当沙尘遭遇霾天气
2018-05-23崔国辉
崔国辉
3月26日~28日,京津冀地区出现了一次以PM2.5细颗粒物为主的空气污染过程。期间,一股从西北方向来的冷空气不仅没有将雾和霾吹散,反倒带来了浮尘。一时间雾和霾与沙尘天气同现,引发公众热议。
其实,雾和霾与沙尘同时出现并不是偶然现象。
首先,沙尘天气到来之前容易出现雾霾天气。这是因为沙尘天气的到来通常伴随冷空气,而在冷空气到来之前,大气相对静稳,大气污染物容易积聚形成雾和霾。
其次,沙尘天气带来的细颗粒物为雾和霾的形成提供了物质基础。沙尘本身包含砂粒(直径0.02毫米~2毫米)、粉砂(直径0.002毫米~0.02毫米)、黏粒(直径小于0.002毫米)以及大量的PM10和PM2.5细颗粒物。其中,PM2.5细颗粒物是雾和霾的直接来源。
据此可知,3月27日前后京津冀地区雾和霾的成因其实不尽相同。冷空气来之前,二次气溶胶反应是雾和霾形成的主因;冷空气来之后的霾则主要是沙尘沉降带来的PM2.5细颗粒物所致,是一次生成污染颗粒物直接带来的雾和霾。
不过,为何冷空气没有将雾和霾吹散?
在这次过程中,内蒙古地区出现了以沙尘暴和扬沙为主的沙尘天气,近地面狂风大作;而京津冀地区则以浮尘天气为主,近地面其实并没有出现大风。
虽然沙尘暴与浮尘天气都属于沙尘天气,但沙尘暴强度更强,近地面通常伴有大风天气,“来也匆匆,去也匆匆”。大风将本地或附近尘沙吹起,导致一片黄色,很难看到太阳。当出现强沙尘暴时,风速达到30米/秒(11级风)以上,粗沙会飞离地面几十厘米,细沙会飞起两米高,粉沙可达到1.5公里的高度,黏粒则可飞到更高的高度。
源于蒙古国的沙尘等颗粒随着气旋上升,从高空跨过了“三北”防护林的阻挡,到达华北,再以偏北路径输送到了京津冀地区并沉降。沙尘等细粒浮游空中,导致远物呈土黄色,太阳呈苍白色或淡黄色。
也不怪“三北”没能为京津冀地区阻挡这次沙尘天气。防护林的建设主要对其所在地沙源的起沙有抑制作用,同时改善局地气候,但是对于远距离、高空传输的沙尘就鞭长莫及了,也不会对风场产生大的影响。
浮尘天气出现时,近地面基本无风或平均风速小于等于3米/秒,这样的风力显然难以将雾和霾吹散。
另外,由于近地面风小,沙尘颗粒沉降过程缓慢,因此浮尘天气持续时间较长。这也是为何内蒙古自治区锡林郭勒盟地区的PM10接近3 000,但峰值持续时间较短,而北京和张家口PM10达到2 000,但持续时间较长的原因。