作者:林之光 来源:中国科学报 发布时间:2013-12-6
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“风”不是想引就能引来的
 
■林之光
 
大约本世纪初,兰州曾有个“削山引风”驱霾工程。因为兰州位于黄河河谷之中,地形闭塞,气流不畅。特别是冬季,工厂、汽车等排出的烟霾粒子污染了大气,遮蔽了蓝天。我当时曾在兰州听到兰州人自嘲“太阳和月亮一个样”,“鼻孔和烟囱一个样”;有外地亲戚的居民每到冬季,多像候鸟一样到外地越冬。
 
有人认为,兰州多霾是由于兰州以东的黄河河谷中有一个山头堵住了风路,影响了兰州污染大气的输送排出。因此“削山引风”工程一经提出,兰州市民欢欣鼓舞。但是当时兰州气象部门就提出了意见,认为兰州所在的黄河河谷冬季本来就无风,因此即使削平山头也不见得能引来风。也许是因为这个意见,也许是因为削山工程经济开发方面的其他原因,总之“削山引风”工程下马了。
 
最近“引风”工程再度被提出。
 
有媒体报道,杭州市规划局和环保局等正在规划杭州城市风道,引钱塘江上的风把城市污染大气加速输送出去,媒体上称之为“风径”工程。据报道,南京、上海等城市也在进行类似研究和论证。因为他们近来都饱受“十面霾伏”之苦。
 
他们是这样想的:烟霾天气的增多主要有两方面原因,一是城市发展造成的污染物排放量增加,另一方面是无风、小风等不利天气增多造成的污染大气不能迅速扩散。因此治霾的办法,除了控制污染源排放外,就是设法尽量迅速排污。排污的方法无非两条,一是向上排放,二是水平输送。但目前我们能做的主要是后一条,于是人造“风径”工程应运而生。
 
人造“风径”驱霾原理,实际上就是利用气流通道变窄流速增加的狭管效应,制造城市大“弄堂风”。因为城市高楼林立,不仅增加排污,而且影响通风散霾。因此人造“风径”设想在科学原理上并没有什么不妥。
 
但是此说一经提出,却遭到热议,大都认为不靠谱。例如有人比作上世纪80年代“炸开喜马拉雅山一个缺口,引印度洋上潮湿气流北上,到西北内陆增加降水,改造沙漠”一样,实际上是行不通的;有人指出这是嫁祸于人,把污染物输送到下游地区;也有人指出这会削弱对于城市减污的责任心,比喻作“掩耳盗铃”。
 
其实,以上的议论并没有真正从科学上驳倒杭州“风径”工程的不靠谱。因为,虽然报道说德国慕尼黑已有成功先例,但那是在高大的阿尔卑斯山北坡一条南北向的河谷中的特殊地形之下,一般总有北风或南风,这样设南北向风径才有意义。至于“喜马拉雅山山脉炸缺口”,它和“风径”工程不同,我认为从科学上说是错误的。那里海拔太高,气流中的水气含量极微,即使炸开缺口技术上可行,也带不进来多少水气,而且也不可能一直能输送到西北地区。
 
我认为“风径”工程的不靠谱,除了工程量巨大(例如,据报道,设计杭州城市“风径”需要拆除一千多栋高楼,这很不现实)之外,在气象学上还有两个原因。一是一个地方虽多有盛行风向,但也有相当多的时间吹别的风向。钱塘江的风不是想引就能引来的。例如杭州最多风向是偏北风(频率29%)和偏南风(频率21%),但偏东风和偏西风频率相加也有18%。因此,当特别是出现垂直于“风径”的东西风向时,风径两旁的高楼群,便反而成了风障!
 
更重要的是,实际上出现污霾天气时,基本上是无风的(杭州冬季静风频率高达20%左右),否则霾会被风吹散。这时风径又能起多大作用?所以有人称“风径”工程只能“锦上添花”,而不能“雪中送炭”。这才是最要害的。
 
那“中国沙尘”和“中国霾”输出日本是怎么回事?
 
最近一段时期,媒体上纷纷报道日本关东和东海地区PM2.5细粒浓度有明显增加,引起民众不安。日媒炒作认为这是从中国大陆输送过来的“中国霾”。
 
这如果不是故意,就是科学素养问题。因为从上述可知霾天只发生在小风或无风天气,大陆城市霾尚不能吹送到其他地区,如何能漂洋过海远输日本?实际上日本科学界已经实事求是地研究指出,这主要是日本鹿儿岛县樱岛火山喷发所致,与中国大陆无关。美国航天局也支持这个结论。
 
不过,“中国沙尘”东渡日本倒真是有的。不过那是在高空,高空有西风急流,可以把从大陆东移的高空沙尘气流中尚未沉降的最细微粒,东输到达韩国和日本,甚至更远。
 
大约在本世纪初我撰写《沙尘暴告诉我们的不仅仅是灾害》一文时,找到了日本和韩国的几篇研究论文。论文指出,春季中高空从中国大陆东移的碱性沙尘微粒,成了当地水气的凝结核(日本称冰核),因而大大降低了日韩的雨滴酸度,甚至不降酸雨。
 
2009年3月20日,中国北方发生强沙尘暴,沙尘气流在高空随西风东移使韩国和日本出现了浮尘天气。有的日韩网民在网上讽刺说,“真想把中国大陆全部用塑料布盖上”;“希望诸葛亮能改变风向,将沙尘重新送回中国”等。看来他们不知道沙尘天气也可以缓解他们的酸雨;他们也不知道中国也是沙尘天气的受害者,因为中国环保部门声明沙尘并非全部来自中国,其中40%来自周边国家。
 
而且我认为,把沙尘吹上天并东移的动力——冷空气大风源自西伯利亚而非中国。所以我在一篇文章中挪揄他们说:“下一步他们就该埋怨俄罗斯了:怎么不把西伯利亚冷空气预热后再送到他们那里。因为冷空气降温使他们多花了许多取暖费用。”当然他们也不知道正是我们温暖的大陆,使西伯利亚南下的冷空气已经变性增温了许多,否则他们冬天还会更冷。
 
《中国科学报》 (2013-12-06 第15版 作品)
 
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