河北嘗試科技治霾新試驗 人工消減霧霾開始探路
小范圍可用的技術——冰晶凝結水汽消減純霧 “純霧分為冷霧和暖霧,國際上也有過一些消減嘗試,但從目前來看,這些方法有一個通病,就是只能在短時間、一定范圍內有效。”李寶東說。 消減冷霧較為常見的試驗是制造冰晶,即通過飛機、播撒罐車等從空中和地面向霧中播撒液氮等成冰劑,使冷霧中出現冰晶,霧中的水汽會迅速凝結到冰晶上,并發生狀態變化,霧滴數量不斷減少,而冰晶增長最終形成雪晶降落到地面。由于液氮安全無污染,催化閾溫高,因此是目前消減冷霧試驗中的首選催化劑。 這一方法,我省尚在研究準備階段,還沒有正式開展試驗,但國內已有其他地方在此領域進行了嘗試。例如北京首都機場曾出現過冷霧,能見度200米,兩輛液氮罐車在機場噴灑液氮,作業后霧中出現冰晶,并有雪花落地,地面出現薄層積雪,機場能見度逐漸轉好,消減霧效果明顯。 “盡管從技術原理上講,這一方法會有效果,但是從經濟成本和實際操作層面看,具有較強的局限性,影響半徑較小,不適合消減大霧。”李寶東說。 相對冷霧來說,消減暖霧則更為困難。經科學家反復試驗研究,消減暖霧主要有三種方法:吸濕法,在霧中播撒鹽粉等濕性催化物質,以消除霧中的水汽;加熱法,在霧區安裝能噴射高溫氣體的發動機系統,加熱空氣蒸發霧滴;擾動混合法,利用飛機螺旋槳攪拌,使霧頂以上干燥空氣下沉,同霧混合使霧滴蒸發。但三種方法都還沒有從實驗室走向實際應用。 目前,我省擬開展相關試驗,探究不同風速下消減霧播撒點與保護區之間距離,不同的霧強度下催化劑的播撒劑量等問題。 剛剛開始試驗的技術——打破靜穩結構消減純霾 “針對消減純霾,目前國際上還沒有成功的案例,業內也還沒有專門的人工消減技術,處于試驗和探索階段。”李寶東說,難就難在目前的認知水平,無論是物理方法還是化學手段,霾都是無法消滅的,只能嘗試人工干預加快其擴散。 人工干預的前提是了解霾的形成、消減機理。因此,加強與京津等周邊區域的聯合空間探測,掌握大量研究數據,是目前我省必要的準備工作。今年,我省已與京津等周邊區域聯合開展了兩次空間探測試驗,并掌握了一定的空間探測數據,例如不同區域、不同時段霾層的厚度、大氣分界層的高度、空氣能見度、零度層的高度等。 抑制霾擴散特別是垂直擴散的重要原因之一是大氣層結構過于穩定,因此,打破這一靜穩結構將有利于霾的垂直擴散。實現這一目的,可利用飛機在大氣邊界層頂部播撒制冷劑,使高層大氣降溫,通過局部降溫破壞穩定的大氣邊界層結構,使高層潔凈大氣向下輸送,加速霾的垂直擴散。 然而,這些試驗除了需要較大的場地,更需要能夠監測能見度及大氣邊界層結構變化、溫度計流場變化等試驗效果的系統和設備,這些我省尚不具備。 “通過人工影響天氣消減霧霾基本仍處于科學試驗范疇,距離實際操作還有一定距離,還需要不斷摸索、試驗研究。”李寶東表示,但人工消減霧霾無疑是一個努力方向。
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關鍵詞:治霾,人工消霾,科技治霾 |