专家说:“雾霾”这个词已经泛滥成灾

[日期:2018-04-10] 作者:地理组 次浏览 [字体: ]
这段时间一直关注与“雾霾”相关的事。听说广州暨南大学的吴兑教授是我国最早开始研究雾和霾的学者之一,尤其是对如何区分雾与霾有许多新颖的见解,我拨通了吴兑教授的电话。在电话中他谈了关于这个话题的许多看法,其中一些我觉得对公众了解雾和霾很有价值,他的这些见解有些很尖锐,有些还引出了另外一些专家的异议,但这次我不想谈争议了(因复杂和篇幅问题),而只把吴教授的观点整理出来,我在其中只是充当读者和教授之间的一座桥梁,我的任务是替读者提问,让教授把读者感兴趣的看法说出来。这里我要说明的是,吴教授的看法只是一个专家学者的看法,并不代表科学界。因为和吴兑教授谈完之后,我又和国家气象局及其他几位专家就此话题继续挖掘,没想到关于“雾霾”这个话题越谈越深,越谈越复杂。有位著名气象学者和我说,这个问题我们专家之间都争来争去,你就不要陷到这个坑里了。我不是这个领域的专家,但我不想放弃这个话题。因为“雾霾”已经不是一个纯科学问题,它事关社会的方方面面,牵扯了亿万人的心。我们关心的是“雾霾”与社会和公众之间的关系问题,因此大伪难辨更需辨。下面就是我和吴教授关于“雾霾”的对话。
北京的一场霾,
过去我们一直把这当做雾
2013年10月30日日出时分,和一年中的大多数清晨一样,北京城一片灰蒙。从香山顶向东望去,地标性建筑钉子塔和盘古七星酒店依稀可见,生活在这座城市的人对这种空气能见度下降、天空仿佛蒙上一层烟尘的天气并不陌生,人们称其为雾霾。但是在几年以前,雾霾一词还没有大规模流行之前,人们更多地把这样的现象叫成晨雾。雾和霾本不是一种物质,合二为一的叫法却特别容易被公众所接受,2013年雾霾一词以爆炸性的速度传播开来,一度成为年度关键词。学术界的专家认为,雾与霾各有其自身特征,无论是组成物质、形态颜色还是能见程度均不相同。摄影/王卓骁

没想到“雾霾”这个词泛滥成灾。这是媒体造成的

单之蔷(以下简称单):我发现一个现象:谈到空气污染现象,媒体和公众喜欢用“雾霾”这个词,但是气象、环保部门还有专家学者喜欢用“霾”或者“灰霾”这两个词,虽然大家说的都是一个东西。你怎样看这一现象?

吴兑(以下简称吴):专业人员应该旗帜鲜明地抵制用“雾霾”指代大气污染和环境空气质量。“雾霾”是非规范性的学术名词,不应该这么说。这个词冒出来主要是2013年春节以后(2013年春节前后有一场中国大范围持续的重污染天气过程,受到了媒体广泛的关注和报道),媒体比较快地接受了这个词,然后大量使用,公众也很快接受了。当然这个事也和有些气象部门的人员这么说有关,这是触发的因素,但是后来还是媒体炒作造成的,没想到它会这么快泛滥成灾。

单:我看你的文章都把雾和霾分得很清,或者是说灰霾。

吴:在科学上雾和霾是截然不同的两种天气现象,其产生的背景、气象条件、化学组成等都不同,说是灰霾有两个法理依据:一个是环保部近期要发布的行业标准《灰霾污染日判别标准》,这是我们国家部委一级制定的;另外从省一级看,广东省人大制定的灾害性天气预警信号,里面是有灰霾预警信号的。当然,除了广东,南方还有几个省与省辖市也是这么制定的。北方的北京等地制定的是霾预警信号。实际上你看北京气象台、中央气象台发布大雾预警和霾预警是独立发的,各有各的预警信号,但是到了电视台、电台、报刊、网络等媒体最后就混在一起说成“雾霾”。

“雾霾”一词是从央视天气预报开始的,但这不是它的本意

如今城市中雾已稀有难见,取而代之的是霾
2014年11月21日,沈阳出现大雾天气,市气象台先后发布了大雾黄色预警、橙色预警和红色预警,沈阳周边多条高速公路因大雾封闭,桃仙国际机场因大雾处于封闭状态,市区居民出行也受到严重影响。这一天对气象观测研究来说具有重要意义,因为近十年来城市中已经很难记录到真正的雾出现,如今的城市已被霾统治。当天的记录显示,城区最小能见度不足50米,这符合雾的能见度小于1公里的标准,从当时在城市高处拍摄的照片来看,雾的边界清晰,起伏明显,分布高度百米以下,很多高层建筑的楼顶漂浮在雾海之中。

