第一篇：基于雾霾天气的GPS对流层延迟与可降水量变化研究
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基于雾霾天气的GPS对流层延迟与可降水量变化研究
王勇1，闻德保2，刘严萍3，胡乐银4
（1.（2.（3.（4.河北省地震工程研究中心，唐山，063009； 长沙理工大学 交通运输学院，长沙，410042； 中南大学 土木工程学院，长沙，410075； 北京市地震局，北京，100080）
摘要：近年来我国雾霾天气加重。本文以北京市GPS连续观测网数据，探索是否雾霾天气对GPS对流层延迟和GPS可降水量变化存在影响。以2011年北京市发生的三次雾霾天气为例，分析了GPS对流层延迟和可降水量序列在雾霾天气过程的变化。研究表明，雾霾发生日对流层延迟和可降水量上升；雾霾过程持续多日，对流层延迟和可降水量序列峰值徘徊；雾霾过程结束日对流层延迟和可降水量下降。
关键词：GPS；可降水量；对流层延迟；雾霾
The Study of the Change between GPS Zenith Tropospheric Delay and Precipitable Water Vapor Based on Fog and Haze Weather Wang Yong1, Wen Debao2, Liu Yanping3, Hu Leyin4
(1.Hebei Researching Center of Earthquake Engineering, Tangshan 063009;2.School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410042;3.School of Civil Engineering，Central South University，Changsha 410075;4.Earthquake Administration of Beijing Municipality, Beijing 100080)Abstract:In recent years, frequent occurrence of haze weather in China.Based on the data of GPS continuous observation network in Beijing, in this paper the research were carried out whether haze weather has impact on Zenith Tropospheric Delay and Precipitation Water Vapor change or not.For example of three times fog and haze weather in 2011, we analyzed the GPS Zenith Tropospheric Delay and Precipitation Water Vapor sequence in the fog and haze process.Studies have shown that the Zenith Tropospheric Delay and Precipitation Water Vapor rises during fog and haze date, and the Zenith Tropospheric Delay and Precipitation Water Vapor sequence around peak when fog and haze lasted, then fog and haze process ends, Zenith Tropospheric Delay and Precipitation Water Vapor decreased.Key words: GPS;Precipitable Water Vapor;Zenith Tropospheric Delay;Fog and Haze
1.引言
中国大部分地区出现的雾霾引起了人们的广泛关注。霾的形成与污染物的排放密切相关，城市中机动车尾气以及其它烟尘排放源排出粒径在微米级的细小颗粒物，停留在大气中，当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时，就形成霾。特别是近年，雾霾现象呈现频率增多且程度加重的趋势。该天气对于GPS卫星信号达到用户接收机引起的大气延迟（对流层延迟）究竟多大，对于导航定位、特别是精密单点定位的影响是否可以忽略，以及该天气对于
【】可降水量的变化影响，国内外研究甚少。GPS气象学自1992年Bevis提出后1，至今经过
【】了近20多年的发展、试验2~6，目前已基本可以满足天气预报要求。基于此背景，本文以北京市GPS连续观测网数据，开展雾霾天气对GPS对流层延迟和GPS可降水量的变化研究。
