大气地理科学家对雾霾的分析:裂解中的中国大陆与雾霾天 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 20:21:18
裂解中的中国大陆与雾霾天气的成因

The cracking mainland China and the haze weather

梁光河

中国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室,北京,100029

Email:lgh@mail.iggcas.ac.cn

摘要:雾霾天气形成是气象(逆温层)、工农业排放、地下排气综合(耦合)造成的。其成因类似卤水点豆腐,各种污染物相当于主体豆浆,地球深部上来的带电的气溶胶相当于点豆腐的卤水。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。这种雾霾有可能通过在各种烟筒上加装电磁装置进行消减!

一、问题的提出

2013年严重的雾霾天气难道完全是由工业污染造成的吗?中国古代完全没有工业污染,但据历史文献记载,古代中国也常常出现雾霾天气,这是雾霾工业污染成因难以给出让人信服解释的一个最有力的反证。目前的主流研究陷入“有罪推定”怪圈,几乎所有的研究都认为只有工业排放是形成雾霾的罪魁祸首。甚至有研究说雾霾主要是由于燃煤造成的,我们似乎缺少了一些逻辑分析能力,就拿我国来说,山西是我国煤炭主产地,在山西各大煤田遍布燃煤火电厂,但为什么山西省的雾霾远没有中国东部严重?作者认为雾霾至少有四个主要成因,分别是地质、农业、工业、气候成因(排名不分先后)。

地质成因:正在裂解中的中国东部,产生大量深部气体排放。

农业污染:全国大面积农田氮肥过量施肥,造成面状污染,未被植物吸收的氮肥最终排放到空气中,形成大气氮污染,还有燃烧秸秆造成的污染等等。

工业污染:快速发展的经济使得工业污染逐渐严重。

气候原因:微风和无风的低气压(逆温层)使得污染物不易扩散。

本文试图以裂解中的中国大陆,从地球动力学对气候的影响,结合氮肥过量施肥及工业污染加剧进行一些综合探讨,对雾霾的成因给出一个新思路。

二、裂解中的中国大陆

嵇少丞教授的研究总体上说明了逃逸构造对中国总体的宏观影响,在印度板块向北的强烈挤压下,亚洲大陆逐渐裂解,分成断块向东或东南方依次逃逸。

作者在“西北环太平洋岛弧成因探讨”和“朝鲜半岛成因与郯庐断裂动力机制”两篇文章中给出了影响欧亚板块的动力机制新模式(图1),该模式不但考虑了印度板块对欧亚板块的影响,也同时考虑了形成夏威夷岛链的那个蝙蝠鱼状板块对欧亚板块施加了一个北西向的作用力(否定了所谓的太平洋板块的作用力),在这两个板块的综合作用下造成了欧亚板块东侧的裂解,像剥洋葱皮一样,欧亚板块东侧一层一层被剥开,最后被剥离的是日本三个主岛,朝鲜半岛和郯庐断裂(多期次,最后一次)的形成时间基本上和日本主岛的剥离漂移时间一致。这两篇文章也说明宏观上中国东部正处于一种剪切拉涨环境下。

   难道现在地球的活动已经停止了吗?当然没有,这种板块间的作用力还存在,而且应该还在加剧,因此这种类似的剥离还应该继续存在,那么下一个被剥离的地方是哪里呢?



图1 左图(A)欧亚板块东部模型受力变形前的初始状态,右图(B)欧亚板块东部模型受力变形后的状态


打开手机导航软件我们看到(设置到地形地貌图层)如图2A所示的中国东部地形地貌图,图中显示中国东部正处于裂解状态,从学习基础地质时代老师就教我们如何识别覆盖区的断裂,那就是寻找河道。图2B中红色虚线表示的是涨性断裂(黑色箭头表示相对运动和受力方向),这种断裂在图中非常明显,南东走向的较粗断层基本上沿着古老的京杭大运河中南段,该断裂向北直指石家庄。这表明从上海到江苏一直往北到临沂、济南等块体正在从中国主体裂解。也就是说类似于日本和朝鲜半岛一样正在被剥开,也许若干个Ma后,该块体将被完全分离出去,那时候现在的京杭大运河中南段将扩张形成类似于渤海的新海洋。

还有另外一个较长的断裂,基本上沿着长江走向,也应是一个涨性的大断裂。还有其它一些小的涨性断层,用较细的红色虚线表示(包括黄河)。当然还不能忽略正在活动的郯庐断裂带,这说明中国东部整体处于拉涨环境中。

   这种拉涨环境在地陷方面表现的特别明显,比如从百度搜索“南京 地陷”将出现一百多万条结果,沿着京杭大运河断裂带,很多地方如聊城等地也常常发生地陷,多数地陷区域并没有采矿历史。

裂解中的中国大陆与雾霾天气的成因

The cracking mainland China and the haze weather

梁光河

中国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室,北京,100029

Email:lgh@mail.iggcas.ac.cn

摘要:雾霾天气形成是气象(逆温层)、工农业排放、地下排气综合(耦合)造成的。其成因类似卤水点豆腐,各种污染物相当于主体豆浆,地球深部上来的带电的气溶胶相当于点豆腐的卤水。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。这种雾霾有可能通过在各种烟筒上加装电磁装置进行消减!

