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人工消减雾霾是否可行?

来源:    发布日期:2014-08-01 12:26:58   阅读量:0

  应对持续的雾霾天,北京有望尝试“人工消减雾霾”。北京市副市长林克庆在前不久举行的北京市气象现代化工作会议上透露了这一信息。
  
  尝试人工消霾科学实验
  
  在刚刚过去的一年里,全国相当多的地区都经历了长时间的雾霾天气,严重影响了百姓的生活质量。而京津冀华北地区雾霾情况尤为严重。面临这一严峻的形势,北京市决定开展人工消减雾霾的科学试验,为大气污染防治提供气象科学依据。
  
  利用人工方法干预天气情况,比如人工降雨、人工消雨等,已经不是什么新鲜事。2008年北京举办奥运会时,气象部门为了阻止北京上空的暴雨带在开幕式当天“捣乱”,曾发射了1000多枚火箭弹,将暴雨拦截在了北京城外。而这一成果也被人们视为人工干预天气的成功范例。
  
  随着科学的进步,人们的视野已经不局限在一小块积雨云上。如今,面对越来越突出的雾霾污染问题,人们也想像消除一块积雨云一样,利用人工手段将雾霾“干掉”。
  
  这种通过人工手段干预雾霾天气的计划并不新鲜。此前中国气象局印发了《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,如人工催雨等以消减雾霾。
  
  虽然人工干预天气的计划似乎已经提上了日程。但是人工消减雾霾到底靠不靠谱,还是引来了人们的极大关注和讨论。
  
  据了解,人工消减雾霾的具体方式有三种,分别是人工增雨(雪)、人工消雾和人工除霾。人们最为关心的是,这三种方法到底能否起到作用呢?
  
  人工增雨用于消霾效果不佳
  
  根据介绍,人工增雨(雪)消减雾霾方案,是通过跨区域联合增雨(雪)作业,增加降水,加大雨水对霾粒子的冲刷从而达到降低雾霾的作用。
  
  利用上述方式人工消霾此前曾有过先例。2012年11月份,南京的空气总是徘徊在轻度和重度污染之间。在一次弱降水天气过程发生后,南京市开展了人工增雨作业。根据实际情况,南京进行了两次火箭弹的发射工作,实施人工增雨。随后,南京全天沉浸在小雨中。根据南京环保网数据显示,南京9个测量点测得的PM10的浓度都在70-80微克/立方米之间,空气质量达到良好级别。这次成功案例,增强了人们人工消霾的信心。
  
  但是专家对此却并不像民众那么样乐观。中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰告诉记者,由于雾霾颗粒物的直径等因素,人工增雨适合冲刷粗颗粒物,对于细颗粒物的冲刷效果不会太明显,而霾就属于细颗粒物。
  
  北京大学环境科学与工程学院教授、副院长邵敏也认为这种方法不太靠谱。他告诉记者,人们看到在风雨天过后空气质量会变好,这主要是风的作用,雨后的新鲜空气主要是靠伴随在降雨过程中的风,风使整个空气环境质量有所改善,而不是降雨,雨水对消减雾霾来说不仅是局部的,而且效果并不好。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,因此除霾效果会打个大大的折扣。而且人工降雨(雪)成本昂贵,只能作为一种辅助性的应急手段。
  
  另一方面,虽然人工消霾我国有这样的实践,科学原理也比较清楚,但是雾霾天气与乌云密布的天气还是有区别的,雾霾严重不见得人工降雨条件就充分。而且这种做法成本和能耗都很大,影响的范围非常有限,可能可以针对某一局部产生影响,比如几平方公里以内,但雾霾往往波及几万平方公里,甚至上百万平方公里,人工方式不可能解决如此大区域的问题。
  
  人工消雾适合于局部区域
  
  消减云雾的方案是通过开展局部的人工消雾试验,来探索人工消雾的技术和方法。因为大气中的很多有害颗粒物,是通过附着在雾气的微小水珠上进行传播的,所以减少云雾,能减少有害污染物的附着和传播。
  
