人类生存环境正发生哪些变化

1、人类生存环境的全球变化工业革命之后，随着人类改造自然的能力日益增强，人类活动对自然的影响越来越大， 人类的生存环境也受人类活动的影响发生了很多变化。全球气候变化、生物多样性丧失、土 地退化、自然灾害频发、化学物质污染等问题已经严重影响了人类的生存和发展，引起和公 众和各国政府的高度重视1。每个人都呼吸着同一片蓝天下面的空气，空气污染是每个人都 无法回避的问题。雾霾(Fog and Haze),更是影响了几亿人的生活。关键词：雾霾、气溶胶、全球变化Keywords: Fog and Haze, Aerosol, Global Change.雾霾研究概况随着城市建设的大规模进行，工业的快速发展，汽

2、车保有量的迅速增加，空气遭受到严 重污染的地区越来越多，大气污染使得大气能见度降低、影响气候和交通，乃至灾害性污染 事件，人们的健康和生产生活活动直接受其影响。而自从亚洲棕色云(The Asian Brown Cloud，ABC)在亚洲南部地区上空被发现以后2，一个新的区域气候变化问题-霾又受到了各 国学者的广泛关注。A Jayaraman( 2001)发现气溶胶对空气污染区域的大气辐射收支平 衡有重要影响，气溶胶让到达地面的太阳辐射减少了 15%，这就会使得蒸发量降低，降水 减少。3尽管通过地基观测能获得较为准确的雾霾信息，但是监测信息分布只是离散的点，无法掷度.21世纪人地关系研究前瞻J.

3、地理研究,2002, 21:9-13.2Bridgman H. Air Pollution in South Asia: the Asian Brown CloudJ. Geodate, 2003.3Jayaraman A. Aerosol radiation cloud interactions over the tropical Indian Ocean prior to the onset of the summer monsoonJ. Current Science, 2001,81(11):6194-203.获得某个地区甚至全球的雾霾面状分布信息。卫星遥感技术近些年的飞速发展，天空中

4、可用卫星逐年增多，传感器种类不断丰富，空间分辨率和时间分辨率的增加，就使得遥感技术对 大气污染物光学特性、大气污染物来源分析，大气污染物扩散和传播机理，大气污染物长距 离传播的研究成为可能(Chu，2003)，特别是中国广大地区大部分没有地面雾霾监测站，或 者是地基观测站密度极为稀疏，这就使得卫星大范围监测作用显得尤为突出重要。对于雾霾 的遥感监测，大多是与气溶胶污染和空气质量监测结合在一起的。Husar (1997)利用NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) AVHRR (Advanced Very High Resolut

5、ion Radiometer)的气溶胶光学厚度(AerosolOpticalDepth,AOD)产品对海洋上空 霾粒子的输送进行了研究4。Shimada K, Takami A, Kato S等发现在日本观测到的大规模空气 污染过程中碳质气溶胶浓度升高情况和中国CAWNET监测网监测结果有很好的相关性5。图1 可以看出中国京津冀地区被灰色的雾霾遮住，并且受大气环流影响，雾霾在向东部扩散。4Husar R B, Prospero J M, Stowe L L. Characterization of tropospheric aerosols over the oceans with the N

6、OAA advanced very high resolution radiometer optical thickness operational productJ. Journal of Geophysical Research, 1997, 102(102):16889-16909.sShimada K, Takami A, Kato S, et al. Characteristics of carbonaceous aerosols in large-scale Asian wintertime outflows at Cape Hedo, Okinawa, JapanJ. Journ

7、al of Aerosol Science, 2016, 100:97-107.图1.NASA公布的2014年2月25日东亚雾霾情况我国对霾的研究起始于地面气象观测最早主要是研究区分造成能见度下降的几种天气 现象。易仕明(1982)从一个老观测员的角度讨论了轻雾、霾、浮尘、烟幕等几种造成能见度 下降的天气现象分辨方法和成因6。由于在一定的天气条件下，霾和轻雾是可以相互转化， 因此霾和轻雾的区分一直是霾研究的热点7。黄健等(2008)根据珠三角大城市区的气象观测 情况，在能见度小于10km的情况下，将相对湿度(RH)为90%确定为判断霾和雾的标准， RH小于90%确定为霾，大于90%的确定为轻雾

8、8。但是仅仅根据相对湿度区别判断雾、霾 和雾霾是不准确的，由于气候地形等等环境的差异，不同地区相对湿度的阈值相差很大，从 江苏、浙江等地的60%到香港地区的95%。在这种情况下，中国气象局在2010年1月发布了霾观测和预报等级的标准(QXT113-2010)。新标准中将RH小于80%确定为霾，大于6易仕明.略谈轻雾、霾、浮尘、烟幕J.气象，1982, 8(11):25-27.7张倩倩.基于MODIS数据的雾霾检测方法研究D.南京师范大学，20128黄健，吴兑，黄敏辉，等.19542004年珠江三角洲大气能见度变化趋势J.应用气象学报, 2008, 19(1):61-70.95%认为是雾，引入P