一、问题的提出

2013年严重的雾霾天气难道完全是由工业污染造成的吗?中国古代完全没有工业污染,但据历史文献记载,古代中国也常常出现雾霾天气,这是雾霾工业污染成因难以给出让人信服解释的一个最有力的反证。目前的主流研究陷入“有罪推定”怪圈,几乎所有的研究都认为只有工业排放是形成雾霾的罪魁祸首。甚至有研究说雾霾主要是由于燃煤造成的,我们似乎缺少了一些逻辑分析能力,就拿我国来说,山西是我国煤炭主产地,在山西各大煤田遍布燃煤火电厂,但为什么山西省的雾霾远没有中国东部严重?作者认为雾霾至少有四个主要成因,分别是地质、农业、工业、气候成因(排名不分先后)。

地质成因:正在裂解中的中国东部,产生大量深部气体排放。

农业污染:全国大面积农田氮肥过量施肥,造成面状污染,未被植物吸收的氮肥最终排放到空气中,形成大气氮污染,还有燃烧秸秆造成的污染等等。

工业污染:快速发展的经济使得工业污染逐渐严重。

气候原因:微风和无风的低气压(逆温层)使得污染物不易扩散。

本文试图以裂解中的中国大陆,从地球动力学对气候的影响,结合氮肥过量施肥及工业污染加剧进行一些综合探讨,对雾霾的成因给出一个新思路。

二、裂解中的中国大陆

嵇少丞教授的研究总体上说明了逃逸构造对中国总体的宏观影响,在印度板块向北的强烈挤压下,亚洲大陆逐渐裂解,分成断块向东或东南方依次逃逸。

作者在“西北环太平洋岛弧成因探讨”和“朝鲜半岛成因与郯庐断裂动力机制”两篇文章中给出了影响欧亚板块的动力机制新模式(图1),该模式不但考虑了印度板块对欧亚板块的影响,也同时考虑了形成夏威夷岛链的那个蝙蝠鱼状板块对欧亚板块施加了一个北西向的作用力(否定了所谓的太平洋板块的作用力),在这两个板块的综合作用下造成了欧亚板块东侧的裂解,像剥洋葱皮一样,欧亚板块东侧一层一层被剥开,最后被剥离的是日本三个主岛,朝鲜半岛和郯庐断裂(多期次,最后一次)的形成时间基本上和日本主岛的剥离漂移时间一致。这两篇文章也说明宏观上中国东部正处于一种剪切拉涨环境下。

   难道现在地球的活动已经停止了吗?当然没有,这种板块间的作用力还存在,而且应该还在加剧,因此这种类似的剥离还应该继续存在,那么下一个被剥离的地方是哪里呢?



图1 左图(A)欧亚板块东部模型受力变形前的初始状态,右图(B)欧亚板块东部模型受力变形后的状态


打开手机导航软件我们看到(设置到地形地貌图层)如图2A所示的中国东部地形地貌图,图中显示中国东部正处于裂解状态,从学习基础地质时代老师就教我们如何识别覆盖区的断裂,那就是寻找河道。图2B中红色虚线表示的是涨性断裂(黑色箭头表示相对运动和受力方向),这种断裂在图中非常明显,南东走向的较粗断层基本上沿着古老的京杭大运河中南段,该断裂向北直指石家庄。这表明从上海到江苏一直往北到临沂、济南等块体正在从中国主体裂解。也就是说类似于日本和朝鲜半岛一样正在被剥开,也许若干个Ma后,该块体将被完全分离出去,那时候现在的京杭大运河中南段将扩张形成类似于渤海的新海洋。

还有另外一个较长的断裂,基本上沿着长江走向,也应是一个涨性的大断裂。还有其它一些小的涨性断层,用较细的红色虚线表示(包括黄河)。当然还不能忽略正在活动的郯庐断裂带,这说明中国东部整体处于拉涨环境中。

   这种拉涨环境在地陷方面表现的特别明显,比如从百度搜索“南京 地陷”将出现一百多万条结果,沿着京杭大运河断裂带,很多地方如聊城等地也常常发生地陷,多数地陷区域并没有采矿历史。

这种拉涨环境在地陷方面表现的特别明显,比如从百度搜索“南京 地陷”将出现一百多万条结果,沿着京杭大运河断裂带,很多地方如聊城等地也常常发生地陷,多数地陷区域并没有采矿历史。