课题来源：河北省教育厅重点项目（ZH2012060）；河北联合大学培育基金（SP201302）
作者简介：王勇，男，1978年生，江西宁都人，博士，教授，主要从事GPS气象学研究。E-mail: wangyongjz@126.com
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2.研究数据
根据获取的北京GPS资料，选择2011年的雾霾天气进行分析。通过查询历史资料，在2011年10月22日、11月16日、12月5日和12月6日发生较为严重的雾霾天气。其中，2011年12月5日和6日北京市气象局连续两天发布大雾黄色预警。本文的研究基于以上三次雾霾天气过程进行分析。
利用与三次雾霾天气相对应时间的北京GPS资料（2011年10月18~27日；2011年11月11~20日；2011年12月1~10日），下载同期IGS提供的国内IGS站点（BJFS、KUNM、LHAZ、SHAO、URUM、WUHN），利用GAMIT/GLOBK 10.4进行解算。GAMIT数据解算设置如下：采用IGS提供的精密星历，采样间隔30s，解算模式为RELAX模式，解算时间为UTC 00:00-24:00，按天解算。对流层延迟的设置为每半小时解算一次，GAMIT软件估算对流层延迟所用气象参数采用默认标准值。解算过程中，引入长距离IGS站（KUNM、LHAZ、SHAO、URUM、WUHN）同步处理，因而所得对流层延迟为绝对估计值。通过GAMIT软件计算，可获得北京GPS站点的对流层延迟序列。
关于雾霾天气对GPS可降水量变化的影响研究，由于北京各GPS站点同步的气象观测数据的不可得性，本文选择使用IGS提供的部分IGS站点的气象观测数据，下载BJFS站同期的气象观测数据，利用静力学延迟模型计算静力学延迟，由对流层延迟减去静力学延迟获
【5】得对流层延迟延迟，获得可降水量。据此获得BJFS站的GPS可降水量序列。
3.雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
本节利用GAMIT反演的GPS测站对流层延迟，针对2011年的三次雾霾天气过程，分别研究雾霾天气对GPS对流层延迟的影响。
3.1 2011年10月22日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
图1 2011年10月22日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
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（注：图1时间为2011年10月18日至27日GPS对流层延迟变化序列，其中雾霾发生日为10月22日，对应图1横轴数据为193-240。）
由图1看出，雾霾日对流层延迟明显呈现上升趋势。从雾霾发生日的00:00至24:00，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI四个站点的对流层延迟变化分别为2.2cm、3.7cm、2.7cm和2.4cm。10月23日雾霾天气散去，GPS对流层延迟出现明显的下滑趋势。从00:00至24:00，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI对流层延迟变化分别为-7.5cm、-7.6cm、-6.8cm和-8.0cm。
3.2 2011年11月16日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
(a)
(b)图2 2011年11月16日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
（注：图2时间为2011年11月11日至18日GPS对流层延迟变化序列，其中雾霾发生日为11月16日，对应图2横轴数据为241-288。）
由图2看出，雾霾日对流层延迟呈现明显的上升趋势。从雾霾发生日的雾霾日对流层延迟明显呈现上升趋势。11月16日（雾霾日）00：00-24：00，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI、THKO、YANQ、ZHAI、CHAO、MYUN、NKYU的对流层延迟变化分别为6.1cm、5.9cm、6.8cm、6.9cm、6.4cm、6.5cm、6.1cm、6.4cm、7.1cm和6.1cm。雾霾散去日（11月17日）GPS测站对流层延迟一直处于下降过程，该日00：00-24：00，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI、THKO、YANQ、ZHAI、CHAO、MYUN、NKYU的对流层延迟变化分别为-2.7cm、-2.1cm、-3.5cm、-4.1cm、-3.7cm、-3.7cm、-1.8cm、-4.0cm、-5.0cm和-2.7cm。