单:你前面提到有气象部门也曾说过“雾霾”,这是这个词出现的触发因素。

吴:其实最开始有一个被误解的起因。这要从央视的天气预报说起:中央气象台在央视每天要做大范围的天气预报,比如说河南出现雾,北京、河北出现霾,它要分着说,一分钟的电视时间就来不及分说,所以它会说华北平原有可能出现雾、霾。“雾霾”这个词的源头就是这么来的。

一个广大区域有雾、霾,当时认为口语可以说,但是具体到一个地点是不能这么说的,一个地方不是雾就是霾,要分清楚的。所以实际上他们也没说错,他们想说的是不同地点,有的地方是雾,有的地方是霾。比如最近东北下雪,长江流域下雨,他就说中国东部大范围雨雪,其实也是无可厚非,也是对的,没想到后面媒体把它特指一种空气污染现象。

现在清楚了这个“雾霾”是怎么来的,就是因为中央气象台要预报广大地区有的地方有雾,有的地方有霾,所以就合起来说了个“雾霾”。但是没想到这个词在媒体接受之后,被用来专指霾,石家庄雾霾严重、北京雾霾严重,这就错了。实际上都是霾严重。

单:开始是从中央气象台那来的?

吴:但是中央气象台早年的天气预报“雾、霾”不是现在流行的“雾霾”这个意思,你还不能怪人家。

单:他们说的“雾、霾”跟大范围“雨雪”是一个意思?

吴:对。中央气象台的天气预报是中国气象局的下属单位华风影视中心制作的,最近我去访问过那里,整座大楼里有一个铁的纪律:不允许说“雾霾”这个词。他们特意跟我说,这是铁的纪律,从播音员到节目制作到摄像,任何人不许说“雾霾”这俩字。

雾霾,等于给空气污染现象——霾起了个别名,这个别名比其真名知名度高。

在中国城市中雾已经成了极为罕见的景观

无奈中的我们,只能把雾当做霾来防范
2013年12月5日,雾锁申城,上海市气象台发布大雾橙色预警,外滩沿线白茫茫一片,陆家嘴建筑群若隐若现。这是上海多年来罕见的一场大雾天气,在具体地区的天气预报中,雾和霾的预警是分开预报的,雾是雾,霾是霾,雾是在接近地球表面,大气中悬浮的由小水滴或冰晶组成的水汽凝结物,而霾是悬浮于空气中的细小颗粒,包括灰尘、硫酸、硝酸等各种化合物。由此看来,雾要“干净”得多,但是在普通公众看来,谁又能分清哪里是雾、哪里是霾,深陷霾中的我们抵抗一切低能见度的天气现象,即使那只是雾。而现实中,人们的做法不无道理,因为现在城市中,雾已经被污染了。

单:有雾,有霾,但有没有雾+霾?在很多公众看来,雾霾不就是雾+霾吗?

吴:我个人觉得把“霾”叫成“雾霾”不合适。雾是雾,霾是霾,这是两种东西。

先说雾。雾是这样定义的:在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,气温接近露点,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面的水平能见度低于1公里时,这种天气现象称为雾。这里你要注意的是雾的主要成分是悬浮于空中的细微水滴或冰晶。

实际上,今天在中国的城市市区范围已经很难看到雾了。过去我们说的雾都——伦敦、重庆等,实际上都是霾都。

现在雾这种天气现象,在中国只能在高山、海岸和乡村还能看到,在城市几乎看不到雾。最近十年在城市有确切证据记录到雾的,一个是2013年12月5日在上海,有几个小时的雾;一个是2014年11月21日在沈阳记录到了几个小时的雾。

城市的空气被污染之后,雾就很难形成了

单:雾在城市成了极为罕见的现象了?

吴:极其稀少。因为城市的人类活动使得城市成了一个比周围气温高的“热岛”。热岛形成之后,城市地区的空气中水汽很难饱和,不能达到饱和就形成不了水滴,也就是雾滴。形成雾滴要有一个凝结核,每个霾粒子(应该用气溶胶粒子这个专业名词,但为了通俗只好如此。气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系)都可能变成潜在的雾滴的凝结核。打个比方:空气中本来有一个凝结核,就可以形成一个雾滴,但由于空气被污染了,现在有100个、1000个霾粒子,有限的水被分配到100个、1000个霾粒子上就不可能形成雾滴了,其实就是争食造成的。1000个、10000个霾粒子谁都长不成雾滴。所以空气污染之后雾就很难在城市形成了,只能形成霾。

咱们说的是在城市区域,在城里你看到的朦朦胧胧的大气现象不是雾,都是霾。雾滴是肉眼可见,霾粒子是肉眼不可见。想想你去庐山、黄山旅游,站在山顶,一片片、一团团雾从你身边飘过,很多人都有这样的经历,但是你在北京、上海、广州是没见过的。

单:你说雾都有一种飘动的感觉吗?