图2 左图(A)中国东部地形地貌图,右图(B)中国东部当前断裂状态解译图

三、涨性断裂与地球排气

涨性断裂会使地球深部形成的气体得到释放,杜乐天教授的研究结果表明,这些气体成份十分复杂,至少包括H2O、CO2、N2、H2S、HC1、HF、SO2、SO3、CO、H2、CH4、C2H6等(后4种为可燃气)。

作者认为这些气体与工业排放的污染物共同作用,加上特殊的气候条件会加剧雾霾的形成和发展。

   朱炳泉教授2013年的文章(从另一个角度看中国的PM2.5问题),给出了另外一个思路,文章说“大气中直径小于2.5微米的颗粒物被称为PM2.5。严格讲应称为气溶胶PM2.5。这是指长期悬浮在大气层中的胶体。美国NASA公布了一个PM2.5全球浓度分布图(图3)。图上可见,从非洲至东亚的PM2.5高值区。这使国内外人们普遍中国空气污染很严重,为世界之最。近来北京等北方地区普遍出现PM2.5超标,达到500以上,更引起了公众和政府的关注与不安。当我们看一下NASA世界图,可以发现NASA全球PM2.5高值区带与全球季风带走向与范围大体上相一致。中国极大部分地区位于季风带上”。从该图上也可以看出,沿着正裂解中国东部的主断裂带,中国的PM2.5也是最高的紫红色。



图3 美国NASA公布的PM2.5全球浓度分布图

http://image.sciencenet.cn/album ... 6pjpah03m6phapp.jpg
2013年12月7日-9日,中国发生了有历史记录以来可能最为严重的雾霾天气。连续3天中国东部笼罩在重度雾霾中,雾霾维持在重度水平而且数天基本上不扩散,图4给出了美国NASA在2013年12月7日对中国东部的航拍图,该图也说明重度雾霾基本上沿着正裂解中国东部的主断裂带分布。



图4 美国NASA公布的2013年12月7日对中国东部的航拍图





2013年12月6日至8日 中东部霾区分布一览(资料来源:新华社)


   
2014年1月16日中国又发生大面积雾霾,图5给出了中国及周边国家2014年1月16日主要空气污染指数分布图,从该图中可以看出重度污染区域与正裂解中国东部的主断裂带范围吻合很好。



图5 中国及周边国家2014年1月16日主要空气污染指数

深大断裂真的会排气吗?有一个现实的例子告诉我们真的会排气,而且气量不小。

   江苏黄桥CO2 气田是目前我国陆上最大的CO2气田,具有特殊的成藏地质条件(李海庆,2012):深大断裂的发育为岩浆-幔源型CO2气提供了运移的通道,背斜轴部中生代、古生代海相地层中的裂隙储集层CO2气提供了丰富的赋存空间,多期厚层泥岩尤其是上白垩统浦口组中、上部厚层纯泥岩段是本区最有利的盖层。江苏黄桥二氧化碳气田主要位于江苏省泰兴市黄桥镇、溪桥镇和河失镇(图6)。该气田自1983年苏174井偶获高产CO2气流之后,并进行开采利用,产量不断增长,地层压力几乎稳定不变(图7)。目前已探明含气面积51平方公里,探明储量64亿方。黄桥CO2气田毗邻于长江构造破碎带。该破碎带被证明是一条东西向延伸的重要深部断裂带,其断距深度达莫霍面之下,它为岩浆起源、CO2气体的聚散、氦气的上升提供了必要的地质条件。研究表明,该区气田中CO2气碳同位素分析数据显示CO2气具有无机成因特点,属岩浆-地幔来源,浅层气田中氦气的3He/4He比值具有明显的地幔来源的特点,另据氩同位素40Ar/36Ar值同样反映深源的特点,这都充分说明黄桥CO2气田应为无机成因,属岩浆-地幔来源。可以说,深大断裂为CO2气提供了运聚的通道。造成CO2气大量运移聚集的深大断裂向下深切地幔,向上则贯穿上覆巨厚刚性地层(灰岩和砂岩)形成的次生裂隙网络,而不同于以往常规的“生储盖组合”,而是一个跨越各刚性地层的自成系统的巨大储集体系。气田纵向上具有多个气藏组合分布的特点(郭念发等,2000),海相层系中的气藏为深层气藏,气藏埋深1800-2300m,陆相层系中的气藏为浅层气藏,气藏埋深仅378m左右。深层气藏以CO2为主,CO2含量近90%以上,伴有少量烃类气和凝析油,单井日产CO2(33.2-46.13)万方。浅层气藏以N2为主,其含量达56%以上,CH4和CO2分别为24%-28%和15%左右,He含量高达0.013%-1.06%,最高达1.34%,高于其工业品位(He含量大于0.3%) 而成为He气藏。



