标题：灰霾
灰霾定义
灰霾又称大气棕色云、大气灰霾，在中国气象局的《地面气象观测规范》中，灰霾被这样定义：“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。”目前，在我国的部分区域存在着4个灰霾严重地区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。
形成原因
灰霾作为一种自然现象，其形成有三方面因素。一是水平方向静风现象的增多。近年来随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风  灰霾天气现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓度污染。二是垂直方向的逆温现象。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使城市上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。但是逆温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物的停留，不能及时排放出去。三是悬浮颗粒物的增加。近些年来随着工业的发展，机动车数辆的猛增，污染物排放和城市悬浮颗粒物大量增加，直接导致了能见度降低，使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。
确定标准
国家标准2010年6月1日，中国气象局发布的《霾（灰霾）的观测和预报等级》正式实施，2010年6月13日，气象行业标准《霾（灰霾）的观测和预报等级》的名称更改为《霾的观测和预报等级》。霾这个与雾相似的天气过程，将被准确区分开。《霾的观测和预报等级》中，详细规定了霾的标准，即能见度低于10千米，相对湿度小于95%时，排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾、吹雪、雪暴等天气现象造成的视程障碍，就可判断为灰霾。在这个标准出现之前，雾和霾的区别并不是很清楚。四川省气象局科技处处长蒲明说，灰霾所含灰尘较多，雾主要是水汽，两者之间在湿度及能见度上略有差异。
国家标准对于造成灰霾的主要四种大气成分（直径小于2.5μm的气溶胶质量浓度、直径小于1μm的气溶胶质量浓度、气溶胶散射系数、气溶胶吸收系数）也有规定，只要其中有一种充分指标超过限值，即使能见度大于10公里，也是灰霾。灰霾的预报等级分为了轻微、轻度、中度、重度4级。区别于雾雾是气溶胶系统，是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的、能见度降低到1千米以内的自然现象
一般来讲，雾和霾的区别主要在于水分含量的大小：水分含量达到90%以上的叫雾，水分含量低于80%的叫霾。80%～90%之间的，是雾和霾的混合物，但主要成分是霾。就能见度来区分：如果目标物的水平能见度降低到1千米以内，就是雾；水平能见度在1千米～10千米的，称为轻雾或霭；水平能见度小于10千米，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或灰霾。另外，霾和雾还有一些肉眼看得见的“不一样”：雾的厚度只有几十米至200米，霾则有1千米～3千米；雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色；雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显。
造成危害
一是影响身体健康。灰霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物。其中有害人类健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等，它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中。由于灰霾中的大气气溶胶大部分均可被人体呼吸道吸入，尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。此外，由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的惟一途径，紫外线辐射的减弱直接导致小儿佝偻病高发。另外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。
二是影响心理健康。灰霾天气容易让人产生悲观情绪，如不及时调节，很容易失控。
三是影响交通安全。出现灰霾天气时，室外能见度低，污染持续，交通阻塞，事故频发。
四是影响区域气候。使区域极端气候事件频繁，气象灾害连连。更令人担忧的是，灰霾还加快了城市遭受光化学烟雾污染的提前到来。光化学烟雾是一种淡蓝色的烟雾，汽车尾气和工厂废气里含大量氮氧化物和碳氢化合物，这些气体在阳光和紫外线作用下，会发生光化学反应，产生光化学烟雾。它的主要成分是一系列氧化剂，如臭氧、醛类、酮等，毒性很大，对人体有强烈的刺激作用，严重时会使人出现呼吸困难、视力衰退、手足抽搐等现象。 
干旱和灰霾，给光化学烟雾提供了更可能生成的环境。强烈的日照、低流动的空气和较小的湿度使城市中的各种污染物无法及时扩散，灰霾天气将增大光化学烟雾产生的几率，造成空气的二次污染。[1]
  灰霾造成光化学烟雾
引发肺癌
2011年11月，广州气象专家吴兑经过多年研究发现，灰霾与肺癌有着“七年之痒”，即出现灰霾严重的年份后，相隔七年就会出现肺癌高发期。
