是誰“左右”了大氣污染物的擴散？

黃丹雯

“未來一周，冷空氣活動頻繁，全國大部地區擴散條件較好，無大范圍持續性霧霾天氣……”在日常生活中，刮一場大風或是來一場淋漓暢快的大雨，都可以看到煙囪的煙霧被吹散、霧霾天氣也被吹跑，原本空氣質量圖上那些黃色、橙色或是紅色的“小點點”都會變成綠色，“等風靠雨”也成為一些地方政府或者環保部門改善空氣質量的一大助力“措施”。氣象因素究竟對空氣污染擴散多大影響，且聽聽看專家怎么說。

氣象條件偏差異致擴散不易

“大氣污染并不是一個簡單局部地區的問題，有本地污染源的影響，也有周邊地區污染物的遷移、轉化。對大氣污染進行有效調控，需要對氣象因素加以考慮。”

2001年2月底，北京重污染，工廠、車輛等等采取了大幅度的減排措施，結果重污染程度不降反升，甚至高于取暖季的水平。這樣的結果讓人們感到十分困惑，中國工程院院士、氣象學家徐祥德率團隊分析，發現當時北京地區處于強逆溫層（逆溫層指大氣對流層中氣溫隨高度增加的現象的層帶）的控制之中，低層上暖下冷的逆溫層結將北京及周邊上空扣上一個“大鍋蓋”，抑制了空氣的對流及擴散運動。與此同時，南部的大氣污染物源源不斷地從開闊地石家莊等地向北京輸送。這樣一來，上面是一個逆溫“大鍋蓋”，南面污染物“援兵”不斷，邊界層內污染物又難以擴散，造成調控無效，污染程度不降反升。

為進行有效治污，專家表示需要針對性地利用氣象條件進行有效調控。在當前氣象背景下獲取對本地污染源貢獻及其空間分布數據，以發現周邊較大影響的污染源頭，從而有針對性地實施對重點排放源的管控。例如，在氣象預報過程中預判未來可能出現區域性重污染，便可通過有效方法反演出污染源的空間分布，判別哪個污染源的影響最重，據此提前進行管控，從而實現區域排放源的動態調控。這樣的做法可以避免在發布預警并采取管控措施時出現“胡子眉毛一把抓”的盲目狀況，以最小的代價，獲取最大的效益。

在不同的季節、不同區域，污染源的影響也不盡相同。除了短期調控，專家表示還可以進行季節性的污染調控，比如提前制定一個季節性的生產過程排放源動態調控“時間表”。

地形地勢高低易使污染加劇

“有的時候天幫忙，有的時候幫倒忙，天幫倒忙的時候，半封閉地形，就會變成首當其沖的污染地區。”

專家指出，地形地勢對大氣污染物的擴散和濃度分布有重要影響。對此，專家可以將氣象因素作為線索進行溯源，例如通過統計模式算出了某地水庫每小時污染物變化與周邊山谷復雜地形的自動觀測站降水特征存在高相關區，由此，順藤摸瓜找出了主要污染所在地。

地形地勢千差萬別，但對大氣污染物擴散的影響其本質上都是通過改變局部地區的氣象條件來實現的。所以，城市建設管理者在工廠建設等審批規劃時需要考慮污染物擴散條件及地形區域條件等等。

比如山區，地形復雜，由于山坡和谷底受熱不均勻，山區常見山谷風。晴朗的白天，陽光使山坡首先受熱，受熱的山坡把熱量傳給其上的空氣，這一部份空氣比同高度谷底上空的空氣輕，于是就上升，谷底較冷的空氣又來補充，形成從山谷指向山坡的風，稱之為“谷風”。夜間，情況正好相反，山坡冷卻較快，其上方空氣相應冷卻得比同一高度谷底上空的空氣快，較冷空氣沿山坡流向谷底，形成“山風”。山谷風對污染物輸送有明顯的影響。吹山風時排放的污染物向外流出，若不久后又轉為谷風，被污染的空氣又被帶回谷內。特別是山谷風交替時，風向不穩，時進時出，反復循環，就會使空氣中污染物濃度不斷增加，造成山谷中污染加重。

與山區不同，城市建筑多密集且高度參差不齊，一般來說城市風速小于郊區，城市上空的動力湍流明顯大于郊區，我們常說的“熱島效應”就是城市氣象的一個顯著特點。夜間，城市熱島效應使近地層輻射逆溫減弱或消失而呈中性，甚至不穩定狀態；白天則使溫度垂直梯度加大，近地層輻射逆溫處于更加不穩定狀態，這樣使污染物易于擴散。而城市和周圍鄉村的水平溫差，導致熱量環流產生。在這種環流作用下，城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空，形成煙幕，導致市區大氣污染加劇。

大氣污染防治需要水土共治

“在大環境中，水、土、氣三要素緊密相關，如今的環境污染無外乎也就是空氣污染、土壤污染、水污染等等，我們要治污，很多時候要從水、土、氣交互污染方面著手，解決水、土、氣污染的綜合問題。”

專家通過研究，發現多暴雨的夏季往往是水庫污染最嚴重的時段，說明降水對于土壤污染物的遷移、輸送影響極大。對于自然生態而言，污染物遷移影響周邊生態，水庫、魚類都會受到系列影響。“舉個具體例子來說，一個水庫的底泥總磷超標，我們可以查一下當地降水的總磷含量，假如得到與水中含量相符合的結果，那說明水里的污染有可能受到大氣降水的影響。土壤方面也好理解，這個地方降水多，土壤經過雨水沖刷，就可能將土壤里的污染帶到水庫、河流中。”

像這樣的例子不少，大自然的水、土、氣本身就是一個循環系統，是渾然一體不可分割的，環保部門也提出水、土、氣污染共治，利用氣象條件的線索來追蹤污染源，調查的基礎加上氣象自動站等進行綜合分析時間序列、空間序列完成一些驗證，從生態治理角度來找治理線索。傳統通過水、土、氣綜合污染途徑，探索環境治理之路，無疑不是如今環保部門可用的有效途徑。慶幸的是，一些氣象部門和環保部門聯合建立優化大氣成分觀測站網，共同深入研究大氣污染復雜過程。如此有了充分監測分析與研究依據，區域大氣污染的控制前景將會越來越廣。endprint