3.3 2011年12月5日和12月6日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
(a)
(b)
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图3 2011年12月5日和6日雾霾天气对GPS对流层延迟的影响
（注：图3时间为2011年12月1日至9日GPS对流层延迟变化序列，其中雾霾发生日为12月5日和6日，对应图3横轴数据为193-288。）
从图3可以看出，此次雾霾过程持续两天，对流层延迟的变化略不同于前两次雾霾过程。雾霾发生日（12月5日）对流层延迟持续上升，雾霾延续日（12月6日）对流层延迟在峰值徘徊，12月7日雾霾天气过程消失，对流层延迟急剧下降。12月5日雾霾发生，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI、THKO、YANQ、ZHAI、CHAO、MYUN、NKYU的对流层延迟变化分别为2.3cm、1.7cm、2.9cm、2.6cm、2.1cm、2.0cm、1.9cm、3.3cm、2.2cm和1.8cm。12月7日雾霾过程消失，SHIJ、BJFS、CEHY、DSQI、THKO、YANQ、ZHAI、CHAO、MYUN、NKYU的对流层延迟变化分别为-3.8cm、-4.0cm、-2.8cm、-3.4cm、-2.5cm、-2.1cm、-2.8cm、-3.6cm、-3.2cm和-3.5cm。
【】由于地面气温和太阳辐射的日变化，可降水量呈现日变化的趋势4，可降水量的日变化同样导致GPS测站对流层延迟也有一个日变化的过程。对于本文研究的北京市2011年三次雾霾天气过程，在雾霾发生前后数日，对流层延迟具有日变化波动。雾霾发生日和雾霾消失日，GPS对流层延迟并没有表现日变化这一过程。相反，在雾霾发生过程中，GPS对流层延迟呈现上升趋势，如果雾霾持续多日，GPS对流层延迟在高位持续徘徊，当雾霾过程消失时，GPS对流层延迟呈现一个急剧下降趋势。
雾霾天气过程GPS对流层延迟呈现不同以往天气过程的变化，在精密单点定位软件应用中，需要对对流层延迟模型加以改进，以提高在雾霾天气变化过程的精密定位精度。
4.雾霾天气对GPS可降水量的影响
利用GAMIT反演的BJFS测站对流层延迟，结合IGS提供的同址气象数据，可获得BJFS的可降水量（PWV，Precipitable Water Vapor）序列。结合2011年三次雾霾天气过程，研究GPS可降水量序列在雾霾天气过程的变化（图4(a),(b),(c)）。
(a）
(b)
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(c)
图4 GPS可降水量在雾霾天气过程的变化
（注：图4(a)为2011年10月18日至27日GPS可降水量变化序列，雾霾日对应横轴数据为193-240；(b)为2011年11月12日至18日GPS可降水量变化序列，其中雾霾发生日为11月16日，对应横轴数据为193-240；(c)为2011年12月1日至9日GPS可降水量变化序列，其中雾霾发生日为12月5日和6日，对应图3横轴数据为193-288。）
由三次雾霾过程GPS可降水量的变化来看，在雾霾发生时，GPS可降水量都是上升的。在雾霾过程结束时，GPS可降水量也随之下降。图4(c)显示，GPS可降水量值在12mm值徘徊时间为两天，对应12月5日和6日的雾霾过程。可见，雾霾天气过程对应了可降水量的上升。
当冷空气来临时，北京地面多处于高压底部偏东风控制，这种地面的弱辐合不利于污染物扩散，且增加空气湿度，对雾霾天气产生和维持有利。大气温度结构表现为持续性稳定的逆温层结特征。污染物在水平和垂直方向均不易扩散，从而使水汽和污染物在低层堆积，导【】致北京雾霾天气多发7。持续多日的雾霾天气与北京的特殊地形密切相关，北京三面环山的地形造成了在弱流场情况下，山前及平原地区出现空气滞留现象。
5.结论
本文针对北京市2011年发生的三次雾霾天气过程，利用北京市GPS资料和IGS数据，研究了雾霾天气过程对流层延迟和可降水量的对应变化。研究结果表明，雾霾发生日对流层延迟和可降水量上升；雾霾过程持续多日，对流层延迟和可降水量序列峰值徘徊；雾霾过程结束日对流层延迟和可降水量下降。
参考文献
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第二篇：自然辩证法与当今雾霾天气
自然辩证法与当今雾霾天气
学院：电子工程学院
专业：电子与通信工程
学号：2014140367
姓名：闵金涛