“灰霾将取代吸烟，成为肺癌致病头号杀手”，吴兑说，肺癌死亡率从20世纪60年代至今上升了许多，但同时和肺癌密切相关的吸烟率却在下降。专家们发现，天空的能见度在急剧下降，灰霾天数急剧增加，由此可以推测，是不是肺癌死亡率和灰霾天气有一定的关系？吴兑所在的科研团队做了一个估算，把20世纪60年代至今的气溶胶消光曲线图和肺癌死亡率的曲线图同时标出，判断气溶胶浓度增加之后7~8年，肺癌死亡率就会上升。[2]
应对措施
首先，应建立灰霾指数预报和灰霾天气的预警机制。在城市设立地基光学观测点，与卫星遥感资料相匹配，开展气溶胶光学厚度的监测；同时在城市周边地区布设水平能见度观测站和垂直能见度观测站，开展水平能见度和垂直能见度的观测并直接进行灰霾天气公众服务；开展大气边界层探测，定时掌握逆温等边界层特征与灰霾天气的关系，认识工业化、城市化对大气边界层结构的影响，提高灰霾天气预测的准确性，提高监测、预防灰霾天气的能力；加强对太阳辐射的监测，评估大气灰霾对农业生产和气候变化的影响等。 建立灰霾天气预测预报系统与建立动态控制排污系统、控制污染源排放的决策系统结合起来，才能有效地对付灰霾。从现在掌握的情况来看，城市化和工业化是灰霾产生的主要因素，而灰霾天气出现的一个气象特征是其区域有一个气流停滞区。国外有些发达国家利用不同气象条件对社会生产进行动态调控的方法来尽量解决灰霾的危害，其实质是对污染源进行总量调节。如在美国，一旦监测到某区域有气流停滞区时，该地区的工业气体排放都将受到控制，而当大气条件好、空气扩散能力强时，则可充分排放。 
其次，应采取严厉措施限制机动车尾气排放和工业气体排放，以消除或减轻灰霾对城市的危害。同时城市群之间应统筹考虑灰霾的防治工作。作为地区性的气候灾害现象，治理时也要地区联手，才能达到最佳的治理效果。 
最后，在城市规划中，要注意研究城区上升气流到郊区下沉的距离，将污染严重的工业企业布局在下沉距离之外，避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区；还应将卫星城建在城市热岛环流之外，以避免相互污染。要充分考虑大气的扩散条件，预留空气通道。增加城市绿地，让城市绿地发挥吸烟除尘、过滤空气及美化环境等环境效益，从而净化城市大气，改善城市大气质量。 在这种灰霾天气下锻炼身体就要有讲究了：灰霾天气易对人体呼吸循环系统造成刺激，尤其是在早晨人体的血浓度较高，身体舒展机能较差，此时进行锻炼容易扭伤身体及诱发心梗、肺心病等。通常来说，不受冷空气、台风、锋面、切变线等特别天气系统影响，一天当中以傍晚17时～19时的空气质量为最好，能见度也最高，因此每天锻炼身体的时间应定为傍晚17～19时。此外，灰霾天气时应适度减少运动量与运动强度,，树多草多的地方是较好的选择。 一般来说，能见度少于10公里的就属于灰霾现象，5至8公里属于中度灰霾现象，3至5公里属于重度灰霾现象，少于3公里则是严重的灰霾现象。
灰霾检测
LD-5激光粉尘仪具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器的微电脑激光粉尘仪,仪器由北京聚道合盛科技有限公司结合国外先进技术研发， 在连续监测粉尘浓度的同时, 可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析，并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度（mg/m）, 具有PM10、PM5、PM2.5及TSP切割器供选择. 仪器采用了强力抽气泵，使其更适合需配备较长采样管的中央空调排气口PM10可吸入颗粒物浓度的检测。[3]　
仪器符合工业企业卫生标准（GBZ1-2002）、工作场所有害因素接触限值（GBZ2-2002）标准、卫生部WS/T206-2001《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定法-光散射法》标准、劳动部LD98-1996《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》标准以及铁道部TB/T2323-92《铁路作业场所空气中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换方法》等行业标准以及卫生部卫法监发 [2003] 225号文件发布的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》。[3]主要技术指标1、 配置40mm滤膜在线采样器;
2、 具有可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5及TSP供选择;
3、 直读粉尘质量浓度（mg/m3）,1分钟出结果;
4、 大屏幕液晶显示器,汉字菜单提示;
5、 检测灵敏度：LD—5（L） 0.01mg/m3； LD—5（H） 0.001mg/m3。
6、 重复性误差：±2%
7、 测量精度： ±10%
8、测量范围： LD—5（L） 0.01～100 mg/m； LD—5（H） 0.001～10 mg/m。
9、 测定时间：标准时间为1分钟，设有0.1分及手动档（可任意设定采样时间）。
10、 具有公共场所监测模式、大气环境监测模式以及劳动卫生模式。可计算出时间加权平均值（TWA）和短时间接触允许浓度（STEL） 等。
11、 存 贮：可循环存储999组数据。
12、定时采样：可设定测量时间（1～9999）秒，关机时间（0～9999）秒，预热时间（0～10）秒及采样次数（1～9999）次。 
13、 粉尘浓度超标报警阈值设定：浓度最大阈值: 65mg/m3；测定时间：（1～9999）秒
