霧霾不等于大氣污染？并不能相互指代

來源：騰訊時間：2021-03-12 08:27:39

分析上海和廣州得到的結論基本類似，只是霾日數量稍微少一點，并且MHD在EHD中的比例更低，上海為58%，不到6成，而廣州則只有約三分之一。

北京MHD和EHD的重合率分布，MHD中有約79%屬于EHD，而EHD中只有少部分屬于MHD，占比43%。

上海MHD和EHD的重合率分布，MHD中有約58%屬于EHD，而EHD中只有少部分屬于MHD，占比44%。

廣州MHD和EHD的重合率分布，MHD中有約33%屬于EHD，而EHD中只有46%日數屬于MHD。

問題來了，為什么氣象概念上的霾日數與基于顆粒物PM2.5濃度給出來的天數差別這么大?

首先，在氣象上霾日的識別中，剔除了大量的特殊天氣。這些特殊天氣包括雨日、霧日、沙塵日、雷暴日等，在這些特殊天氣里其實包含了大量的污染日，即雨日、霧日、沙塵日、雷暴日都有可能是污染日。特殊天氣的日數并不小，在北京，平均一年有125日特殊天氣，基本占一年365天的1/3。上海一年平均有141天特殊天氣日，約占一年365天的2/5，而廣州因為降雨日數更多，特殊天氣日數達到212天，約占一年365天的3/5。

這些特殊天氣里都包含了不少的污染天，例如北京的污染天(EHD)里，45%來自于特殊天氣，43%來自于氣象霾(MHD)日，還有約12%來自于既不是特殊天氣也不是氣象霾天的“其他”天氣。對于上海而言，污染天(EHD)的44%來自于氣象霾(MHD)日，30%來自于特殊天氣，剩下26%來自于“其他”天氣。廣州的污染天46%來自于氣象霾日，34%來自于特殊天氣，另有20%來自于“其他”天氣。

特殊天氣里包含著重污染天，這可以通過幾個例子來說明。

1) 案例1，大霧與重污染齊預警

華北地區2018年11月13-15日，2018年12月1-3日，大霧籠罩，北京市氣象局連續發布大霧黃色預警。與此同時，北京市空氣重污染應急指揮辦公室發布重污染黃色預警，這是一個大霧+顆粒物污染的過程。如果按照氣象標準，這算作霧日，是首先要被剔除掉的，不能算在氣象“霾”日里。而按照環保顆粒物濃度的數據，這是典型的環境“霾”日。

北京市氣象局2018年11月13日16:30發布大霧黃色預警

2018年11月13日8:00時，北京市空氣重污染應急指揮辦公室發布重污染黃色預警

北京市2018年12月1日17:30，發布大霧黃色預警

北京市于2018年12月1日0時啟動空氣重污染黃色預警。

2)案例2，雨日結伴污染天

雨日出現時，依然可以被算重污染天氣。例如2016年2月12日，北京當天降雨量8毫米，降水主要出現在早上7點到夜里9點之間。當天的日平均PM2.5濃度為155微克/立方米，最大值小時值甚至飆升到225微克/立方米，按照《環境空氣質量標準》，這可是五級重度污染，然而按照氣象上對于霾日的判定，這一日因為下雨，是要被計入雨日的，不能被算作是個“霾”日，按照顆粒物濃度來算，這一天當然是一個典型的污染天，一個環境“霾”日。

2016年2月12日，北京當天逐小時降雨量(藍色)與PM2.5(灰色)及能見度(紅色曲線)

3) 案例3，回流天氣遭遇沙塵活動，PM10、PM2.5雙雙超標

氣象霾日里也不計入沙塵天。2018年3月27-28日，華北黃沙漫天，空氣污染非常嚴重。28日早晨6點起，一個小時之內，PM10的讀數迅速從300微克/立方米飆升至1000微克/立方米，下一個小時最高值超過2000微克/立方米。一直到當天夜里，才逐漸恢復到沙塵過程之前的水平。與此同時，受回流天氣影響，北京市空氣重污染應急指揮部于2018年3月24日20時發布空氣重污染橙色預警。預警措施于3月26日0時至28日24時實施，在27日-28日期間，PM2.5的數值一直在200微克/立方米上下，這是一次由沙塵過程與回流天氣一起導致的沙塵+顆粒物污染共同影響的過程。按照氣象標準，這一日只能記做沙塵天，而不能記做“霾”日。

因此由于氣象霾的定義所限，并不能把特殊天氣中的重污染天考慮在內，氣象霾日數并不包含特殊天氣期間的重污染，所以業內曾經有個冷段子流傳：

問：怎樣才能治理霾?

