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土壤气压制约着雾霾！ 张学文,2013/12/8 近年以来我国的雾霾问题已经严重到中小学是否停课的程度。气象部门也上马了雾霾的预报业务…这其中的“雾”算老的气象自然现象，远非人力可以控制，而霾则认为与人为的污染源有关。燃煤、汽车尾气、烧秸秆都被认为是污染源。但是这些污染源都属于局部现象，而霾可以漫及数个省区，这又让我们感到问题可能不是这么简单。 燃煤、汽车排气、烧秸秆时的细颗粒物的扩散是与燃烧时，其局部的气压大而把颗粒物扩散到压力比它低的大气中的。或者说这些细颗粒物是依靠它伴有的高压气体而被带到空气中的。即压力差应当是形成霾的基本物理环节。 好，现在我们就把气压差是细颗粒物扩散的基本动力模型再细考虑考虑，再延伸类比一下，那么土壤中的气压如果大于地面的空气压力就催生了霾的认识就出来了。 1. 我们喝汽水，喝啤酒，当打开汽水、啤酒盖子时，被压在液体中的二氧化碳气体就因为气压比空气压力大而扩散到空气中，于是我们看到汽水、啤酒的冒泡现象。这是液体内的气压大于空气压力而引起的气体和汽水、啤酒的运动现象。 2. 我们看到夏季土路上的汽车经过以后卷起的尘土可以有数米高。土为什么会从地面进入空气中？其实这也是因为车轮压在土路上迅速离开形成了局部真空而有土层中的空气来补充这个临时真空，而附带这把土卷入空中。所以汽车卷起的尘土的基本原因也是局部的压力差。 3. 我们还知道水龙卷，龙卷风经过水面而形成局部的空气压力很低，于是水中的空气就来填补这个低气压，并且也把水分带到了空中形成一个“水柱”（是散水滴的“柱”，不是连续水体）。 4. 尘卷风、沙尘暴都是把下垫面以下的细颗粒物卷入空气的现象，它们都是近地面的上下压力差形成的（土中的气压过分大）。 上面这些现象都是这局部的液体、土壤中的气压大于该局部的空气压力，从而把液体（汽水…）或者细颗粒物上传到空气中的现象。 如果空气中的压力比土壤、水面中的气压大，那么空气就被压入下垫面。海洋鱼类就依靠压入的氧气而生存。如果地面的高气压移走了，而被低气压控制，那么土壤中的气压就可以比空气压力大一些，于是地面土壤就向空气吐气，并且可以把本来在地面以下的细颗粒物带到地面以上，从而成为“霾”。如果地面的低气压维持而风不大，如果近地面的地球层结又比较稳定，那么这些细颗粒物即可以淤积在近地面不散，于是，霾就不散。 气象学的传统认识是地面上不存在垂直于地面的气流，在这种认识下，我们就看不见这种物理过程。现在看来我们需要修改这种成见了。要承认近地面层可以存在着空气与下垫面（土壤、水面）的空气交换的运动，存在空气的呼吸过程，而雾霾都可以是这个过程的副产品。 温度、湿度、压力、风都是气象部门的经典观测项目。而气象部门在50年前就开展了土壤温度观测，近20年又逐步开展了土壤湿度观测。今天，在我们感到雾霾问题的严重性的时候，气象部门就应当把测量土壤气压观测的问题提上日程了。 研究如何测量土壤中的气压，计算土壤气压与地面气压差，应当是判断、分析雾霾形成的有力因子。 是的，在气象部门开展了土壤温度、土壤湿度观测以后，今天预报雾霾的任务又要求我们开展土壤气压的观测了。
本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-748077.html
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发表于 2013-12-9 18:00:32
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