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说说大气能见度:雾霾是如何遮挡风景的?
2022-06-11 13:46
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来源: 未知

疫情逐渐得到好转,人们想出去郊游,放松一下,欣赏一下风景。但遇到雾霾,再好的风景也会黯然失色,仿佛蒙上了一层布。在我们生活的环境中,无论是居家还是外出,空气中或多或少都会有雾霾污染的细颗粒物。当我们向远处望去,会发现有些景观已经失去了原有的色彩,被雾霭覆盖,直至完全淹没。
 
雾霾是如何让景色变得苍白,干扰我们的视觉的?那就和一个词有关:能见度,也就是观察者在正常视力下能看清物体的最大距离。在气象学上,它的名字叫大气能见度,普通人喜欢称之为大气能见度。
 
 
VR能见度的度量是用长度单位KM或m来表示的,比如能见度是100M,也就是说正常视力能看到的极限距离是100M,100M以外的视野是被遮挡的。大气能见度无法直接测量,所以要引入消光系数bex的概念。
 
根据消光原理,可简化为气体消光、粗颗粒消光和细颗粒消光。
 
气体熄灭:
 
理论上,在纯天然的天空中,海平面上的大气环境只存在于空气的分子光散射下,服从瑞利散射原理,能见度最高可达150公里。除气体散射外,气体中的NO2是一种对可见光谱有强吸收的气体。因为它能吸收大量的蓝光,所以含有NO2的气体通常是红色、棕色或黄色。然而,即使在这样的消光情况下,能见度也能达到100KM,那么我们能想象为什么我们能在空气纯净、环境优美的山野看到星空吗?
 
 
 
而生活在城市里的人,尤其是环境污染严重、空气质量堪忧的地方,一年到头很少见到星星。原因是能见度低,其中空气中微小颗粒的消光起着决定性的作用。再者,即使空气中微小颗粒浓度较低,空气中水汽的云核效应也会使能见度低于50KM。
 
粗颗粒消光:
 
很好理解,就是悬浮颗粒物,而且是大粒径的悬浮颗粒物。它们的灭绝与空气中的浓度有关。当沙尘暴发生时,灰尘的覆盖可以将能见度降低到几百米。
 
然而幸运的是,尘埃的体积很大,不可能一直存在于空气中。风一过,灰尘就会落到地上,空气变得更加纯净。
 
 
 
还有雾,是湿度大造成的。在浓雾中,能见度可能只有几十米。但因为体积大,浓雾出现的时间不长,一般几个小时后会自行恢复。
 
细颗粒物PM2.5消光:
 
最后,回到雾霾干扰视觉的现象,其实是因为空气中粒径小的颗粒物由于可见光波长(0.38~0.76μm)的大小接近,对光的散射作用更强。雾霾在粒径分布上,空气中细颗粒物的形成大多是燃烧源排放和物理化学反应的二次产物造成的。燃烧源主要是指工业电厂/钢铁和化工厂的废气排放、机动车尾气排放、生物质燃烧如农业秸秆、油烟等。
 
 
 
工业的发展带来了经济效益,也带来了空气污染。大气雾霾属于空气中PM2.5细颗粒物的现象,是典型的大气污染。过量吸入PM2.5会对身体造成不可挽回的伤害。每天查看大气能见度和空气污染指数已经成为我们的必修课。还要培养保护环境的意识,不要因为不花钱就忽视了空气的重要性。我们戴上口罩的那一刻,就应该知道空气中的风险真的是看不见摸不着的。只有每个人都养成下意识保护环境的习惯,我们才能实现“自由呼吸”的梦想。
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