濃重的霧霾為什麼可以一夜之間消失不見？

11-27

本人現在天津，以前沒有見過這麼濃重的霧霾。晚上出去走兩步，糟糕的天氣太影響心情。可是第二天竟然一切會消失不見的，這是怎麼回事？主要有那幾個原因可以解釋這個現象。

一句話回答：【濃重到以前沒有見過的霧霾】能在幾個小時消退，估計主要是大的氣象條件改變了，穩定層結崩壞，比如來個鋒面啥的，晝夜變化沒這麼大作用。
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可能文不對題，不過這是作為我對系列問題的解答的第一次嘗試，大家擔待著看。先寫到這睡覺去。
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一詞義辨析
首先要理清霧霾這個概念，這對理解問題很有幫助。霧、霾都是世界氣象組織WMO定義的視程障礙天氣現象，但[霧霾]這並不是嚴格的氣象學辭彙，[灰霾]也不是。

1、霧
根據國家標準GBT27964--2011《霧的預報等級》
霧fog：懸浮在近地層大氣中的大量微細乳白色水滴或冰晶的可見集合體。
補充概念
1）能見度
分為白天和夜間，根據WMO規定，白天氣象能見度是指正常視力的觀測者相對於霧、天空等散射背景下觀測時，一個安置在地面附近的適當尺度大小的黑色目標物能被看到和辨認出的最大距離。夜間氣象能見度是中等強度的發光體能被看到和識別的最大距離。
粗略記就是能看到並辨認出一個很好辨認出的東西的最大距離。能見度低於10公里就算視程障礙。
2）氣溶膠
雲、霧（就是地面的雲）、雨、雪的形成都離不開氣溶膠，小水滴的形成主要是以氣溶膠為凝結核依附其上的，就像珍珠的形成有個內核一樣。
氣溶膠aerosol：由固體或液體小質點分散並懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系，又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體小質點，其大小為0.001～100微米，分散介質為氣體。
液體小質點這個說法把水排除在外比較好。

2、霾
根據國家標準QXT113--2010《霾的觀測和預報等級》（注意哦，這是2010.1.20就發布的標準，之前20年學界都不斷有討論這個問題的文章，這不是個新概念和新問題）
霾haze：大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小於10km的空氣普遍混濁現象，使遠處光亮物體微帶黃、紅色，使黑暗物體微帶藍色。
引言中說，「改革開放以來，由於經濟規模的迅速擴大和城市化進程的加快，我國區域性霾日益嚴重的主要因素是人為排放的大量氣溶膠，當今的霾已經不是一種完全的自然現象，區域大氣經常呈現出灰濛濛的混濁現象。」
這說明了什麼？
1）霾是一種「自古以來」的自然現象，在深山老林中比較多。「日照香爐生紫煙」所描述的其實就是霾（煙也是一種WMO規定的天氣現象，不過那是由大量燃燒形成的，明顯兩碼事）。
2）從定義上看，不要看著天稍微好點，就覺得沒有霾哦，天津一年上不了200+。100+天霾總是有的。

3）這個定義其實還有點問題，和規定的一些細則矛盾。實際上，所謂干塵粒不是沒有水的塵粒，而是不夠濕的塵粒。理由如下：
《霾的觀測和預報等級》對霾觀測的判識條件的表述為：（我的注釋在括弧中）
能見度&<10.0km，排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙。相對濕度&<80%，判別為霾；相對濕度80%~95%時，按照地面氣象觀測規範規定的描述或大氣成分指標進一步判識，（結果為霾或霧）；（相對濕度95%以上，判別為霧）。
當以下指標超過限值，可作為判別霾的依據。

順便貼一個霾的預報等級，注意這和霾的預警等級不一樣（預警等級之後再貼）

4）霾和霧的關係
先引用一段百度百科，這基本是照著《大氣探測學》這本教科書上的內容來的。

霧是氣溶膠系統，是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的、能見度降低到1千米以內的自然現象
一般來講，霧和霾的區別主要在於水分含量的大小：水分含量達到90%以上的叫霧，水分含量低於80%的叫霾。80%～90%之間的，是霧和霾的混合物，但主要成分是霾。就能見度來區分：如果目標物的水平能見度降低到1千米以內，就是霧；水平能見度在1千米～10千米的，稱為輕霧或靄；水平能見度小於10千米，且是灰塵顆粒造成的，就是霾或灰霾。另外，霾和霧還有一些肉眼看得見的「不一樣」：霧的厚度只有幾十米至200米，霾則有1千米～3千米；霧的顏色是乳白色、青白色，霾則是黃色、橙灰色；霧的邊界很清晰，過了「霧區」可能就是晴空萬里，但是霾則與周圍環境邊界不明顯。