摘要： 科学技术是第一生产力。技术在发展过程中成为人与自然、人与社会之间进行物质、能量和信息变换的“媒介”，是变天然自然为人为自然，以及实现对社会调节、控制的手段。人类社会的每一项进步，都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科技的突飞猛进，为社会生产力发展和人类的文明开辟了更为广阔的空间，有力地推动了经济和社会的发展。科学技术所开拓的生产力创造了高度发达的物质文明。科学技术的发展离不开自然，人类社会更离不开自然，人类社会的进步又饭桌用于自然。森林资源的匮竭，草原的退化，空气质量的下降等等，人类社会所面临的种种问题有何尝不是科学技术片面发展的结果。当今社会空气雾霾严重，我们的户外活动只能是等待冷空气的到来和大风的到来吗？本文用自然辩证法来论述与空气雾霾的关系。
关键字：人类社会；雾霾；科学技术；自然辩证法；
一、引言
最近的一场罕见的大范围雾霾几乎笼罩了中国，覆盖了中国近一半的地区，已经有25个省份、100多座大中城市出现了不同程度雾霾天气，城市的空气质量已经达到了重度污染的状况。例如杭州等地区连续几天发布雾霾橙色预警信号。江苏中西部、安徽中东部、浙江中北部、江西东北部等地有大雾，部分地区有能见度不足500米的浓雾。这些地区的空气污染气象条件达4～5级，有的地方达6级，大部地区有中度霾，其中，江苏西南部、浙江北部、安徽东南部等地的部分地区有重度霾。专家认为，触发雾霾的直接原因可能是天气因素，但是究其根本原因，则应该是污染物的过度排放，工业废气、汽车尾气等大气污染导致污染的加剧。而污染的产生主要是由于人类的实践活动。生产力的发展和科学技术的发展，人们认识世界和改造世界的能力不断提高，同时也对自然产生了一些污染等负面影响。
二、人在雾霾形成的能动性
人类的社会生活是雾霾天气形成的最主要原因，为什么这么说呢。一般来说，雾霾天气的形成主要是由于大气空气的气压低，空气不能流动。由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中。再加上地面灰尘大，空气湿度低，地面的人和车流使灰尘搅动起来。随着经济的发展与人们生活水平的提高，再加上交通运输业的发达，城市的汽车也越来越多，作为主要的污染物排放的汽车尾气也成为雾霾天气的一个因素。还有包括工厂制造出的工业废气污染，以及冬季取暖排放的CO2等污染物。有部分专家认为，天气因素是触发和雾霾的直接原因，但是究其根本原因则是污染物的持续排放，主要大气污染排放总量远远超过了环境容量。高空较强的大气颗粒物污染传送、较多的二次污染人为排放也是这次南方严重雾霾天气的“元凶”。以北京为例，根据最新的数据显示，雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%，燃煤占16.7%，扬尘占16.3%，工业占15.7%。虽然说随着汽车技术进步以及油品质量的上升，环境管理者发现机动车尾气对雾霾天气形成并不起决定性的作用，但是一些大城市例如北京、上海等地，由于城市容纳人口较多，所以拥有大量的汽车在城市里通行，大量汽车行与城市内，造成尾气排放量依然很大，所以这种污染也加剧了雾霾的形成。
从这个材料中我们能更深刻的体会到人类的活动时时刻刻在影响着自然界的发展。中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富说，空气污染物中的可溶性成分遇到浮尘矿物质凝结核后会迅速包裹，形成混合颗粒，再遇到较大的空气相对湿度后，就会很快发生吸湿增长，颗粒的粒径增长2倍至3倍，消光系数增加8倍至9倍，也就是能见度下降为原来的八分之一至九分之一。通俗地讲，空气中原本存在的较小颗粒的污染物遭遇水汽后变成人们肉眼可见的大颗粒物，随即发生灰霾事件。
中国科学院分布在京津冀区域的15个PM2.5监测站的监测数据统计显示，1月份京津冀5次强霾污染分别发生在1月6日至8日、9日至15日、17日至19日、22日至23日、25日至31日。这5次都少不了陈良富所说的水汽做“帮凶”。
显而易见，人类污染物排放是造成雾霾天气的内因，可以说是“主谋”。专项组“大气灰霾溯源”项目负责人、中科院大气物理所研究员王跃思说，本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成，是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40~50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体，并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。
尤其值得一提的是光化学烟雾事件，根据《20世纪环境警示录》中的不完全统计，在前后两次的污染事件里，共有800余人丧生。美国政府在后来的调查中称，石油挥发物（碳氢化合物）和二氧化氮，在强烈的阳光紫外线照射下，会产生一种有刺激性的有机化合物，这个过程被称为光化学反应，其产物就是含剧毒的光化学烟雾。
