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人工消雾霾正在做试验人工干预治标不治本飞华健康网-【新闻】

发布时间:2021-04-06 00:28:29 阅读: 来源:消毒柜厂家

北京顺义一所国际学校耗资3000万建的防霾帐篷的照片,前些天流传很广,不过雾霾里不是所有人都能躲进这样的环境里。

同样在郊区,怀柔也在准备建造一个与雾霾相关的设施,这是中国科学院的“大气环境模拟系统”,也被称作“烟雾箱”。中科院研究员、项目筹备负责人贺泓表示,竣工后怀柔“烟雾箱”将成为全球最大的雾霾实验室。

按照科学家的预想,新的“大气环境模拟系统”其中最大的两个“箱子”都是300立方米,如建成,将是具有世界先进水平的大气环境模拟实验室,优先用于灰霾模拟与控制研究。

现在,世界上主要的大型室外环境烟雾箱分别在德国地质化学和动力学研究所(370立方米),欧洲光化学实验室(204立方米)和美国北卡罗来纳州立大学(300立方米),怀柔的这个实验室若能利用600立方米的污染空气进行试验,比欧、美等国的实验室容量都大了很多。

在研究大气污染的科学界,基本有两种研究方式,一种是直接对现实中的大气污染进行研究,如2008年奥运期间,因为减排措施而污染物骤然下降的这个过程,成为了全球大气物理科学家重点研究的“天然实验室”。另一种方式则是在封闭的空间进行模拟试验,这被称为“烟雾箱”。在一个密闭的容器内注入不同的污染气体,研究其在日照作用下的各种化学反应。

目前不少科学家仍在为弄清中国雾霾的成因而挠头,尽管一些机构对雾霾的成因进行了一些研究和分析,并给出了相应的解析结果,但由于是大气中的化学反应导致了雾霾中大多数细微颗粒的形成,目前对此现象还缺乏准确的理解。在过去几十年里,科学界提出了用于解释欧洲和美国雾霾的理论和数学模型,但很多人认为其并不适用于中国的城市,而未来在怀柔的实验室,科学家们有望找到更为可靠的答案,通过把不同的污染物压入两个半球形容器内,研究人员将能够在日照条件下细致地研究其化学反应,这种成对的箱体设计将使科学家能够对比试验结果。

不过,北京大学环境科学工程学院副院长谢绍东已经表示,研究“烟雾箱”是为治理空气提供理论支持,但与空气治理的实际操作并没有太大关联性,换句话说,光靠理论是无法“治霾”的。

人工除霾法

试验刚起步

在这个全球最大的雾霾实验室建成前,北京的相关部门已经在开展人工消减雾霾的科学试验。京津冀及周边地区相关的工作组早已成立,主要负责京津冀及周边地区防治大气污染的人影(人工影响天气)工作,包括科学组织实施人工增雨(雪)作业及人工消减雾霾试验。

此前,中国气象局已经出台《贯彻落实(大气污染防治行动计划)实施方案》,要求到2015年全国各地气象部门形成人工影响天气改善空气质量作业能力,在重污染天气条件下能够采取可行的气象干预措施,组织开展人工影响天气消减雾霾,改善空气质量。

中国气象局人工影响天气中心负责人郭学良介绍,人工影响天气消减雾霾的主要方式是人工增雨和人工消雾。目前人工增雨在我国各地气象部门已经成为一项业务工作,应用范围较广,其对清除雾霾有较好的效果,但前提是必须有降水形成的条件。

我国是目前世界上最为广泛地进行人影工作的国家。一直以来,北京的增雨体系主要着眼于增加降雨的水资源量,因此联合了河北张家口、承德地区,建成了包含潮白河流域在内的约3.5万平方公里的人工增水作业网,每年除开展两架飞机增雨作业外,北京市目前建有29个火箭增雨作业点、22个高山碘化银发生器增雨雪作业点,但在北京城区以及南部大兴区,这样的作业点基本不存在。因为南边没有水库,没有必要增雨,城里则根本不能建。

