作者:晟旻 来源:中国科学报 发布时间:2016/2/15 9:25:23
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北京雾霾根源于风力衰减

 

■晟旻

近些年,北京地区空气污染严重,尤其是冬季常有雾霾天气。频发、严重、持续的雾霾,日益威胁着北京及其周围地区居民的身心健康。北京雾霾天气问题,正从单纯的生态环境问题演化为严重社会问题。

对北京地区雾霾天气形成原因,有关专家进行了“源解析”工作,得出这样一个结论:“机动车、燃煤、工业污染和扬尘是北京地区大气污染的主要来源,也是造成北京地区空气重污染的根本原因。”

其论谬矣!

两大因素导致北京北风减弱

笔者认为,北京的风明显减少变弱,造成空气流动性降低,才是导致北京雾霾的主要症结。而空气流动性差,并不像有的专家解释的那样,是由于近年来城市建设发展迅猛、高楼大厦越建越高越多,产生“阻挡和摩擦作用所致”,而是另有根本原因。以下两大因素的影响,是主要的。

第一大因素,蒙古高压逐渐“疲软”转弱。

我们知道,北京采暖期(11月15日至来年3月15日)的冬季风,主要是受“北部高压因素”影响的。在冬季,整个欧亚大陆受大陆冷性高压控制。北京因位于高压前部偏北气流中,所以冬季以偏北风为主。同时,又有一个“热力因素”与“北部高压因素”相互配合、形成合力,使得“北京冬季以偏北风为主”成为定势。这就是北京位于亚欧大陆东部和太平洋西岸,冬季海陆热力性质差异显著,气流沿着因热力差所形成的气流通道,以浩浩荡荡之势自西北向东南流动,地面因此盛行由大陆吹向澳洲的强劲陆风。

但天有不测风云!由于全球气候变暖,近年来厄尔尼诺效应持续增强,西伯利亚寒潮出现变化,蒙古高压逐渐转弱,风源呈现疲软;亚洲大陆与太平洋之间的海陆温差也不断缩小,两者之间的气压差不断下降,导致空气流动动力不足。如同“阴盛阳衰”,这时另一支力量增强了。当此时节,在高空中纬度地区,东西方向的纬向气流“打出横炮”,形成“沧海横流”之势。这些因素,造成高纬度的冷空气不易南下侵入我国北部地区,我国华北地区的冷空气因此而比往年势力变弱。

第二大因素,“防风固沙林带”起到阻风作用。

我们知道,内蒙古高原地面坦荡、起伏和缓,没有高山峻岭阻挡来自北方的冷空气,造成冷空气活动既频繁又强劲,西北风风速之大,犹如万枚离弦之箭。不过,风在自北向南吹时逐渐衰减,比如海拉尔一带的最大风速为27~30米/秒,到了北京就变为15~17米/秒;华北地区的大风日数,也是由北往南逐步递减,比如多伦的年平均大风日数在50天以上,到了天津则变成22~30天。但总体来说,在漫长的地质年代中,内蒙古高原在蒙古北线与内蒙古南线之间,不是充当“挡风墙”角色,而是一直起着“通风走廊”作用,形成中国北方巨大风口、风洞。令人惊讶的是,这种自然规律被人为、善意地改变了。经人类半个世纪改天换地,内蒙古高原的生态植被条件发生巨变。不仅如此,整个“三北防护林工程”和“京津风沙源治理工程”也不断取得进展。北京以北及其西部的“通风走廊”,均出现了梗塞。

让我们先看看50多年来内蒙古自治区生态植被的变迁情况吧:1955年时,内蒙古自治区的森林覆盖率仅为9.2%,草原植被覆盖度仅为11.8%;2005年时,内蒙古自治区的森林覆盖率上升到17%,草原植被覆盖度上升到35%;2015年时,内蒙古自治区的森林覆盖率又上升到21.5%,草原植被覆盖度进一步上升到44.1%。半个多世纪的沧桑巨变,使发黄的内蒙古逐渐变为绿洲,内蒙古呈现出森林面积、蓄积量持续双增长和荒漠化土地、沙化土地面积持续双减少的态势。一条巨型防线——大型防风固沙林带,有效阻挡住了肆虐风沙的脚步。但这却带来另一个问题,就是对北京风的“阻挡和摩擦作用”首先在这里实现了,以致严重影响到了北京和整个华北平原的自然风。北风不再“那个吹”,雪花也不再“那个飘”了。

让我们再来看看50多年来北京地区沙尘暴、扬沙、浮尘、大风等天气的变化情况:沙尘暴(水平能见度小于1公里,同时风速达到或超过8米/秒),1951年至2005年时,年平均次数为0.5次,到2006年至2015年时,已降为0次!扬尘(水平能见度小于10公里,同时风速达到或超过8米/秒),1951年至2005年时,年平均次数为8.7次,到2006年至2015年时,已降为2.6次!浮尘(水平能见度小于1公里),1951年至2005年时,年平均次数为4.0次,到2006年至2015年时,减为3.5次!大风(瞬时风速达到或超过17米/秒),1951年至2005年时,年平均次数为13.5次,到2006年至2015年时,已降为6.9次,减少了一半!