答：當日的水汽含量超過95%就可以了。

問：怎樣才能更有效地治理霾?

答：多下雨、下雪、刮沙塵暴就可以了。

4. 氣象霾日里藏了很多“優良”天

另外值得注意的是，在被算作氣象霾的日子里，也有很多天數顆粒物濃度并不高，按照空氣質量標準，應該算作“優”或者“量”的天氣。因此即使滿足氣象霾，也不見得一定是污染天。這樣的天數占北京總氣象霾的21%，上海氣象霾的42%，廣州氣象霾的67%。

氣象霾的判斷基于能見度和相對濕度，作為大氣光學參數的能見度受多個因子的影響，例如水汽、顆粒物濃度、顆粒物成分、NO2的含量等。根據對臺灣中部地區的一項研究，PM2.5只能解釋能見度約一半的方差。即使顆粒物濃度相同，大氣顆粒物的成分也對能見度有不同影響。例如大氣顆粒物中有一部分被稱作褐碳(brown carbon)，能夠吸收太陽光藍色以及紫外波段的輻射，還有一部分被稱作黑碳(black carbon, BC)，吸收能力更強，對太陽光譜“打包”全吸收。顆粒物成分在不同城市，城市與農村之間都有較大的差別，另外能見度也受光照條件、有無云霧遮擋視線、有無云層遮擋太陽等條件影響，并不能完全與大氣中有多少顆粒物相對應。

5.公眾語言中的“霧霾”

在媒體和公眾傳播領域，“霧霾”成了通用的語言，實際上顆粒物污染本質上既和“霧”關系不大，也和“霾”關系不大，二者合起來構成一個新詞，按理說漢語言擅長用已有詞匯構成新的詞匯，例如“宇宙飛船”、“蹦極跳”、“信息產業”等。然而“霧霾”卻算不上是個好的詞匯，英語里發明了smoke+fog=smog代表霧蒙蒙的重污染天，字面含義里包含了人為活動的“煙smoke”，而“霧霾”里則全然不見人類活動。smog常被翻譯為煙霧，指的是煙與霧混合的空氣污染物。盡管國外用smog來談論由于人類活動引起的顆粒物污染天氣，但是國內的語境里“霾”成了更被廣泛使用的詞匯。在相關科學研究中“霾事件”、“霾日數”、“霧霾天氣”、“灰霾事件”、“灰霾日”、“霾天氣”、“霾過程”、“霧霾污染”、“灰霾治理”等詞匯是廣為應用的詞匯，對應在英文文獻中，haze pollution、haze pollution episode、haze episode、haze events、gray haze、haze evolution/cycles、haze days、non-haze days等詞匯也被廣泛使用。

對于我們目前由于大氣中存在過量細顆粒物造成的天氣現象，最專業的定義可能用“細顆粒物污染天”(Pollution of Particulate Matter 或者PM pollution)更為合適，但是很明顯這并未流行起來，不僅“細污天”沒流行起來，連“PM2.5污染”也沒流行起來，不得不說，“霧霾”是個被誤導了的詞匯，普通老百姓叫著倒也無妨，但是氣象和環境領域內的研究人員則需要對“霧霾”的概念有清醒的認識。

在氣象與環境業務和研究領域，詞語“霾”(haze)被廣泛使用。盡管二者的標準和規范并不相同，但在一段時間里，氣象和環保領域都展開對詞匯“霾”的爭奪，氣象領域甚至要通過立法形式，把空氣污染為特征的“環境霾”列入氣象災害，北京市人大常委會法制委員會通過專家咨詢和調研活動，最終否決了把“霾”列入氣象災害的動議。從此以后，空氣污染的預報問題由各地的環保部門來進行，氣象部門只能發布“不可描述”的天氣。