在京津冀雾霾天气的专项研究中，专项组检出了大量含氮有机颗粒物，这在王跃思看来是“最危险的信号”，因为这就是“洛杉矶上世纪光化学烟雾的主要成分之一”。
含氮有机颗粒物是大量二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物相互反应共同产生的。在洛杉矶光化学烟雾事件中，其主要来源是汽车尾气，洛杉矶在20世纪40年代就拥有250万辆汽车，每天大约排出300多吨氮氧化合物。
而中科院专项组的研究显示，在京津冀雾霾污染最严重的1月13日，当PM2.5突破600微克/立方米时，PM1突破了300微克/立方米，PM1中有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氯化物浓度分别达到了160、70、40、30和15微克/立方米；但硫酸盐、硝酸盐和铵盐增长幅度大于有机物，上述4类物质依硫酸盐、硝酸盐、铵盐和有机物次序比平时晴好天气分别增长了30、20、20和10倍！这让专项人员感到很“疑惑”，从绝对量分析有机物增长最多，那么大量的有机物究竟从何而来？
经过源解析技术，这些包括含氮有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分：氧化型有机颗粒物，主要来自于北京周边；油烟型有机物，主要来自局地烹饪源排放；氮富集有机物，一种化学产物；还有烃类有机颗粒物，主要来自于汽车尾气和燃煤。其中氧化型有机颗粒物在整个污染过程所占比例最大，为44%，其余三个组分别占21%，17%和18%。
专项组将这些因素归结为“人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果”。在北京地区，机动车为城市PM2.5的最大来源，约为1/4；其次为燃煤和外来输送，各占1/5。对于整个京津冀区域，专项组认为，应重点控制工业和燃煤过程，重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘；同时要高度关注柴油车排放和油品质量。
恩格斯总结了近代科学的成长和发展。并在此基础上, 着重分析了人类自然观的变化和发展。从而揭示了自然界的辩证本性, 他指出“自然界不是存在着, 而是生成着和消逝着的”。自人类的产生开始，自然就不再是完全的天然自然。而是不断被人类影响和改造下的自然。在人类认识和改造自然的过程中。人类无时无刻地不影响着自然。诺贝尔经济学奖获得者西蒙也指出“我们如今生活的世界，与其说是自然界，远不如说是人造界或人工界。环境中的几乎每一事物都留下了人工的痕迹。现实的各种科技进步，人类生存环境的改变，以及污染的出现都是人类认识和改造自然界的必然产物。现在的人类生存环境是实实在在地被人类实践改造过的自然。是人发挥主观能动性改造过的自然。
三、自然辩证法与人类社会的辩证关系
通过这学期自然辨证法课程，我对自然辨证法有了更深刻的理解与体会。自然辨证法为我们提供了科学方法训练，对提高能力和开阔视野有很大的帮助。我大体明白了自然辩证法所研究和揭示的内容：自然界存在和演化的一般规律，即自然界的辩证法；人类通过科学技术实践活动认识自然和改造自然的一般规律，即科学技术研究的辨证法；作为一种认识现象和社会现象的科学技术发生和发展的一般规律，即科学技术发展的辨证法。从这个定义中可以看出自然辩证法可以为科学技术的发展提供正确的世界观和方法论的启迪，以帮助和促进科学技术的认识和实践，同时自然辩证法不可能也不应该以自己的哲学研究来代替自然科学的实证研究
自然是生活著的、运动著的、变化著的。自然并不是没有时间性的东西。既然自然界都是生成变化著的，那麼就要从本来的面目看待自然界，而不能依靠逻辑来看自然界。自然界本来就是活生生的东西，所以也要像本来活生生的样子看待它。不要把它当成是死的、不变的东西。否则就不是按照自然界的状态来看待自然界。因为这样，恩格斯在《自然辩证法》里表明不要唯心地认定自然界，而要唯物主义地看待自然界，唯有这样才是实事求是、合乎科学的说明了自然界的各种状态。恩格斯在这本书里同样有一段谈到应如何对自然界和人类社会进行科学说明的历史唯物主义的说法。他说︰“不论在自然科学或历史科学的领域中，必须从既定的事实出发。因而在自然科学中必须从物质的各种对象、形态和各种运动形态出发；因此，在理论的自然科学中不能虚构一些联系放到事实中去，而是要从事实中发现这些联系，并且在发现了之後，就要尽可能地用经验去证明。”既然必须实事求是地理解问题，所以恩格斯也认为︰即使关於理论的自然科学，也必定勿使自然科学的理论再走回形而上学或神学那里去。因此，要理论的自然科学回头再看过去的历史，学习理论的教训。
