霧和霾是自然界中使能見度降低的兩種不同天氣現(xiàn)象。霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的水汽凝結(jié)物。霧肉眼可見,常呈乳白色,水平能見度小于1千米。高山、海濱、鄉(xiāng)村常見,城市區(qū)域較少見。霾是大量細(xì)微的顆粒物均勻地浮游在空中。這些微小顆粒物的直徑一般小于1微米,肉眼不可見。它們使空氣混濁,水平能見度小于10千米。
這些懸浮的細(xì)小顆粒物本來在各處漫無目的地飄搖散落,無意危害人類。是一股神奇的力量將它們聚集起來,終成四面“霾”伏之勢,這就是霧霾的幫兇——逆溫層。
一般情況下,在低層大氣中,氣溫是隨高度的增加而降低的。但有時(shí)在某些層次可能會(huì)出現(xiàn)相反的情況:氣溫隨高度的增加而升高,這種現(xiàn)象被稱為“逆溫”。出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的大氣層稱為“逆溫層”。
逆溫層通常出現(xiàn)于對(duì)流層底層,厚度較薄,一般在幾百米至幾千米之間。受逆溫層影響的地區(qū),大氣都趨于穩(wěn)定,對(duì)流不易發(fā)生。因此,除隨寒潮帶來的逆溫外,一般逆溫現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致地面風(fēng)力微弱??諝庵械膽腋×W右虼司鄯e,使得空氣質(zhì)量變得差。
逆溫層好比一個(gè)鍋蓋覆蓋在城市上空,使城市上空出現(xiàn)了高空比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象。在正常氣候條件下,污染物從氣溫高的低空向氣溫低的高空擴(kuò)散,逐漸循環(huán)排放到大氣中。但在逆溫現(xiàn)象下,低空的氣溫反而更低,導(dǎo)致污染物停留,不能及時(shí)排放出去。
逆溫層阻礙了空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),抑制了煙塵、污染物和水汽凝結(jié)物的擴(kuò)散。幾十米甚至幾百米厚的逆溫層像一層厚厚的被子“罩”在城市的上空,近地面的污染物“無路可走”,只好“原地不動(dòng)”,越積越厚,煙塵遮天蔽日,空氣污染勢必加重。
冬季之所以更容易發(fā)生霧霾,便與逆溫層有關(guān)。冬季冷空氣的密度要比暖空氣的大。簡單來說就是,冷空氣總想往下沉,而暖空氣總想往上跑。在冬季的夜間,地面向外發(fā)出大量輻射,迅速降溫。而由于白天接收到的太陽輻射又相對(duì)較少,這樣就造成了近地面空氣溫度低,而高層空氣溫度高。因此,近地面的冷空氣不會(huì)向高空運(yùn)動(dòng),高層的暖空氣也不愿意降落到地面。于是各自保持著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),在垂直方向上也就減少了空氣交換,這樣更容易形成霧霾。