  对于人工消雾,邵敏认为,消减雾的方法目前只在一些特定的小区域使用,也是一种迫不得已的手段,如给机场消雾以使飞机能够满足起飞条件等,但是现阶段国际上并没有哪个城市靠这种方法取得改善天气的成功案例。这种方法只能在局部地区起作用。
  
  北京大学物理学院大气科学系教授毛节泰也指出,这种方法的局限性在于“局部地区,局部时间”,比如机场等。对于北京这么一个超大城市来说,这种方式是不太现实的,只有在服务于一些特殊目的时才考虑这种方式,而且性价比会很低,经济成本较大。
  
  人工除霾无法在大范围内运用
  
  人工消霾是在纯霾天气条件下,使用物理搅拌法、水冲刷法、电磁法等试验方法。对于这些方法,王庚辰认为,物理搅拌法是最简单、最原始,也是最有效的办法,但它同样也只适合在封闭或局部范围内运用。
  
  “假如你的头上有一片乌云,你用吹风机能轻易地把它吹走或吹散,但假如你所在的位置方圆一公里内都是乌云,你的吹风机将起不到任何作用。因为空气是流动的,这边吹走了,那边又会流过来。”
  
  王庚辰说,电磁法运用磁场对颗粒的吸附力,可以将雾霾吸走,如同利用吸铁石吸走碎铁屑一般,但它面临的问题和物理搅拌法一样,无法在大范围内运用。
  
  毛节泰也认为,人工消霾只能说试验性较强,虽然可以摸索着实施,但是现在基础研究工作还十分不足,还应该继续加强基础研究工作。
  
  消除雾霾不能“治标不治本”
  
  沸沸扬扬的人工消霾实验能否真正付诸实施的讨论还在继续,从学术上,有些方法在一定范围内可能确实可行,但是在实际中,有些方法却可能永远走不出实验室。
  
  王庚辰认为,雾霾是一个很稳定的天气系统,人工消减的目的就是破坏它的稳定性,让它的内部平衡发生变化。从学术上说,不管是让雾霾沉降,还是直接冲刷,或者把雾霾吹走、吸走,这些方法都能达到消减雾霾的效果。
  
  “但是并不是学术上可行就能运用到实际当中,关键还得考虑它的代价和实际效果。”王庚辰说,除了实际操作中面临的技术问题,成本也是不可忽视的大问题。即便是很普通的一次人工降雨,成本也是非常大的,何况霾和雾不同。霾不仅稳定、面积大,而且比较厚,在消除过程中,难免会遇到更多的问题,成本自然也更高。
  
  所以,面临人工消霾这一理论可行但实际受阻的窘境。邵敏认为,雾霾的治理还需要从源头做起,最大程度减少有害气体排放量,不能使其造成持续严重危害。而一旦严重雾霾形成,光靠技术层面一些治标不治本的方法显然是不够的,因为这样做不但成本高、代价大,而且往往效果也是事倍功半。
  
  所以越来越严重的雾霾天气给我们很重要的警示,那就是经济增长和污染排放控制、保护环境之间应该做好协调,我们要根据环境质量改善要求,做好城市发展总体规划,并通过改善能源使用效率、提高能源利用多样性等,从根本上改善我们的空气质量。这是一个稳步务实的过程,并不是一下子就能解决的。
  
  人工消霾是一种不得已的方式。PM2.5是引起雾霾的罪魁祸首,治霾还应把重心放在降低空气中的PM2.5含量上。
  
  “公众的目光不应该在雾霾的消减方式上,而应该在减排上,必须从源头着手实施,才能加以控制。”王庚辰提醒,人工消减雾霾只能是权宜之计,哪怕现在的科学技术能够有效缓解雾霾问题,也不能产生依赖心理。