人类社会体现了人与自然之间的关系，是建议在人类实践基础上的一种关系。马克思指出: “在人类历史中即在人类社会的产生过程中形成的自然界是人的现实的自然界：因此, 通过工业，尽管以异化的形式形成的自然界, 是真正的、人本学的自然界。在唯物辩证法看来，世界上的任何事物都是矛盾的统一体。我们面对的现实世界，就是由人类社会和自然界双方组成的矛盾统一体，两者之间是辩证统一的关系。一方面，人与自然是相互联系、相互依存、相互渗透的：人由自然脱胎而来，其本身就是自然界的一部分。人类的存在和发展，一刻也离不开自然，必然要通过生产劳动同自然进行物质、能量的交换。人类在认识和改造自然的过程中。人的主体性渗透到自然之中。随着生产力水平的提高，人类认识自然、改造自然的能力不断增强，现在的自然已经不是原来意义上的自然，而是到处都留下了人的意志印记的自然，所以自然不再只是自在自然或者说是天然自然。同时，人类认识与改造自然的前提是必须遵循自然的客观规律性，在尊重客观规律的基础上发挥人的主观能动性。人工自然是人工性和自然性的统一。这是人工自然的辩证本性。另一方面，人与自然之间又是相互对立的。人类为了更好地生存和发展，总是要不断地否定自然界的自然状态，并改变它；而自然界又竭力地否定人，力求恢复到自然状态。人与自然之间是一种作用与反作用的关系，如果对这两种“作用”的关系处理得不好，特别是自然对人的反作用在很大程度上存在自发性，这种自发性极易造成人与自然之间失衡。所以人类可以充分发挥主观能动性从而对自然进行规划和改造，形成能够满足人类需要的生存环境。人工自然既体现了人的主观能动性。又体现了自然的客观规律性。是人与自然相互作用的结果。
四、从自然辩证法的角度来阐明人类社会应怎样面对雾霾天气
自近代以来，人类经历了几次产业革命，科学技术带给人们的变化越来越大，人们的生活方式也发生着巨大的变化。当人们陶醉于科学技术带给人类的巨大生产力进步和经济增长的时候人们的行为开始走向极端。为了追求经济发展以及生活便利，各种工厂废水废弃肆意排放，汽车尾气排放量继续大幅度上升。环境污染日益严重。在人类改造自然的实践活动中。科学技术成为人类征服奴役自然的有力武器。成为破坏人与自然和谐统一的强大力量之一。造成这中环境污染问题的原因正在于忽略了自然的客观性这一事实。
人类改造自然的社会实践活动的作用具有双重性，既有积极的一面，又有消极的一面。人类的认识具有很大的局限性，况且人类的认识正确与否、能否得到完善和发展，一点也不能离开认识自然和改造自然的活动，尤其是对自然规律的认识和把握，更是离不开人与自然的联系，必须全方位的探讨自然的价值。如果人类能够正确地认识到自然规律，恰当地把握住人类与自然的关系，就能不断地取得改造自然的成果，增强人类对自然的适应能力，提高人类认识自然和改造自然的能力；如果在对自然界更深层次的本质联系尚未认识到，人类与自然一定层次上的某种联系尚未把握住的情况下，改造自然，其结果要么自然内部的平衡被破坏，要么人类社会的平衡被破坏，要么人与自然的关系被破坏，因而受自然的报复也就在所难免。所以人与自然之间客观上形成的这种依存关系、相互作用的关系，也客观上要求人类在认识自然、改造自然、推动社会发展的过程中，不仅要主动的认识社会规律和自然规律并自觉地接受社会规律的支配，同样要自觉地接受自然规律的支配，促进自然与社会的协调发展，建立人与自然的和谐共处、协调发展的关系，实现人类与自然界关系的全面、协调发展。从自然中获取有利于人类发展的使用价值；同时要善待自然、保护自然、尊重自然。“自觉去认识和正确把握自然规律，学会按自然规律办事，以利把我们的经济建设和其他社会事业搞得更好，实现经济建设与生态环境协调发展”。要树立大价值观念，即在评价一切经济活动和社会活动时，不仅要考虑其经济价值，而且要考虑其生态价值；不仅要考虑眼前价值，而且要考虑长远价值；不仅要考虑从自然中所得，还要考虑如何回报自然等等。唯有这样，才能真正建立起人与自然和谐共处的关系，实现人与自然和谐共处，协调发展。
第三篇：雾霾天气与环保节能
雾霾天气与环保节能
近年来雾霾天气愈演愈烈，中国大范围地区受雾霾严重影响，受影响人口多达约6亿，直接影响到我们的生命健康。
众所周知，雾霾的产生根源是污染能源的大量使用。污染能源主要是煤、石油等，其中煤的污染最重，目前我国能源结构中煤炭占65％以上，其中工业用煤占30％以上，欲要解决雾霾问题，首先要解决的就是污染能源的废气排放问题。
能源的消耗主要体现于工业熔炼、燃烧发电和建筑供暖三个领域,，各约占总量的1/3，中国的工业化转型仍未完成，基础建设方兴未艾。大力推进新型节能环保产业的发展，能更快的改变我国的能源结构，降低能源的消耗，同时也能保持GDP的稳步增长。
中亨新材科技有限公司引进国外先进技术，加以自我创新，着眼未来，面向社会推出了以无机材料组成的纳米孔超级绝热材料，它是一种采用纳米微孔技术，产品制备工艺是零污染零排放新型绿色环保产品。其“沃克斯Vokes”系列产品突破了传统保温材料的性能局限，在保温隔热性能（导热系数0.006--0.018w/m.K)、防火性能（A1级）、隔音性、系统稳定性等方面实现了巨大跨越。现有市场上的保温材料良莠不齐，性能不够稳定，节能指数不够理想。“沃克斯Vokes”产品常温状态下是传统产品保温效果的3－5倍，低温状态下是5－8倍，300℃－400℃高温下是10倍以上。产品应用范围广泛（从－300℃——1400℃），可用于石油化工、航空航天、建筑节能、汽车家电、冷藏冷运等行业和领域。