個人補充，主要是霧的水汽是飽和的，而霾的水汽不飽和和氣溶膠成分。（按大家的理解應該是相對濕度100%才算飽和，不飽和不能析出，但這個問題其實更加複雜，中學學的那個概念不太精確。化學專業應該懂這個。）由於凝結核的存在，相對濕度不到100%水汽就能飽和，不飽和也能析出附著到凝結核上。（《霾的觀測和預報等級》的標準需要滿足「快速甚至瞬間判別出天氣現象並上報」這個要求，所以理論上不太確切、判別上稍有出入也是合情合理的，聊勝於無嘛。）

現在這個情況，氣溶膠/凝結核非常多，用查PM2.5這個網站天津PM2.5實時查詢監測，就可見一斑。對於霾天氣災區，氣溶膠基本都能多到成霧先成霾的程度，也就是說當霧-霾天氣出現時，雖然可能最終達到霧的條件，但形成過程中是先出現霾，再由霾變成霧。這也就是「80%～90%之間的，是霧和霾的混合物，但主要成分是霾。」這個說法的原因之一。

3、霧霾、灰霾
引用百度百科

霧霾（wù mái,英語表達為smog/haze）是霧和霾的組合詞。霧霾現象常見於城市。中國不少地區將「霾」併入「霧」一起作為災害性天氣現象進行預警預報，統稱為「霧霾天氣」。

霧霾的英文是錯的，smog指的是煙霧，haze指的是霾。非要造一個的話，foze綜合來看比較好。
引用《霾的觀測和預報等級》

區域大氣經常呈現出灰濛濛的混濁現象。
我國部分地區也將受到人類活動顯著影響的霾成為灰霾。

我對身邊不學氣象、對這種天氣了解程度不深的一些同學做過採訪，綜合他們的理解基本是【那種令人生理和心理難受，對身體不好的，天灰濛濛的視程障礙天氣，主要是汽車尾氣、工業排放造成的。】想來「不明真相的群眾」也是這麼看的，其實也挺好的，說出了一些重要的現象。
這兩個詞雖然不嚴格，但也說明了些實際問題。
霧霾：指出了這種天氣下霾和霧的緊密關係。
灰霾：指出了這種天氣的非自然性和氣溶膠中人為源的重要地位。
（參考【光化學煙霧】這個詞，非要讓一個詞入圍氣象學辭彙，我選【灰霾】。）

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插播
1、彙報一個令人失望的情報，實際上大氣科學的發展在細節上離完善還遠得很。而且目前大氣科學是建立在經典物理學體系之上的，氣象工作者還在做著開爾文勛爵所說的「物理大廈的修修補補的工作」……所以現在普通大眾可以很輕鬆的提出一大串業內人士還沒有滿意解決的問題。。。比如霧-霾……

2、介紹一位在這方面做過很多研究的傑出科學家，吳兌_百度百科。他基本獨立把廣州地區的霧霾研究得很透徹。我看過的霧霾相關中文文獻，不是他寫的就是引用他寫的。國家標準《霾的觀測和預報等級》是他主持編寫的，他還綜合研究成果寫過一部專著《霧與霾》，我粗略看過，不過現在拿不到，等拿到可以把這個回答重新修訂一遍。
貼一個他2013年4月參加的節目吳兌：霧霾可以根治中國需要時間和決心

3、霧霾中的什麼影響我們？
除了影響能見度之外，核心因素是，霧霾的凝結核大都是大氣污染物，對人體有毒，損害人的呼吸系統，嚴重可以導致肺癌。再加上顆粒非常小，在呼吸道可以暢通無阻的直達肺泡，效果參考矽肺_百度百科。
所以說，只要這些凝結核在，無論形不形成霾，無論肉眼可不可見，對人體健康的影響沒有太大區別。形成霾只是消光效果提升，讓我們看見了罷了。
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二形成條件
（通過前文的分析，我們拋棄對霧的分析也沒多大影響。）
形成霾，凝結核的源排放是內因，氣象條件是外因。兩者缺一不可。無大量凝結核=巧婦難為無米之炊，無「封閉」的氣象條件=巧婦難為無火之炊。
1、凝結核的源排放
除了大氣污染物的源排放，自然環境的排放也有哦。（太平洋那些遠離人類活動區域的海域會有霧、雲、雨這些天氣現象就能說明自然源的重要性。）
人類排放主要是燃料的燃燒、工業排放，自然源主要是揚起的沙塵和海鹽、火山爆發和森林火災。
人為的大氣污染佔主導因素，具體權重多少因地而異。

大氣污染物源的排放占標率越高，灰霾天氣出現頻率越高。吳兌《灰霾天氣的形成與演化》

1-2凝結核是怎麼消散的？
有源必有匯。自然狀態下來源和彙集是動態平衡的。
匯分為干沉降和濕沉降。粗略地說，濕沉降是下雨沖刷，干沉降就是其他的沉降方式。
生活中的感性認識就能知道，濕沉降對氣溶膠的消除作用非常大，雨後空氣好很多。而干沉降的速度較慢、效果不明顯。所以除了下雨，外力驅散是某地霾天氣消散的主要方式。