   从CO2的岩浆-地幔源成因分析,气田形成期可能比较晚(郭念发等,2000)。黄桥地区新生代岩浆活动频繁,新生界地层中较为普遍地发育玄武岩(包括辉绿岩),气田上方的N13井在海相碳酸盐岩中发现B石英。B石英是一种高温矿物,常压条件下在573-870度温度区间才能形成。由此推断CO2气田深部可能有隐伏岩体存在。苏174井和气田上方的其他一些深井在石炭、二叠系碳酸盐岩地层中常见大量方解石脉,大多数方解石脉经糜棱岩化后成白色粉末状,方解石脉和其糜棱岩化程度随深度增加而增加。这些现象说明气田深部可能曾经有过岩浆热液用。

  这些深层成因的天然气现在是否正在外泄到空气中呢?事实上,该气田的外围勘探就使用了化探方法, 结果表明气田西部和南部出现明显的甲烷、乙烷和汞异常( 图8) , 这些异常是地下天然气运动规律的反映,说明这些深层成因的天然气目前仍在泄露中。



图6 黄桥气田位置图


图7 黄桥气田剖面图(据李海庆,2012)



图8 黄桥气田勘探远景化探异常图(据郭念发等,2000)
上述图片显示出正裂解中国东部的主断裂带分布可能影响着雾霾的分布及发展,其机理是什么呢?


朱炳泉教授从气溶胶PM2.5的化学组成与同位素示踪作了深入研究,结果表明,它具有相对较稳定的化学组成,明显区别于区域性PM>10的粉尘,以及表土与基岩,也区别于燃煤、汽车尾气等人为排放物。图6是广州地区的MgO-FeO重金属图解,从图可见到这种明显的差别。PM>10的粉尘的化学组成与区域污染源排放以及地质背景有着密切的相关性。气溶胶PM2.5中的重金属含量也明显低于PM>10的粉尘,表明人为污染物加入相对较小。气溶胶PM2.5的高镁特征;同时在世界各地均具有稳定的SiO2/MgO比值(12.8-14.8左右),明显区别于上地壳物质,反映了与地球深源物质有关(图9)。

朱炳泉教授的结论是:可能有不同时期火山喷发产生的气溶胶加入到大气层中,并长期存留。作者有不同的观点,很难想象以Ma为记年单位的古老火山喷发悬浮物至今还漂浮在空气中。既然这些高镁特征的气溶胶PM2.5来自于地球深部,为什么不是现在正沿着深大断裂向上排气造成的?因此作者认为这很有可能是地球深部排气造成的。麻庭光(2013)的研究(雾霾源头在哪里?-- 在北极和太阳)结果表明:“成霾条件就是大气浮力丧失的结果”。这是否意着地球深部的排气携带着带电粒子,与粉尘带电粒子相互作用,使得原有的大气浮力平衡遭到破坏,从而使大气浮力丧失? 

作者认为,雾霾天气的成因类似卤水点豆腐,各种污染物相当于主体豆浆,地球深部上来的带电气溶胶相当于点豆腐的卤水,只需要很少的量就可以达到惊人的效果。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。



图9  广东地区气溶胶PM2.5与粉尘的MgO-FeO分布范围图,并与地表基岩和土壤比较(朱炳泉,2013)

杨学祥教授的研究表明(http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-661113.html)地球排气是地热释放和雾霾形成的自然原因,污染是雾霾形成的人为因素。除此之外,地震频发和气候异常等因素造成的地质和气象灾害也应在我们的研究范围之内。2013年公布的材料表明此次重霾前后一共4次(到本文撰写的1月30日为止),分别是7—13日,16—19日,21—23日,26—30日。与1月9-12日、16-19日、21-23日、27-30日四次潮汐组合一一对应,与地球潮汐形变、自转速度变化造成的“地球呼吸”相一致。计算表明,地球潮汐形变造成的地壳容积周期变化,可以形成地球的呼吸运动。异常规模的地球呼吸与地震火山活动相对应,与异常雾霾天气相对应,值得深入研究。中国处于欧亚地震带和环太平洋地震带交叉地区,中强地震频发,是全球地震多发地区。地震活动和地下排气也是中国的华北、华东、华中PM2.5高密度区形成的原因。

   张学文教授的研究强调了大气如何把地面细颗粒物卷入空中(http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-748077.html),而传统的研究忽视了地面的细颗粒物物质可以卷入低层大气而成为霾,是气象学的重要错误。其实从早上到晚上我们的大地也在呼吸,早晚温差形成的热胀冷缩,使得地下部分物质挥发应该是一个道理。


   空气中细小的霾颗粒到底是什么样子呢?@张超_摇光通过显微镜,将霾颗粒放大1000倍后,发现他们形状各异,有复合体,有生物颗粒,有矿物质的,看上去触目惊心(图10)。从这个图中我们可以看出,这些霾颗粒大多数是由很小的颗粒粘结在一起,由此造成雾霾颗粒的加重而不易向高空扩散,从而产生了严重的雾霾,这应该是一种带电粒子的吸附作用引起的。如果没有细小霾颗粒的吸附作用,他们应该向高空扩散,就不会产生严重雾霾天气。这从正面印证了霾颗粒可能与地球深部带电气溶胶的参与有关。