中亨高效纳米孔绝热材料是国内首家在建的全自动化生产线，世界上也仅有美国、德国生产同类产品，并在全球保温节能市场上得到大力的推广应用，目前我国还处于起步阶段，中亨新材的各类产品进入国内市场后，将会颠覆现有的保温材料市场，掀起新一轮新材料革命，其优越的性能在节能减排、绿色环保方面走在了国际前沿。工业领域使用该产品的企业在不限产限量的情况下，可直接节省煤炭资源30％以上，提高经济效益基础上，有效减少了废气排放；建筑领域的能源消耗约占总量的1/3，建筑节能被提上日程，使用该产品可使建筑节能设计提前达到国家“八五”节能要求。中亨新材推出的新型保温材料，必将对节能环保起到革命性的意义，中亨新材有能力、有信心为改善雾霾等污染问题做出重大贡献，政府一纸令解决雾霾天气将指日可待。
雾霾天气的影响深远，我们应该牢记1952年的伦敦烟雾事件，不能等到造成惨痛的教训后再醒悟环保的重要性。
德国、美国等工业国家起步比我们早，环保却能比我们做的好，这不得不引起我们的思考……
第四篇：雾霾天气的浅析与对策
雾霾天气的浅析与对策
摘要随着经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快，雾霾，这个曾经对大多数人而言是一个很陌生的词，最近却频频出现在各大报刊新闻的头条，最近，我国中东部地区逐渐出现轻微的雾霾天气，随着时间的推移，雾霾天气出现的范围不断加大，我国从东南到西北，各地区逐渐出现不同程度的雾霾天气，对人类生存环境产生了巨大的影响，严重的影响了市民的生活质量，对此，我决定对我国雾霾天气的现状和成因，以及对人类生活的危害及防治方法进行了研究分析，从而建立解决此类问题的模型。
关键词：现状 成因 危害 治理
正文
1.雾霾问题的现状
进入21世纪以来，我国雾霾天气发生的频率和严重程度有增加的趋势。目前，我国已形成了九大霾区，其中最为严重的包括京津冀地区及其周边的山东、河南等地的华北霾区、长三角为主的华东霾区、珠三角为中心的华南霾区以及四川盆地的西 南霾区。基于2011年全国灰霾十点监测结果以及天津、上海、重庆、南京、苏 州、宁波、深圳、广东、广州等监测站的监测结果，各城市发生雾霾天数占全年天数比例介于9.3%~53.4%之间。各试点城市PM 2.5 超标天数比例介于
4.7%~27.7%。试点城市超标状况较为严重，2013年1月10~17日，我国中东部地区出现了大规模雾霾天气，其持续时间之长、覆盖范围之广、污染程度之重都属罕见。一条深 褐色的“污染带”由东北往中部斜向穿越我国大部地区，其中污染点位最密集的在京津冀地区。根据环保部门的监测数据，PM2.5的严重超标覆盖了从京津冀到长三角再到珠三角地区这样一个广阔的范围内，覆盖范围近270万平方公里，影响人口约6亿。中国环境监测总站网站1月12日公布的全国重点城市空气质量24 小时均值显示，北京的可吸入颗粒物浓度为786 μg/m 3，天津的可 吸入颗粒物浓度为500 μg/m 3，石家庄的可吸入颗粒物浓度为960 μg/m 3。空气质量指数为6级，属于严重污染。而在部分地区，PM 2.5 的最高测试值甚至超过1000 μg/m 3[1]。
2.雾霾的形成原因
雾霾天气的形成除了有气象因素外，大气污染物和城市的布局也是造成雾霾天气的主要原因之一。灰霾天气形成有以下几个原因：
一.大气水平方向静风现象增多。近年来随着城市建设迅速发展，大楼越建越高，阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱，水平方向静风现象增多，不利于大气
污染物扩展稀释，导致在城区和近郊区周边积聚。
二.大气垂直方向出现逆温现象。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，这种高空气温比低空气温更高逆温现象，使得大气层低空空气垂直运动受到限制，导致污染物难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面
三.悬浮细颗粒物和气态污染物增加。近年来，随着城市人口迅猛增长、工业持续发展和机动车辆持续增长，使得空气中的悬浮细颗粒物PM2．5和气态污染物二氧化硫、氮氧化物大量增加，PM2．5中可溶性粒子（如硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机酸盐等）具强吸水性，它们与水蒸气结合在一起，形成灰霾天气。
四．沙漠化现象严重，几年来我国的土地沙漠化越来越严重，直接导致在空气中的凝核物质-沙尘含量增高，增加了雾霾发生的可能性。
3.雾霾对人类的影响