吴:都有一种飘动感。因为雾滴的尺度比较大(3微米到100微米),可以看到具体的一个个粒子。霾粒子是细粒子或者叫次微米粒子,大多数霾粒子粒径只有零点几微米到零点零几微米,肉眼根本看不到。霾出现时,我们只能看到远方朦朦胧胧一片,只能感到视觉上能见度恶化,但是看不到具体的粒子个体。雾滴是看得到个体的。因为在地球上,雾滴存在的极小尺度在理论上算出来就是3微米,小于3微米由于曲率趋向于无穷,无论水汽怎样过饱和它是都要蒸发的,无法维持凝结成雾滴。这在理论上决定了雾滴存在的最小尺度是3微米。再小就持续蒸发,不可逆的蒸发,它是由曲率决定的,它的曲率太大了。

单:你的意思是说,霾粒子大多小于3微米,假设它能成为一个雾滴的凝结核的话,导致的结果一定是蒸发,所以这种现象不会发生?因此在有霾的天气里,雾很难发生。

刚听到你的这种说法,我产生疑问:这种情况是不是只考虑雾是本地产生的这样一种情况;但是假如雾从外源输送过来,比如从海上,从山上,从城市的周边区域来,这样大城市区域就可以产生雾了。那么是不是雾产生要有特定的天气条件来配合:空气静稳饱和。因此外源输送的雾可能性不大。

吴:是的。如果没有外来的雾,咱们现在在城市区域已经很难看到雾了。迪拜曾经拍到雾移入城市就消散的照片。

直观上很难区别什么是雾,什么是霾

大都市出现朦胧的天气,别幻想那是雾,绝大多数都是霾
2014年10月16日,上海PM2.5浓度从凌晨起一路飙升,早8时全市平均浓度达152.9微克/立方米,实时空气质量等级达到重度污染,上海浦东陆家嘴高楼群湮没在一片灰暗之中。在今天的认识中,我们能快速判断出照片中为雾霾天气,确切地说是霾天,因为空气内部密度均匀,且看不到明显的边界,颜色呈现出橙灰色。在查阅众多的文献后我们看到霾通常被称为灰霾,从大气物理学角度讲,灰霾是大气中的气溶胶粒子和氮氧化物吸收或散射太阳光,导致视觉障碍的一种大气光学中低能见度现象(其能见度小于10公里)。

单:过去我以为区分雾与霾并不复杂,现在我觉得这是一件很艰难的事。

吴:雾是微小的水滴或冰晶悬浮在空中,但霾不是。霾可以是一次排放的气溶胶,包括自然成因的沙尘粒子、土壤尘等,也包括人类活动一次排放的颗粒物。更重要的是人类活动排放的气态污染物,通过化学氧化和光化学氧化两种形式形成的二次细颗粒物。

所谓霾就是一种天气现象,我按北京大学毛节泰先生的思路给灰霾一个定义:灰霾就是细粒子污染在高湿度下形成的低能见度事件。细粒子污染为什么要加上高湿度呢?因为湿度高,细微粒子吸湿增长对能见度恶化贡献非常大,如果都是干粒子反而公众直观上看到的能见度降低不会很严重,所以会觉得霾不是很重。当湿度比较高的时候它就显得更加严重。从上可以看出霾和雾的组成和形成原因完全不同。

单:但我觉得很难这样截然分清,从雾的定义中,已经埋下危机了。形成雾需要有凝结核,这凝结核就是空气中的细微小粒子,这种小粒子其实也是霾的组成成分。因此雾中本来已经包含了霾,除了像南、北极这样的清洁地区,城市中不会有百分之百的由水滴组成的雾。雾与霾的组成成分虽然不同,但这些不同都是人直观看不到的。人们直观看到的无论雾还是霾,都是一种混浊朦胧的东西。虽然定义中规定了霾的能见度小于10公里,雾的能见度小于1公里,但霾的小于10公里包含了小于1公里,因此当霾很严重,能见度小于1公里时,直观上很难区分什么是雾,什么是霾,难就难在没有一个能够检测的量的标准。这不像空气质量指数,可以量化,比如实测PM2.5的浓度。

我看到各地气象站的观测员在区分雾和霾时,实际依靠的手段是测量大气中的相对湿度,因为这是可以用仪器测量的。我看你调查了一些地方的气象观测站点,观测员们依照的标准很不相同。有的把相对湿度大于58%就划为雾,有的把大于60%就认定为雾。我咨询过一个气象部门的专家,他说虽然国家至今还没有给出一个判定雾和霾的相对湿度标准,但实际观测中预报员用75%作标准。大于75%就是雾,小于就是霾。