图10 霾颗粒放大1000倍后的照片(据@张超_摇光,2014)

四、农业污染和工业污染

我国以全球8%的耕地使用了超过30%的全球氮肥用量。每年大约使用7000万吨氮肥(尿素为主),这些氮肥能被植物吸收的比例大约占30% (刘建明,2013)。也就是说70%左右的氮肥并没有被植物吸收,它们会溶于土壤水体,并部分挥发到大气中,形成面状污染。这个量是巨大的,大约每年有4900万吨的未被植物吸收的过剩氮肥污染着我们的江河湖泊和大气。这些氮肥最终会以复杂的化合物排放到大气中,是否能转化成硝酸盐?作者没有做过深入研究,但现在普遍认为硝酸盐是工业污染的主要成份之一,其来源恐怕不能排除氮肥过量施肥的影响。其实车用尿素使用量也很大,要达到国四排放标准,在汽车排放尾气处理上就要选用适合的SCR技术,而这项技术必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。另外还有大面积燃烧秸秆造成的污染等等也不容忽视。

作者并不否认工业污染会加剧大气雾霾的形成和发展,因此加大治理力度也是必须的。但不能简单地认为雾霾完全由工业污染造成。道理很简单,现在的雾霾越来越严重,人们怨声载道。很多人认为古代空气好,没有雾霾。其实,据史料记载,那时候也有雾霾,而且雾霾还不少。那时如果出现严重雾霾,皇帝往往下罪己诏,检讨自己的过失。

史载建始元年(公元前32年)四月,因为出现了特别严重的黄霾天气,朝野震恐,成帝遂自责说:“朕承先帝圣绪,涉道未深,不明事情,是以阴阳错缪,日月无光,赤黄之气,充塞天下。咎在朕躬。”

《元史》:元天历二年,“雨土,霾,天昏而难见日,路人皆掩面而行。”

元六年,“雾锁大都,多日不见日光,都门隐于风霾间,风霾蔽都城数日。”

《明实录》:明成化四年,“今年自春徂夏,天气寒惨,风霾阴翳,近一二日来,黄雾蔽日,昼夜不见星日。”

明成化十七年,“连日狂风大作,尘霾蔽空。”

成化二十一年,“正月丁末,京师阴霾蔽日,自辰至午乃散。三日后阴霾又起,五日不散,致漕运舒缓,京师官仓存米告急。”

弘治十年,“京师去冬恒燠无雪,今春狂风阴霾。西直门外霾尘积聚,难见路人,官军半掩城门,以遮霾尘。”

万历十一年,“正月辛酉,京师风霾。闰二月壬戌,京师风霾,四月癸亥,大学士张四维等言:‘风霾陡作,黄沙蔽天。’五日不见西山之踪。”

《清史稿》:康熙六十年,“今日会试出榜,黄雾四塞,霾沙蔽日。”

嘉庆十五年,“京师入腊月以后,时有雾起霾升,连宵达旦,宛平、大兴具有上报。琼岛雾锁霾封,难见真容,煤山隐于风霾中。”

咸丰六年,“入冬以来,雪少雾多,土雨风霾时临京师,以昌平、宛平为浓重。”

现在人觉悟高了,出现雾霾首先想到的是科学,认为是污染造成的。而古代人迷信,认为是天怒,当然是焚香祷告,祈求神灵宽恕自己。我们对于雾霾的态度,可喜的是破除了迷信,可悲的是没有吸取教训,更加破坏环境,但更应该知道雾霾的多种成因和发展。

五、结论与讨论

我国雾霾加重至少有四个主要原因:(1)地质上,正在裂解中的中国东部,产生大量深部气体排放(带电气溶胶)。(2)农业方面,全国大面积农田氮肥过量施肥,造成面状污染,未被植物吸收的氮肥最终排放到空气中,形成大气氮污染,同时还包括大面积燃烧秸秆造成的面状污染。(3)工业方面,快速发展的经济使得工业污染逐渐严重。(4)气候方面,微风和无风的低气压(逆温层)使得污染物不易扩散。在多种因素的耦合作用下,可能造成了今天中国雾霾天气的频发。

作者认为,雾霾天气的成因类似卤水点豆腐,各种污染物相当于主体豆浆,地球深部上来的带电的气溶胶相当于点豆腐的卤水,只需要很少的量就可以达到惊人的效果。而气候条件相当于点豆腐时候的水温条件。


总之,雾霾的形成与发展与地球的地质发展过程、工业化发展及农业发展密切相关,我们不可割裂他们的联系,单纯头疼医头,脚疼医脚。这样往往难以根治。

可以预见的是,今后雾霾天气作为大自然演化的一部分,在中国将常态化,如果单纯对工业污染进行治理,雾霾可能会难以根治。如何综合治理,将是摆在我们面前的一个新课题。
六、消减雾霾之我见

我们知道,高层云彩上面带正电,下面带负电,而地球表面释放负电荷;正是由于人们排放的污染物颗粒带正电荷,使得这些正电荷离子与地表释放的负电荷结合,使得大气丧失浮力。那么我们能怎样改变呢?