如今,减霾或将成为人影的一项新任务。

据了解,此前人工增雨目的主要是为了增加水资源或者对抗干旱,并没有专门针对净化空气操作过,到底下多大的雨才能清除雾霾,都需要经过试验评估,雾霾天气一般天气状况比较静稳,空气流动性差,人工增雨作业的前提条件出现的可能性不太大。针对没有人工增雨条件的雾和霾的混合体,只能通过物理办法来消雾,在北京、四川双流机场等地,都做了多年的消雾科研试验,表明有一定的效果,消除冷雾的效果比消除暖雾更为明显,不过消雾目前还没有成为气象部门的常规业务工作。

郭学良告诉记者,针对空气中全是灰霾、没有雾的天气,目前还没有有效办法来解决。这种情况下大气干燥、水汽少,目前还没有有效手段消除空气中的污染物,需要探索和试验新技术方法和手段。他表示,人工影响天气过去主要是用于增加降水、减少冰雹灾害等,要在消减雾霾、改善空气质量方面形成业务能力,作为一项业务工作来发展,还需在管理上、技术上进一步完善。

人工来干预

治标不治本

北京大学物理学院教授毛节泰对通过人工增雨作业减少雾霾的做法并不十分乐观。他在接受本报记者采访时表示,按照现在北方地区的惯常做法,如果在冬春之际有人工增加雨雪的可能,一般都会进行增雨作业,目的都是保证农业生产。不过北京目前的情况是空气湿度低,水汽不足,要想人工增雨难度很大,更何况是人工增雨消霾。

毛节泰介绍,只有天气条件符合,比如空气中的水分子含量较高,人工向大气中抛洒碘化银等试剂,才能有效地行云布雨,倘若空气干燥,无形成降水所需要的凝结核,人工干预措施根本无法发挥作用,用简单一句话来形容,人工干预天气只能“锦上添花”,还做不到“无中生有”,如果老天不给机会,人们照样玩不转。

雨雪真的能除雾霾吗?毛节泰说,人们的经验是,雨后往往空气变得清新了,但这不是雨水冲刷的结果,而主要是靠伴随在降雨过程中的风,仅仅靠雨洗,没有风吹,人工降雨消霾的效率应该不会太高,风是降雨过程中驱散雾霾的主力,人工降雨降雪只能造雨雪,不能造风,因此除霾效果并不很乐观。

有研究人员曾对南京市区的一些气象监测数据进行过分析研究,发现夏季在风速小、温湿度大的天气条件下,用人工增雨的作用仅仅能在降水区域短时间内降低PM2.5浓度。而随着时间推移,当日的PM2.5平均浓度不仅不一定会降低,反而有可能因为大量地面水汽的蒸发,气溶胶难以扩散而升高。

据说中航工业研制的除霾无人机继去年试飞成功后,近期有望在机场和港口展开试验。这种无人机型便于携带催化剂和气象探测设备进行消雾作业,可以在低播撒高度和低能见度时不受传统作业的飞行安全限制,可起到短期内消除部分区域雾霾的作用。

“雾霾中的PM2.5是最可怕的,消雾作业固然可能提高能见度,但PM2.5中的哪些粒子可以被消掉,哪些根本消不掉,这都需要认真研究。”毛节泰表示,现在人们正在做有关试验,这种试验是必要的,但要想看到效果,可能需要十几年甚至几十年的时间,急不得。

毛节泰看来,人工增雨消霾还有一个制约因素,那就是雾霾一般会在一个横跨数省的大面积区域内出现,即使局地人工增雨效果明显,也只能解决暂时的问题。由于整个区域的雾霾是无法用人工增雨的方式驱除的,雨下完之后雾霾还会继续从周边地区蔓延补充过来。“毕竟人工影响天气的作业对象是大气层,这是一个流动的复杂的系统,人类要想成功地播云布雨或驱雾阻霾谈何容易。”

毛节泰告诉记者,通过人工增雨消减雾霾,目前还处于试验阶段,要想真正实现雾霾治理,还是要从控制污染源入手,人工影响天气虽然会有一定的效果,但只能是一种重污染天气下的应急手段,效果不会特别显著。

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