吴:我认为这些相对湿度的标准都太低了。我们知道相对湿度就是一个衡量空气中的水汽是否接近饱和凝结成水滴的程度。理论上100%才能形成水滴,也就是生成雾,但实际观测中,相对湿度达到95%以上就可以形成雾,WMO(世界气象组织)区分雾与霾的相对湿度限值是95%,我国很快会制定新的霾观测行业标准,很可能采用WMO的相对湿度限值95%。

单:但是有的专家说,你把相对湿度的标准定得这么高,会产生不公平。相对湿度的标准定低了,就把许多霾当成了雾,定高了就把许多雾当了霾。看来把相对湿度定多少,是一个很艰难的事。

吴:区分霾和雾需要尊重基本的科学原理,相对湿度达到100%以上才能发生凝结是18世纪经典的物理学定律。我提出一个“干霾”与“湿霾”与雾区分的模型,以相对湿度80%为标准划分干霾与湿霾,以相对湿度95%划分湿霾与雾。

海外华人社会把雾霾叫烟霞

单:媒体为什么要倾向于用“雾霾”呢?

吴:有时候很奇怪,我觉得这是一门很大的学问。很多词你说一万遍也没用,有的词媒体不知怎么一宣传它就深入人心,公众就接受了。

单:为什么“雾霾”大家都愿意接受?而说霾就不愿意接受呢?

吴:我猜测是不是因为“霾”这个字难写、难读,前头加一个常见的“雾”字就有利于它推广?

单:有道理,“霾”字的确难写,也难认,好像挺高深似的,但一说雾大家就都理解了。

吴:因为雾本身是朦胧的现象,霾本身也造成了能见度恶化,它俩在这点上是有共性的。

单:媒体这么说有利于普及,使“霾”对环境造成的危害一下提升到很高的高度,全社会都重视起来了。

吴:但是环保部说的是灰霾,人家在全国建的那些专门的观测站叫灰霾监测站。

单:广东和香港对雾霾的叫法与我们不一样,他们叫“烟霞”。

吴:英语中表示霾的有两个词:一个是smog,是smoke (烟)和fog(雾)的合成,译为烟雾;一个是haze,咱们翻译成霾,香港翻译成烟霞。而且这个烟霞不仅仅是香港,包括新加坡、印度尼西亚、澳大利亚、新西兰、美国、欧洲的中文电视台都把霾说成烟霞。

单:烟霞倒挺好听。

吴:烟霞跟烟雾异曲同工,起码说明它来源于人类活动造成的污染,烟嘛。霞有苦中作乐的感觉,就是污染中的美嘛,叫烟霞。

单:现在这不是形成对立了吗?环保部或者专家学者坚持雾和霾这二者分开,但是大众媒体连篇累牍的都是“雾霾”。你估计一下这两个词今后的走向。

吴:最后在科学上肯定是要统一,我觉得媒体应该和科学界取得一致。    

单:问题是媒体为什么不喜欢灰霾而喜欢雾霾这个词呢?

吴:媒体不喜欢霾,也不喜欢灰霾,我想他们觉得“雾”这个词老百姓熟。

单:现在关于霾有这么几个词——雾霾、霾、灰霾,还有PM2.5。

吴:这些词都相关联,但物理意义完全不同。科学院、环保部与南方一些省是一致的,都赞成用灰霾这个词来指代大气污染,我本人也赞成叫灰霾。但是,如果直接称为大气污染、大气新型复合污染不是更直接、更准确?

能够叫“雾霾”的,全国只有五个样品

单:我看你在文章中说到雾的时候,说现在的雾也是污染的,也是很脏的。你说的这个“脏雾”不就是“雾+霾”——“雾霾”吗?

吴:对,但是这种天气很罕见。广州大概2005年出现过一次,我们采了样品,像墨汁一样,样品非常难采,我们在南岭采集雾水样品,5分钟可以采60毫升,可是在广州,24小时才10毫升,说明城市雾含水量非常少。这种雾加霾在城市区域出现很难,几乎十年一遇,但是遇到的时候它已经不干净了。因为在形成雾的过程中,如果水汽供应量非常大,它已经把霾作为凝结核溶在雾里面,而污染物浓度比正常的雾还是高得多。我们原来想起个名字叫“污染雾”,但是后面看实际的意义并不大,它出现的几率很低。我们2005年在广州取了雾水样品,2006年在南京也有学者取到同样的样品,2010年上海复旦大学在黄山取到了雾水样品,在上海某地也取到了雾水样品,污染物浓度都不低。早期还有在闽南的一座山上取得了雾水的样品。前辈科学家在北京坚持10年之久,都没有采集到足够分析的雾水样品,正式发表的到今天才五个样品。

单:总共才有五个样品可以称为雾霾——雾+霾的样品?

吴:对。