我们能做的事情就是在一个城市,改变区域低空的大气的地球物理特性,比如在燃煤燃气高炉上加装电磁装置(图12),使得带负电荷的粒子释放,带正电荷的粒子被回收,这是一个全新思路。这样做的效果有3个:(1)大气高层云层下面带负电荷,排放的颗粒物带负电荷,地表及以下大地排气带负电荷,同性相斥!这样做能使得云层增高,大气容量增大,降低雾霾浓度。(2)一半的排放粒子被回收(带正电荷部分),大气污染物将大大减少!(3)不需要投入很多资金,也不要求停工停产,影响国民经济的发展!



图12 消减雾霾示意图
http://blog.sciencenet.cn/blog-1074480-761624.html
霾为什么不能来自地面?
张学文,2013/12/24
现在一旦提及霾的来源,一般仅是指出它来自人工形成的污染源,烟筒冒烟、汽车尾气、烧秸秆。而根本忽视下垫面也会把细颗粒物送到大气的低层。
难道气象学没有告诉我们地面的物质也可以被吹到大气低层吗?
回想一下,什么是浮尘、沙尘暴、扬沙、吹雪、水龙卷!注意它们的前身是土壤、细沙、粗砂、地面积雪、海水,可它们都是被吹入大气低层而被冠以浮尘、沙尘暴、扬沙、吹雪、水龙卷的称号的。即气象学承认自然界确实存在一些物理过程,它可以把下垫面的这些物质送到大气的下边界,从而被气象学形容为浮尘、沙尘暴、扬沙、吹雪、水龙卷。
我们(含经典气象学)都相信承认这些事实对吧?
好,下面就是我在这些事实面前的推论:
既然近地面的空气可以把浮尘、沙尘暴,扬沙、吹雪、水龙卷,推到了大气下边界中,大气自然更容易把比它们更小的细颗粒物推入(送到)大气的下边界。所以作为升入低空的细颗粒物—霾,来自地面的见解应当认为是自然的逻辑类推。
忽视地面的细颗粒物物质可以卷入低层大气而成为霾,是气象学的重要错误。
大气如何把细颗粒物卷入空中,欢迎参考本人的博客:关于霾的形成的新学说http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-748077.html
[9]杨学祥  2014-1-24 14:34
PM2.5高密度地区全球分布四大特征
PM2.5高密度地区的全球分布有四大特征:其一、集中在陆半球,而不是水半球;其二、集中在连成一片的内陆地区;其三、集中在北纬30度线附近,特别是以北纬30°线以北地区的污染物浓度最大,全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部;其四、全球PM2.5最高的地区伴随最大的陆地地震带——欧亚地震带走向分布,而最大的环太平洋地震带因为频临海洋,所以PM2.5浓度增大不显著。