正是由于蒙古高压转弱和内蒙古防风带有效阻风两大因素的作用,或许还应叠加上内蒙古“风力发电方阵”(目前已达1848.86万千瓦装机容量,风力发电机吊装规模宏大)等等因素的微小变风影响,使得华北平原的北风包括西北风,已如“强弩之末,势不能穿鲁缟者也”。

面对风云变幻的反思

现在我们终于明白了,造成北京雾霾天气的主要原因,是北京地区的冬季北风明显减少变弱和污染物排放严重增大聚集这两大因素。而根本原因,则是北方风力衰减、风势过弱。

随着政府对大气污染源大力综合治理,北京地区雾霾污染程度有望得到缓解。但由于自然风不能由政府立马控唤,所以北京雾霾严重问题,一时无法得到根治。我们对于根治北京雾霾问题的艰巨性、复杂性和长期性,必须有充分认识。

现在看来,在人类痛心思考厄尔尼诺现象的同时,我们对内蒙古高原的风沙治理问题,包括哪块可以治理、哪块不能治理的问题,也有必要进行重新审视。如果内蒙古绿化步伐照此速度发展下去,即按照目前年均治理沙化土地1200万亩、荒漠化和沙化面积年均减少140万亩和37.6万亩的速度线性发展,那么要不了多少年,内蒙古的“通风走廊”将变成更厚的“挡风长城”,风能将在京畿以北和以西消耗殆尽。届时,北京乃至广袤华北平原上空的重重雾霾,便难有消散之一天。

我们不禁要问:我们是不是把树栽错了地方呢?“通风走廊”真的是“不通”也可以吗?

也许,荒漠与绿洲的比例,在地球上是有不可更改的铁律的。

也许,地球上任何一角,哪怕是荒凉的戈壁、沙漠,也是动碰不得、“治理”不得的。

毫无疑问,雾霾,就是自然界对人类、对我们的“工业胜利”以及“绿化胜利”的又一次惩罚!

(作者系中国国际战略学会特邀研究员)

《中国科学报》 (2016-02-15 第7版 观点)
 
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以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

2016/2/22 15:11:00 lateriter
根据百度:

中国国际战略学会是全国性的研究国际问题的民间学术团体。其设立宗旨为开展有关国际战略形势、全球安全、世界政治经济和地区问题的研究,与国内外有关国际战略问题的研究机构、学术团体和人士进行交往和开展国际交流,为中国政府和有关部门、军方和企事业单位提供咨询和政策建议并承担研究课题,发挥智囊作用,为国家安全和经济建设,为国际安全和世界和平与发展服务。
2016/2/22 15:09:39 lateriter
同志们要看到:(作者系中国国际战略学会特邀研究员)
这个国际战略学会是管什么的?不是环境学家、也不是气候学家、不是气象学家、不是林业农业学家等等,那么这个事情他们怎么参合进来?
2016/2/15 14:56:49 wangbc
风要是能被树挡住,那风也够悲催的~
2016/2/15 14:14:16 deepblue1969
这真是今年科学网上看到的最有价值的科学成果的报道了。

根据这一说法,应该尽早开始砍伐和铲除蒙古高原植被的工作。由于农民一般元宵节之后才开始工作,所以要耐心等到他们开工再安排此事,所以也需要北京人民耐心等待几天。在此期间,如果因为大批车辆回京造成新的污染,可先动员企业将风力发电设备停掉,甚或推倒,以表现相应的社会责任。

另外由于西风也要经过黄土高原,建议一并安排相关的植被铲除工作,并将工作一直延续到河西走廊甚至新疆。

鉴于蒙古高原北部国家有很多原始森林,应该通过外交渠道,说服其国家开始植被砍伐和破坏工作,以从源头解决北京的雾霾问题。唯有如此,才能有无比强劲的北风和西风,吹散北京的污染。

另外,东北也有很多新增森林植被,包括种植的大豆玉米,同样有阻挡空气运动的副作用,建议一并考虑。将东北人民全部移民北京,将东北阻碍北风运行的植被全部消灭!!!

2016/2/15 10:52:26 judge777
无污染无风情况有雾霾么?有风驱散就可以随意排放,反正没有雾霾问题?
目前已有8条评论
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