14、输出接口：（1）PC机通讯串行接口：RS232；（2）微型打印机输出接口；（3）模拟量输出接口：0—1V；(4) 数字量输出接口：电平信号。
15、 电源：Ni-MH充电电池组（1.2V x 4），可连续使用8小时；附220VAC/12VDC 电源适配器。
16、另配具有湿度修正功能，数据更加精确
17、 重量：2.4kg。[3] 主要技术特点　　(1）设计了可更换的粒子切割器，实现了PM10、PM5、 PM2. 5 、 TSP多种粒子分离切割器兼容。　　（2）设计了在线滤膜采样器，实现了连续监测粉尘浓度与滤 膜采样兼容，可以分析所收集到颗粒物的成份以及求出该场所的质量浓度转换系数K值。　　（3）采用激光光源，质量浓度转换系数不受颗粒物颜色的影响。　　（4）仪器可直接测出符合卫生部WS/T206-2001标准的质量浓度值（mg/m3）。　　（5）采用大屏幕液晶汉字显示，实现了汉字菜单提示。　　（6）设计了恒流控制器， 确保采样流量恒定，切割曲线正确　　(7）具有内装光学标准散板,确保仪器高稳定性。　　（8）具有特别的保护气幕，避免了粉尘对仪器核心部件—光学系统的污染，确保仪器高可靠性9）仪器设计了定时采样功能，可根据设定时间定时采样，定时启动及关闭，所得数据可通过微型打印机记录或导入PC机进行数据处理，此功能适合于大气环境可吸入颗粒物连续监测。　　（9）可设定粉尘浓度超标报警阈值，粉尘超标时蜂鸣器自动报警　　（10）除设有适合室内公共场所粉尘监测的一般测量模式和适合大气环境监测的定时采样模式外，新增加了劳动卫生模式，在此模式下，根据工业企业卫生标准（GBZ1-2002）和工作场所有 [3]
注意事项
多喝水停止晨练
有关医学专家提醒市民，灰霾天气会影响身体健康，应多饮汤水，有晨运习惯的市民最好暂停晨练，或选择在下午和黄昏时分做户外锻炼。
多喝汤水，应该保持房间通风
第一，在下班后或在节假日，可多抽时间到空气较为清新的户外去散步和锻炼；
第二，多喝水，保持呼吸道有一定的湿润度。此外，干燥天气使病菌容易聚集，因此还要保持房间通风；
第三，煲汤也是“抗旱”的法宝。可以用百合、龟、鱼等材料，煲一些滋阴润肺的汤来饮用；
第四，出去时尽量戴上口罩（一次性的或多次性的）。
研究结果
中国科学院近日公布了该院“大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果，研究认为，最近的强雾霾事件，是异常天气形势造成中东部大气稳定、人为污染排放、浮尘和丰富水汽共同作用的结果，是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。[4]原因污染物遇水汽发生灰霾事件
研究认为，人类污染物排放是造成雾霾天气的内因，可以说是“主谋”。专项组成员、中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富说，空气污染物中的可溶性成分遇到浮尘矿物质凝结核后会迅速包裹，形成混合颗粒，再遇到较大的空气相对湿度后，就会很快发生吸湿增长，颗粒的粒径增长2倍至3倍，消光系数增加8倍至9倍，也就是能见度下降为原来的八分之一至九分之一。通俗地讲，空气中原本存在的较小颗粒的污染物遭遇水汽后变成人们肉眼可见的大颗粒物，随即发生灰霾事件。[4]
中国科学院分布在京津冀区域的15个PM2.5监测站的监测数据统计显示，1月份京津冀5次强霾污染分别发生在1月6日至8日、9日至15日、17日至19日、22日至23日、25日至31日。这5次都少不了陈良富所说的水汽做“帮凶”。[4]检测霾中检测出危险有机化合物
专项组“大气灰霾溯源”项目负责人、中科院大气物理所研究员王跃思说，本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成，是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40-50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体，并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。[4]
尤其值得一提的是洛杉矶光化学烟雾事件，在该污染事件中，共有800余人丧生。美国政府在后来的调查中称，石油挥发物(碳氢化合物)和二氧化氮，在强烈的阳光紫外线照射下，会产生一种有刺激性的有机化合物，这个过程被称为光化学反应，其产物就是含剧毒的光化学烟雾。[4]
在京津冀雾霾天气的专项研究中，专项组检出了大量含氮有机颗粒物，这在王跃思看来是“最危险的信号”，因为这就是“洛杉矶上世纪光化学烟雾的主要成分之一”。
经过源解析技术，这些包括含氮有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分：氧化型有机颗粒物，主要来自于北京周边；油烟型有机物，主要来自局地烹饪源排放；氮富集有机物，一种化学产物；还有烃类有机颗粒物，主要来自于汽车尾气和燃煤。其中氧化型有机颗粒物在整个污染过程所占比例最大，为44%，其余三个组分别占21%、17%和18%。[4]建议重点控制工业和燃煤
专项组将这些因素归结为“人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果”。在北京地区，机动车为城市PM2.5的最大来源，约为1/4；其次为燃煤和外来输送，各占1/5。对于整个京津冀区域，专项组认为，应重点控制工业和燃煤过程，重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘；同时要高度关注柴油车排放和油品质量。[4]
用王跃思的话说，“控制灰霾还是需要从控制污染物排放着手。”[4]