自然原因被忽略
人类的妄自尊大表现在处处以我为中心,自以为是世界化石燃料的唯一消耗者。事实上,化石燃料的形成需要苛刻的地质条件,即便是已经形成,由于构造运动的破坏和地震火山活动,石化燃料的自燃也是PM2.5产生的主要来源。天然气自燃、煤矿自燃、森林大火、草炭层自燃遍布全球,内蒙古乌达煤矿地火自燃50年不灭,作为中国最大的煤田火区之一,内蒙古乌达煤田火区世界闻名。它已自燃了50年之久。四川的天然气自燃历史更为悠久。
http://news.qq.com/a/20101005/000380.htm#p=1
在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上,全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。中国华北、华东和华中PM2.5的密度,指数甚至接近每立方米80微克,甚至超过了撒哈拉沙漠。撒哈拉沙漠地广人稀,PM2.5的来源值得研究。
撒哈拉沙漠约形成于二百五十万年前,乃世界第二大荒漠,仅次于南极洲,是世界最大的沙质荒漠。它位于非洲北部,气候条件非常恶劣,是地球上最不适合生物生存的地方之一。其总面积约容得下整个美国本土。“撒哈拉”是阿拉伯语的音译,阿拉伯语撒哈拉意即“大荒漠”,位于阿特拉斯山脉和地中海以南(约北纬35°线),约北纬14°线(250毫米等雨量线)以北,西起大西洋海岸,东到红海之滨。
(1)北非位于北回归线两侧,常年受副热带高气压带控制,盛行干热的下沉气流,且非洲大陆南窄北宽,受副热带高压带控制的范围大,干热面积广。
(2)北非与亚洲大陆紧邻,东北信风从东部陆地吹来,不易形成降水,使北非更加干燥。
(3)北非海岸线平直,东侧有埃塞俄比亚高原,对湿润气流起阻挡作用,使广大内陆地区受不到海洋的影响。
(4)北非西岸有加那利寒流经过,对西部沿海地区起到降温减湿作用,使沙漠逼近西海岸。
(5)北非地形单一,地势平坦,起伏不大,气候单一,形成大面积的沙漠地区。
20世纪50年代以来,沙漠中陆续发现丰富的石油、天然气、铀、铁、锰、磷酸盐等矿。随着矿产资源的大规模开采,改变了该地区一些国家的经济面貌,如利比亚、阿尔及利亚已成为世界主要石油生产国,尼日尔成为著名产油国。沙漠中也出现了公路网、航空线和新的居民点。http://baike.baidu.com/view/18085.htm
显然,北非的干旱炎热气候有利于地下化石燃料的自燃,是PM2.5密度高的一个原因。由于人烟稀少,撒哈拉沙漠PM2.5密度高,不能用人为化石燃料燃烧来解释,其地理位置位于阿特拉斯山脉和地中海以南(约北纬35°线),北纬14°线(250毫米等雨量线)以北,不是北纬30°线以北的污染物浓度增大区[1],唯一的合理解释就是地下化石燃料自燃、地下排气和沙尘天气的污染。
2001-2006年间平均全球空气污染形势图显示,PM2.5高密度地区分布北半球的北纬14°~ 40°之间内陆地区,表明高温干旱是重要因素。而在海洋、两极和高纬地区PM2.5密度很低,因为它不利于化石燃料的自燃。
全球PM2.5最高的地区伴随最大的陆地地震带——欧亚地震带走向分布,而最大的环太平洋地震带因为频临海洋,所以PM2.5浓度增大不显著。这一特征也是化石燃料自燃、地下排气导致撒哈拉沙漠PM2.5密度高的原因之一。北非的北部边缘就处于欧亚地震带。
香港大学岳中琦认为2013年1月11日云南大滑坡是山崩气喷的,2008年5月12日四川汶川8.0级地震的罪魁祸首乃天然气。
http://blog.sciencenet.cn/blog-51597-39112.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2 ... LCC=3017218727&
本博主在1月10日指出,近两个月以来,降温与潮汐组合有很好的对应关系。12日全国大部回温,与9-12日强潮汐组合对应,这是值得关注的反常,增温显著地区可能与地下热能释放有关。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-651712.html

我在11日早5时41分指出,云南、贵州、四川、西藏(特别是中国、印度、缅甸、尼泊尔交界地区)、辽宁、内蒙、青海、甘肃、新疆增温最显著地区,与近期的地震频发区有很好的对应关系。河北和山西的异常增温值得关注。
http://blog.sciencenet.cn/home.p ... =blog&id=651873

云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组山体滑坡灾害事故发生在全国异常增温最高值地区,增温幅度为4-12℃,滑坡前的地缝开裂导致内能释放,是异常增温的一个原因。我们提出了警告,但被忽视。
http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-652222.html

地球排气是地热释放和雾霾形成的自然原因,污染是雾霾形成的人为因素。除此之外,地震频发和气候异常等因素造成的地质和气象灾害也应在我们的研究范围之内。
公布的材料表明此次重霾前后一共4次(到本文撰写的1月30日为止),分别是7—13日,16—19日,21—23日,26—30日。与1月9-12日、16-19日、21-23日、27-30日四次潮汐组合一一对应,与地球潮汐形变、自转速度变化造成的“地球呼吸”相一致。计算表明,地球潮汐形变造成的地壳容积周期变化,可以形成地球的呼吸运动。异常规模的地球呼吸与地震火山活动相对应,与异常雾霾天气相对应,值得深入研究[2]。
中国处于欧亚地震带和环太平洋地震带交叉地区,中强地震频发,是全球地震多发地区。地震活动和地下排气也是中国的华北、华东、华中PM2.5高密度区形成的原因。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-661113.html
有几个问题:
1,为什么工业化越来越严重的时候,霾同步增加?如果是地理过程,应该是长期而缓慢的变化。
2,为什么想有apec蓝就能有?我们不能控制地球吧?
我不否认可能有楼主文章说的原因,但是那肯定不是主要的。
山西雾霾没有沿海严重,这作者去过山西吗
这是用科学的方法去分析雾霾的成因比财进张嘴胡丫丫靠谱的多。
楼主说得很有道理,但是你把问题搞得这么复杂,有没有想过APEC会议期间北京的雾霾消失?

