逆温现象与大气污染
20世纪世界6起严重的大气污染事件都与逆温有关,小的污染事件就更多了.很多大气污染物在排放出来时都比周围空气热(汽车尾气、工厂烟囱的烟气等),热空气比重较轻,因此一般情况下,较热的污染气体从冷空气中上升并在上部逐渐扩散.如果存在逆温现象,暖空气层覆盖在冷空气层之上,较热的污染气体仅能上升到热空气层的底部.在那里,污染气体的比重没有上部空气轻,也就不再上升,这样它们被局限在近地面的空气中,并在那里聚集.有时冷暖空气的交界十分明显,可以看到污染空气有一个子坦的顶界.如美国的宾夕法尼亚州的一个山谷曾发生的一次严重大气污染事件就是逆温诱发的.当然,即使不存在逆温现象,大气污染也会对健康造成危害,但逆温却使污染物浓度大大增强.而且,一旦形成逆温,由于空气不易对流上升,导致污染物不易扩散,使近地面冷空气的密度增大,空气中的污染物增多,很难越过上部较轻的热空气.逆温现象可能持续一周甚至更长时间.特定的地形对形成逆温现象特别有利.如美国洛杉矶就处于这样的环境之中,太平洋吹来的冷空气受山脉阻挡,插人大陆的暖空气之下.美国的宾夕法尼亚州就在一条大山谷中,当暖锋通过山脊平面时,冷空气仍滞留在山谷之中,形成逆温.德国煤田丰富的鲁尔山谷在1984年～1985年冬季,长久的逆温现象造成大气污染,许多学校和工厂被迫关闭,私人汽车也被禁止使用,一直持续到空气重新洁净,在大多数天气状况下,除了等待逆温现象自行消失,别无办法.有些天气状况,如逆温,能影响大气污染的程度；反过来,大气污染也能改变天气条件,如降低能见度,改变气温,增加雨水的酸性等.这在粉尘造成的大气污染中表现特别突出.美国密歇根湖的西南方是个工业区,有芝加哥市等工业城市以及以钢铁工业为主的印第安纳州的加里和哈蒙德市.这些工业区的烟雾向东北方向吹过湖面.起初,这些烟雾几乎难以察觉,随着水蒸气的凝结,开始出现云雾,最终形成雪晶.密歇根湖大片降雪区就位于污染烟雾从西南方向向东北延伸的直线地带上.这说明大气污染会引起降水的变化,当然这些降水是受污染的酸性降水.大气污染排放的污染物对地区性气候也会发生影响,主要是燃烧煤、石油、天然气排放大量的煤烟、粉尘等污染物改变了大气成分,如大气中二氧化碳含量增加引起“温室效应”.燃烧煤、石油使大气中二氧化碳浓度增加,破坏了自然界二氧化碳的平衡.二氧化碳吸收太阳的短波辐射,同时也吸收地表发出的长波辐射,大气中二氧化碳浓度增加,则使大气吸收更多的辐射与逸散的能量而使地面增温.因此,局部地区产生逆温现象,会使大气污染更加严重,影响人们的生产和生活,甚至威胁人类的生存和发展.
