环境

现在很多城市地区蓝天确实变少了。即使不是阴天、多云或雾天,而是晴天,也常看不到蓝色的天空。这主要是大气颗粒物的污染造成的。
天空呈现为什么颜色,与大气及其中的颗粒物对阳光的散射有关。当光在物质中传播时,物质中存在的不均匀性(如悬浮颗粒、密度起伏)会导致光线偏离原来的方向而向四周散开,这种现象称为光的散射。大气本身会出现密度的涨落(即大气中各个点的密度会不停地产生小的波动),大气中还悬浮着许多微小的液态或固态颗粒物,这些都会造成对阳光的散射,但它们的散射效果截然不同。
当微粒的尺寸比光的波长小很多时,产生的散射称为瑞利散射。空气分子以及空气密度的涨落,其尺寸相对于可见光波长来说都非常小,因此会对阳光形成瑞利散射。瑞利散射有一个特点,就是散射光的强度和入射光波长的4次方成反比。所以短波长的光,其散射强度比长波长的光要大得多。因为可见光里蓝光波长最短,所以其散射强度最大。当空气中没有其他污染物时,阳光穿过空气主要受到瑞利散射,就会形成美丽的蓝色天空。
当微粒的尺寸与光的波长相当时,发生的散射称为米散射。米散射的散射强度比瑞利散射大得多,所以当空气中存在较多的尺寸与可见光波长(400~700纳米)相当的颗粒物时,对阳光的散射就以米散射为主了。米散射对光的波长不如瑞利散射那样敏感,而且大气颗粒物的尺寸有一个较宽的分布范围,所以当存在颗粒物污染时,天空一般不会呈现某种单一的颜色,而是呈灰白色,大气的能见度明显下降。
近十几年来,在我国很多城市地区,随着经济发展,能源消耗量大幅上升,产生、排放到大气中的颗粒物比以前增加了很多。机动车、燃煤等都是大气颗粒物的重要来源。阳光照射到这些长时间漂浮在空中的微粒上,发生米散射,就形成了能见度较差的雾霾天气。因此,要使蓝天重现,就要对大气颗粒物污染进行治理。(方晨)
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