难道地下断裂层的活动也能为APEC暂停?
也算是一个方面的解读,以前确实没想到。
有几个问题:
1,为什么工业化越来越严重的时候,霾同步增加?如果是地理过程,应该是长期而缓慢的变化。
...
话不能这么说。
吃到第四个包子饱了不能就说最后这个最重要;一个化学反应,不能因为催化剂用量少就说催化剂不重要。
这篇文章至少本身是比较严谨的,也提出了证据链当中一个新的环节。
hillsboro1 发表于 2015-3-3 13:13
山西雾霾没有沿海严重,这作者去过山西吗
雾霾和空气污染是两个问题。
雾霾和空气污染是两个问题。
作者原文就是山西雾霾没有东部严重,欢迎他在山西呆一个冬天
hillsboro1 发表于 2015-3-3 13:38
作者原文就是山西雾霾没有东部严重,欢迎他在山西呆一个冬天
山西是空气污染度高,跟雾霾是两回事。雾霾多主要还跟地形地貌有关系。
山西是空气污染度高,跟雾霾是两回事。雾霾多主要还跟地形地貌有关系。
山西雾霾一样很重,pm2.5经常爆表的
嗯 也算一家之言  不过我觉得不是那么简单
24号机 发表于 2015-3-3 13:29
楼主说得很有道理,但是你把问题搞得这么复杂,有没有想过APEC会议期间北京的雾霾消失?

难道地下断裂层 ...
APEC全靠风!!!!!!

APEC会议期间我一直在帝都。
开会前几天,周边全部关停,车辆控制,但北京空气污染依旧严重,严重雾霾终日不散;
原因在于没有风。
当时微信、爱卡之类都在等着看正腐的笑话;

临开会前,北风起。一夜之间,天晴了。
若干刮风日子,换来晴好开会。否则再关停,一样雾霾。

同样,过年前一周,外地车都走了,马路清静,周边厂子也全停了,路上也没运砂石的泥头车了,工人都过年去了,可北京雾霾却更严重了。
再加上除夕大年初一放炮,连下雪的初二都是雾霾!
原因是什么——没有风!!!!!
今天明天帝都的空气质量绝对全国前几!
为什么?
从昨晚一直到现在始终在刮大风!!!
hjfgcx 发表于 2015-3-3 12:55
有几个问题:
1,为什么工业化越来越严重的时候,霾同步增加?如果是地理过程,应该是长期而缓慢的变化。
...
首先,APEC蓝是人力完全无法控制的,全部得靠风婆婆的功劳!
当时帝都整日雾霾,临近APEC前一天才刮风,算是给了政府面子!

其次,雾霾的成因很复杂,但大气地理的因素应该比人为的环境污染更值得警惕!
不管怎么说,这才真正是解决问题的态度,与把八杆子不一定打着的事来指东骂西的高下立判。apec蓝就能有是牺牲了多少人的饭豌来保证的,现在应该考虑的是如何更好协调之间的关糸,而不是逼着走两个极端。
  说不好听点,有人就是以有apec蓝来做文章,是否真心就看能否以身作则
kbfmmk 发表于 2015-3-3 14:16
APEC全靠风!!!!!!

APEC会议期间我一直在帝都。
难道说关了那么多工厂都不是原因,原因就是风?那为什么还要工厂呢?
关于APEC蓝的问题,不知道各位是不是在北京,实际上这个问题是被误导了,APEC那几天虽然限行限产对减排有很大作用,但产生APEC蓝的关键因素应该是冷空气,APEC期间基本上天天(隔天)都有小股冷空气过境,只有周六一天没有冷空气过境,那天的雾霾就上来了,很明显,大概到100多,可以去查气象记录。
这一趋势和北京冬季雾霾天的趋势基本是相同的,冷空气过境-天好,其后一天还可以,其后两天就不行了。因此北京冬季采暖的11月和12月空气反而较好。
所以,限行限产可以改善空气,但不能成为关键因素。
一种新观点,有启发。
人类活动对环境有影响,但没有人类想象的那么大。
难道说关了那么多工厂都不是原因,原因就是风?那为什么还要工厂呢?
不关工厂就不会有这个结论,还会有很多人自以为人定胜天。
但光说风也不对,北京变蓝了南面下风处全进入高污染状态。
APEC蓝更多是一次大规模实验,方圆几百公里内连续空气质量检测,连相关院校的学生也动员了。
24号机 发表于 2015-3-3 14:32
难道说关了那么多工厂都不是原因,原因就是风?那为什么还要工厂呢?
能有APEC蓝的确百分百是北风老婆婆的功劳!
事实是再限产限行再关停,雾霾在该来的时候照样来了!
帝都的好天气全靠西北风!下雨下雪用处都不大!!!
bvhouse 发表于 2015-3-3 14:45
关于APEC蓝的问题,不知道各位是不是在北京,实际上这个问题是被误导了,APEC那几天虽然限行限产对减排有很 ...
的确是这个意思!
水果派派88 发表于 2015-3-3 14:50
不关工厂就不会有这个结论,还会有很多人自以为人定胜天。
但光说风也不对,北京变蓝了南面下风处全进入 ...
说得不错!
您的说法更全面合理
我觉得很全面,有道理
一讲雾霾什么专家都出来了