9、M10、PM2.5、气溶胶消光系数等参数来确认相对湿度介于80%到 90%的天气情况。.雾霾与全球变化不仅仅中国，现在亚洲很多地区都存在颗粒物超标问题。空气中的细颗粒物形成雾霾， 不仅仅对人体产生危害，也影响着气候变化。黑碳、棕碳和矿物粉尘是最重要的影响全球气 候的光吸收气溶胶物质。其中黑碳虽然在全球范围都有排放，不过在热带太阳辐射最强的地 区最集中。黑碳的排放是导致全球变暖的第二大原因。黑碳等形成的混合气溶胶又是棕色云 的主要成分，棕色云拦截了太阳辐射，对水文循环也会产生重要影响9。在东南亚地区，PM10浓度最高的时候是盛行西南季风的六到九月期间，高PM10的值 往往伴随着高温和较低的降水量

10、和相对湿度。生物质燃烧是东南亚地区细颗粒物的主要来源。 风速和风向则影响了颗粒物的分布情况10。雾霾中的颗粒物，尤其是硫酸盐和硝酸盐气溶胶，这些物质是产生酸雨的罪魁祸首，日 趋严重的酸雨改变着水循环的性质和功能，对陆上淡水产生不利的影像，河湖、土壤也受到 酸雨污染导致性质改变，改变地表的风化和侵蚀过程等等。气溶胶的消光作用则引起地面降 温，北半球中纬度地区过去100多年增温较少可能就和气溶胶的消光作用有关。3对策建议美国的洛杉矶和英国伦敦都曾经饱受光化学烟雾困扰，并且出现过严重的灾难性事件。 1952年12月5日开始的一星期内，伦敦市民开始感到呼吸困难、眼睛刺痛，发生哮喘、9Ramana M

11、V, Ramanathan V, Feng Y et al. Warming influenced by the ratio of black carbon to sulphate and the black-carbon sourceJ. Nature Geoscience, 2010, 3(8):542-545.10Dotse S Q, Dagar L, Petra M I, et al. Influence of Southeast Asian Haze episodes on high PM 10, concentrations across Brunei Darussalam J.

12、Environmental Pollution, 2016, 219:337-352.咳嗽的症状，伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽 声。几天时间4000人突然离世，超10万人感染呼吸道疾病。成为历史上著名的“伦敦毒雾 事件。我国的雾霾虽尚未造成如此严重的后果，但我国的空气污染严重性人尽皆知。对此，我国应该吸取英国、美国毒雾事件的经验教训，加大相关研究搞清雾霾的真正 来源，实现“精准治霾。很多专家公认，空气污染的元凶主要是煤炭开采、运输与燃烧排放 的烟尘和有害氧化物气体，占到污染物总量的70%以上。京津地区的上风头是晋、陕、蒙， 这一地区是我国的煤炭基地 仅2

13、014年统计产煤25.6亿吨 占全国产煤38.7亿吨的61.4%。 这个地区还是燃煤重点大户，火力发电厂遍地开花，据统计内蒙古装机达9992.09万千瓦， 山西5767万千瓦，陕西2527万千瓦。此外还有大量的冶炼企业，甚至很多污染行业在内 地不准生产，却伴随西部大开发转移到这一地区。煤炭从开采到燃烧全过程多次污染，有报 道每装卸1吨煤，要产生3.53-6.41千克粉尘，堆存1吨要产生1.48-2.62千克粉尘，在运 输过程中有5%的粉尘向大气抛出。煤质粉尘比土壤、沙粒比重要轻，容易随风飘扬。煤炭 在燃烧中有30%以上变成灰渣和烟尘，燃煤电厂排出大量的粉煤灰很容易在大气中飘荡， 形成黑色风暴。燃煤是一种化学反应，随之排出大量有害气体如硫化物、氮氧化物，还有放 射性物质等。这是肉眼看不到的微粒，要比沙尘暴危害更大。事实说明，产煤用煤大省区的 蒙、晋、陕是位于京津冀西风和西北风上风头污染物的主要源区。要想改变这一现状，必须 建立更加完善的重污染天气预防预报体系，针对可能发生的重污染事件，提前发布预警，让 易感人群做好防护，减少重污染天气对人的伤害。淘汰落后产能，减少重污染企业，对重污 染的钢铁、火电、水泥、石灰窑等落后企业进行淘汰或改进生产工艺，减少污染排放。平衡 地区发