?? 大氣能見度下降是人們感受最直觀的大氣污染所造成的一種環(huán)境形響大能見度定義為水平背景天空下人的肉眼可識(shí)別黑色目標(biāo)物體的遠(yuǎn)近距離。
人的視線穿透大氣的能力取決于大氣顆粒物和氣體的濃度(其中氣體的作用通常很小,只有極干凈的環(huán)境例外),這是由于它們對(duì)成像光線的散射和吸收效應(yīng)(顆粒物和氣體對(duì)光的散射和吸收效應(yīng)統(tǒng)稱為消光)。
此外,能見度也受到云、霧和降雨的影響。
大顆粒物污染對(duì)能見度的影響體現(xiàn)在局地和區(qū)域兩種空間尺度上。
局地?zé)熡鸹蛭廴驹茍F(tuán)導(dǎo)致能見度降低,主要是一次顆粒物所致,區(qū)域性的污染可導(dǎo)致霾延綿數(shù)干米或數(shù)百干米,大范圍廣泛分布的排放源均有貢獻(xiàn),并且由于滯留時(shí)間長(zhǎng)(典型時(shí)間為數(shù)小時(shí)至數(shù)天),通常主要由二次顆粒物所致。
一、細(xì)顆粒物的消光效應(yīng)與粒徑大小及其化學(xué)組成密切相關(guān)
大氣顆粒物對(duì)入射太陽(yáng)輻射的散射和吸收既取決于顆粒的粒徑大小,也與其化學(xué)組成密切相關(guān)。
另外,雷雨季節(jié)的暴雨也會(huì)使能見度降低。
在大氣中主要是粒徑為0.1~2.0微米的顆粒物通過(guò)對(duì)光的散射而降低物體與背景之間的對(duì)比度,從而降低能見度。
在這一粒徑范圍的顆粒物中,二次SO42-、NO3-最易散射可見光。
大氣顆粒物對(duì)光的吸收效應(yīng)幾乎全部是由黑炭(BC)和含有BC的顆粒物造成。
盡管全世界每年排放的BC僅占人為顆粒物排放量的1.1%~2.5%和全部顆粒物排放量的0.2%~1.0%,但其引起的消光效應(yīng)切要高得多,在某些地方甚至可以使得能見度降低一半以上。
此外,雖然相對(duì)濕度(RH)本身并不引起能見度下降,但研究表明高濕度與二次顆粒物尤其是吸濕性顆粒物如硫酸鹽、硝酸鹽等的粒徑增加有關(guān),空氣濕度的增加導(dǎo)致這些二次顆粒物長(zhǎng)大到對(duì)光散射作用更大的粒徑,從而引起能見度降低。
二、能見度降低都是因?yàn)榧?xì)顆粒物嗎?
能見度降低并不都是由PM2.5造成的,空氣中不同大小的顆粒物均能降低能見度,但是在濕度較大時(shí),較大直徑的霧滴是能見度降低的主要原因,PM2.5的存在會(huì)進(jìn)一步降低能見度;當(dāng)濕度低于80%時(shí),能見度降低則主要由PM2.5引起。
濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象條件及霧、降水、浮沉等天氣現(xiàn)象均與能見度降低有密切關(guān)系。
其中,相對(duì)濕度通過(guò)改變顆粒物粒徑分布,影響顆粒物消光系數(shù)進(jìn)而影響能見度。
一般來(lái)說(shuō),隨著相對(duì)濕度的增加,硫酸鹽、硝酸鹽、氯化鈉及其他水溶性化合物的吸濕增長(zhǎng),特別是當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)70%時(shí)會(huì)更加明顯,含有這些化合物的而顆粒物粒徑會(huì)隨著濕度增加而長(zhǎng)大,對(duì)光線的消光貢獻(xiàn)增強(qiáng)。
此外,秋冬季節(jié)常常出現(xiàn)的大霧天氣,是由于空氣中的小水滴聚集,阻礙了人們的視線引起的;同樣,春季發(fā)生沙塵暴時(shí),也會(huì)出現(xiàn)能見度低的現(xiàn)象,而沙塵顆粒中以較大的顆粒物為主,也含有一定量的細(xì)顆粒物,致使沙塵暴爆發(fā)時(shí)能見度急劇下降。
另外,雷雨季節(jié)的暴雨也會(huì)使能見度降低。
本文節(jié)選于《大氣細(xì)顆粒物污染》,由中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)編著。
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