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关于空气污染治理的技术建议2

投稿时间:2017-05-04 14:59 投稿人:姜洪明 【字号: 访问量:

上篇:中国大范围严重空气污染的成因之二

中国秋冬大面积的污霾是如何形成的?

之前从来没有任何人能解释清楚,中国几十万平方公里,甚至几百万平方公里,持续好多天的重度污染是怎么形成的,更不提有人能提出真正有效的治理方法了。

夏季因为污霾层高度大于2千米,高过周围的山,渤海和黄海也没被风墙锁死,加上雨季的作用,华北平原基本保持优良的天气。只要隔几天下场雨,这个城市的空气就不会差到哪去。

9月中旬,中国北方的降雨开始减少,9月下旬,华北平原的夜间温度开始低于15度,污霾层高度减少,污霾开始慢慢积累。但因为这时整个中国大多数地方是优良,所以这时污霾可以扩散至整个华北平原,如图14中的黄色圈范围所示。10月中旬,北方的白天温度开始低于15度,且10月中旬北方的雨季开始结束,“中国污霾封锁圈”开始真正显现作用。中国大范围的污霾积累从10月中下旬开始。在左边的山和右边的海风的夹击下,华北平原的污霾开始向长江中下游平原发展(并不是说南方不产生污霾,而是原本南方是自产自灭的平衡状态,但加上北方传输过来的污霾,南方的平衡状态被打破,也开始积累污霾),如图14中的粉红色圆圈范围所示。

图14

11月份,华北平原进入断雨期,天气更冷,污霾层进一步降低,污染浓度从轻度污染进入中度以上污染。从9月份开始,北方平原和南方丘陵之间形成了图13中,非洲大沙漠和亚马逊雨林之间的类似关系,北方秋冬季节70%以上的主要风向是北风,将污霾吹到江南丘陵,然后被江南丘陵的降雨消灭掉大半,没被消灭掉的或者开始积累,或者继续南下。

11月份污霾的扩散面积如图14中的红色圆圈,图14和图4所示一样,中国这时已经是江山一片红了。大家再仔细看一下图5,图5和图4相比,是不是江南丘陵一带有整片的绿色?那就是降雨造成的。

9月和10月这种北方平原和南方丘陵之间的关系还算平衡,危险的是从11月份开始,南方的雨季也渐渐结束,从11月中下旬到来年1月份,是整个中国都少雨的时间段,11月,12月,1月这三个月,只要南方也有连续几天不下雨的情况,那么就必然对应着全国大范围的重度空气污染。

2016年最严重的两次空气污染过程,一次是从2016年12月16日到22日的连续7天全国大范围重污染,一次是2016年12月29日到2017年1月7日连续9天的全国大范围重污染。

图15

12月份的那次连续7天的重污染是如何开始的呢?看图15就明白了。

图16

12月份的那次连续7天的重污染是如何结束的呢?看图16就明白了。

图17

让人记忆犹新的元旦跨年霾是如何发生的呢?看图17就明白了。

图18

跨年霾的梦魇是如何结束的呢?看图18就明白了。

   污霾第三定律:冬季连续2天全国大范围无雨,是全国大范围污霾的形成条件,只有1到2天的全国大范围降雨才能结束。

 有些专家就因为自己在北京,北京下雪除霾效果不明显,就搞了个名词“湿沉降”,将下雨和下雪都归为“湿沉降”,然后其逻辑推导如下,因为下雪除霾不明显,所以“湿沉降”不明显,下雨归类在“湿沉降”,所以结论是下雨不除霾。然后和其他老百姓一样等风来。很多专家都是被自己发明的名词绕晕的。问题是自然界的雪是在高空中形成的,结晶核是高空中的微粒,不是地面500米以下的污霾,当然不除霾。雪在高空中形成后落下来时和污霾已经是近乎固体对固体,除非是雨夹雪(还是下雨的部分除霾)或中雪和大暴雪(靠密度压霾至地面再覆盖)。

有人会有疑问,非洲对应着这么大一个亚马逊,中国北方只对应着江南丘陵怕是不够吧。是的,毕竟江南丘陵不是热带雨林,降雨量远不够多,树木也不够密。

图19a

图19b

图11中,江南丘陵那的红线,我用的是虚线,因为中国的江南丘陵,并不像中国西部的山那样形成一个几乎没有缺口的连绵不断的山脉。幸得江南丘陵的海拔一般只有300-900米,只有南岭和武夷山高一些,而且南岭不是横向的。如果南岭是横向的且和武夷山连成一个弧线,那中国的霾情就要更加严重。如图19,当大寒潮来临,北风足够大的时候(那时日本已经被暴雪覆盖北日本了),华北平原的污霾被一路吹出中国,先污染河内盆地,然后在越南半岛的柬埔寨和泰国的热带森林中消灭一部分,如果还有剩下的,是从越南半岛飘至印度洋再飘至印尼,在印尼的热带雨林中最终消灭(印尼的热带雨林主要承担的是印度飘过来的污霾,中国的很少)。另一种情况是“中国污霾封锁圈”内的污霾已经满到无法承载,溢出去走上述的路线。

图20

图20是“中国污霾封锁圈”内满溢出去,飘到海上扩散的情况,图中的尾巴先污染日本南部,然后终于被吹向太平洋。

图21

如图21,既然到达太平洋了,近半个地球表面积的太平洋总能扩散掉这点满溢出来的污霾吧。结果是如此辽阔的空间并不能完全扩散掉这些污霾,最后是有部分污霾最终登陆美国。于是我推导出污霾具有粘聚性和冷凝性(冷凝性其实是布朗运动的另一个表达,冷凝性在高纬度存在,在赤道降低)。粘聚性目前我也不知道为什么,不知道是不是污霾有个学术名词叫气溶胶,胶么,容易粘连在一起;还是有什么复杂的聚合化学反应,还是有什么这么大海风都打不散的结合力,还是什么物以类聚,人以群分之类的。总之我不知道原因,也不会解释,但认识到有这种粘聚性的现象。好在我知之为知之,不知为不知。

污霾第四定律:污霾具有粘聚性

图22

图23

图22是惯性思维下,污霾的发展过程,是从轻到重的等级式、阶梯式发展。图23是污霾具有粘聚性(或者叫粘滞性)推导出的污霾的发展过程,这和老百姓的直观感受是符合的,就是昨天还好好的,今天就突然重度污染了,不知道这么一大片的污霾究竟到底是哪里冒出来的(这是因为从10月份之后,“中国污霾封锁圈”内的空气质量,多数其实都是轻度污染,一有什么情况,就迅速发展)。用人体打个比方,优就相当于健康,健康可以保持很久,良就相当于一般,对环境是有正常的抵抗能力的。轻度污染就相当于亚健康,表面看起来好像没什么,但周围环境有起伏时,或自身过度劳累时,就会生病。中度就是生病了,俗话说病来如山倒,病去如抽丝。中度污染只要有任何外在触发条件,就会迅速向重度和严重发展。现在的治理空气污染也是病去如抽丝。所以真正重要的治理空气污染的时机在9月份,而不是供暖季,那时已经迟了。扁鹊是起死回生的神医,扁鹊的哥哥治病于未起之时,让人不生病,才更加了不起。西方好像学了中医的精髓,将空气质量尽量保持在良以下,到轻度污染就各种措施用起来。中度污染不管,到重度污染才各种限行限产已经迟了,只是起到不严重到住院的程度。

不识庐山真面目,只缘身在此山中;中国的大面积污霾只有跳出京津冀,跳出中国,站在地球的角度来看才能初步看清。