2、氣象條件

排入大氣中的污染物主要來源於自然排放和人類活動的排放。而在一段時期內，其總量是大致穩定的，但有時出現嚴重的灰霾天氣，有時卻又是藍天白雲，決定性的控制因素是氣象條件。在不同氣象條件下，同一污染源排放所造成的地面污染物濃度可相差幾十倍乃至幾百倍。——吳兌《灰霾天氣的形成與演化》

只討論干沉降。
什麼樣的氣象條件會形成並維持灰霾天氣？總之是不利於擴散的氣象條件。幸運的是，環境和氣象部門定義了空氣污染擴散條件指數，不幸的是，這個指數涉及的因素非常多，如下圖。

氣象條件因素（為了能理解，一些並不准，詳情自行百度）
1）風速風向
2）濕度：對能見度影響大，對人體健康沒多大影響
3）溫度層結：溫度垂直分布，決定煙氣能夠抬升的重要因素
4）湍流：大氣不規則的小尺度三維運動
5）混合層厚度：影響大氣污染物垂直擴散的重要因素
6）天氣形勢：大範圍氣壓分布
7）複雜風場：地形對局地風的影響，海陸風、山谷風等

這些變數沒有什麼主次之分，又相互影響。一次霾天氣的主要影響因素可能是其中的幾個，另一次霾天氣有是其中另外幾個了。哪個是第一驅動力？很多情況下都不清楚……
至今對此還沒有什麼有分量的系統的研究——吳兌（我覺得吳老一些研究就挺系統的……

根據我對去年經歷的長三角連日霧-霾和之後每天夜生晝消的霧-霾的體驗，斗膽不靠譜總結一下：
1）大氣的水平運動和垂直運動都很弱，這也是維持霾天氣的因素
2）需要一個推動力，一般是降溫，降溫使氣溶膠碰並、水汽凝結附著的原理可以類比水汽壓隨溫度變化。

3）消散：下雨、氣壓場變化、升溫PS1：「風！風！大風！」（《英雄》台詞）的解釋是可以包含很多情況的。
PS2：長三角通宵體驗——23點左右開始起霾，6點左右最嚴重，水汽多的話就是寂靜嶺的效果，9、10點基本消散。

可能是北京又要開會了。。

你沒發現每次晴天的第一天都是大風天嗎，同在天津的飄過

這首先就要追溯到霧霾的成因了，霧霾由水汽，塵埃粒子，可吸入顆粒物等組成，主要形成於穩定的大氣環境中，多發生在陰天。霧霾迅速消散，有多種可能：1.冷|暖鋒來襲，鋒面會形成強烈對流擾亂大氣層致使霧霾區空氣流速加快加速污染物擴散，霧霾消失。2.地面升溫，地空對流加速。
3.大風。

同天津...
有妖風的時候沒霧霾凍成狗
沒妖風的時候有霧霾憋成狗

都是大家吸的功勞。

都被我這樣的每逢過節剁一萬次手又在半夜很容易餓的帝都妹子吃掉了相信我吃不起飯都時候霾是豬排飯味的也可以是巧克力綿綿冰味的如果你重口也有可能是臭豆腐味的

又到半夜了好餓(? ?д?) 我去開窗了

請參考周淑珍主編《氣象學與氣候學》（第三版）P45。
γ&<γm&<γd（空氣穩定度判斷方法），γ（氣溫直減率），γd（干絕熱直減率），γm（濕絕熱直減率）。不管空氣是否飽和，其大氣層結相對空氣塊來說是不穩定的。空氣本身的變化（大氣垂直結構上壓力梯度大），空氣垂直運動，對流作用增強，將逆溫「面」打開，使得污染物擴散。最快的話半小時在風速很小的情況下也可以消散。

環保基本靠風。
——1月29日於中國第一污染城市

喝西北風的能力還是有的！

習以為常了~

風有多大膽，霾能飛多遠

(?′?`?)

前兩天遇到了「十米開外，人畜不分;五米開外，雌雄同體」的大霧。我感覺稱之為霾更貼切，因為裡面走一會兒就胸悶。
如圖。

這個時候已經是快中午了，早上簡直了。作為生活在十大宜居城市20年的我直接被一波帶走了。
這種情況持續了兩天，第三天天氣不是一般的好，如圖。

別的我不知道，我只知道這天早上我們宿舍門口樹被刮斷了。

環保全靠風。

京津冀的霧霾99%是靠風吹走的 1%是因為最近要在國際舞台露臉

有時候是因為習主席嘆了一口氣。

妖風你懂么什麼是妖風別說霧霾了那360迴旋亂吹那深刻的就像巴掌

冷空氣，帶來了風，把霾颳走了

必須是風啊…

勞動人民，自強不吸

我們放一個屁，1分鐘才能散掉。霧霾就是一個很大的屁，而且還有微粒。

在天津，就是靠風。風來了，霧霾就躲起來，風走了，霧霾就出來和大家愉快玩耍！