雾霾天气对公路、铁路、航空、航运、供电系统、农作物生长等均产生重要不良影响。雾霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。雾霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。使城市中空气污染物不易扩散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，危害人体健康。尤其冬季遇雾霾天气时，若空气污染严重可能形成烟尘或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。雾霾天气还是心血管疾病患者的“健康杀手”,尤其是有呼吸道疾病和心血管疾病的老人，雾天最好不出门，否则可能诱发病情，甚至心脏病发作，引起生命危险；空气污染严重，很容易引起各种呼吸系统疾病，如慢性阻塞性肺病等.4.雾霾的治理
从历史资料文献中我们可以得知，雾霾天气不仅仅在中国出现，早在1952年伦敦、洛杉矶等城市就出现了，据史料记载，仅在12月5日到8日这4天里，伦敦市死亡人数就高达4000。在这一周内，伦敦市因支气管炎死亡704人，冠心病死亡281人，心脏衰竭死亡244人，结核病死亡77人，此外肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系统疾病的发病率也有显著增加。【2】大文豪查尔斯•狄更斯的小说《荒凉山庄》的开篇就细致描述了伦敦的雾，“那是一种沁入人心深处的黑暗，是一种铺天盖地的氛围。”进入20世纪中期，英国人为摘掉“雾都”的帽子，英国人开始反思空气污染造成的苦果，并催生了世界上第一部空气污染防治法案《清洁空气法》的出台，有了前车之鉴，我们是不是也该反思一下我们的经济发展所带来的后果，在合理的发展经济的同时，我们需要研究和借鉴发达国家的经验和教训，并通过强化环保立法，完善法律制度来解决这一严峻的环境问题。
首先，从法律角度给治理污染源提供法律支持，国外治理大气污染已形成完备的法律体系。然而，我国目前大气污染立法尚不完善，应尽快完善相关法律法规，已实施13年的《大气污染防治法》亟待与时俱进，增加PM2.5控制的法规体系，在环境保护法律法规中增加区域联防联治内容，加大机动车尾气治理力度，通过立法修订机动车尾气排放标准等。
其次，对我国现行的经济发展模式进行调整。我国的能源消耗中，煤和石油占了92.7%，【3】面对日益严重的环境污染和生态系统退化，以石油资源为代价的传统发展模式已难以为继，亟需从“高碳”经济向“低碳”经济转型，要求企业实行节能减排，企业要推进清洁生产，靠科技的投入转变生产方式，使用天然气、太阳能等清洁能源，减少污染气体的排放，进而实现节能减排，使用清洁能源，从源头上减少污染排放。
最后，对现有的城市布局和沙漠化严重的地区进行考察，对一些不合理的城市布局进行调整，避免城市入风口或者出风口被高层建筑物阻挡，造成城市内空气涡流，不利于空气更新。预留空气通道，增加城市绿地，让城市绿地发挥吸烟除尘、过滤空气及美化环境等环境效益，从而净化城市大气，改善城市大气质量，加大国家绿地的覆盖率，减少空气中的凝核-灰尘的来源，从而从根本上杜绝雾霾天气的发生。
5.结束语
治理雾霾天气是一项全民参与的事业，每个人都应该增强减排意识。虽然现在我们已将雾霾天气提升到公共卫生事件的高度来加以来对待，但无论全社会抑或个人，无论是在认识上还是行动上，目前显然远远不够。现代社会的发展，是以大量消耗能源为基础。虽然“低碳”、“绿色”等口号，喊得一个比一个响亮。可是，口号再响亮，并不一定就是行动——生活仍然要继续，暖气仍然要供给，汽车仍要上路，政府仍然要追逐GDP，即便是高能耗企业，还得开动设备解决工人就业。在发展与保护还没有真正达到有机平衡的前提下，处于夹缝中的地方政府，面对做大经济总量和保护环境的选择，总自觉不自觉地放大前者，有意无意地将环境保护问题后置。因此，当环境问题上升到公共事件的层面，政府肩负的责任之大是毋庸置疑的，出路就在于加快发展方式转变，实现科学发展。
但是将治理环境的责任一股脑推给政府部门，既不现实，也不理性。实际上，雾霾天气袭来，每位社会成员都是责任人——每用一度电就意味着消耗了350克煤，开车上路，每公里就消耗了0.12升汽油，而能源消耗时产生的二氧化硫、氮氧化物、粉尘、微粒、重金属等污染物是形成雾霾的元凶，看罢这些数据，谁还能悠然地将自己该承担的责任置之度外？
治理空气污染，需要政府部门加大努力，同样也需要公民社会的每一个成员在微观生活领域发挥自己的“微能量”——少开车，养成节能低碳的生活习惯。十三亿人口的大国，任何“微能量”的累积就能汇聚出巨大的能量。参考文献：
[1]中国环境监测总站灰霾试点检测报告[M] 北京 中国标准出版社 2011
[2]陈甲妮伦敦如何治理“雾都”[N] 解放日报 2013-01-18
[3]彭科峰我国绿色多元低碳化能源发展透视 [N] 中国石油中心 2012-03-02
第五篇：关于小学生雾霾天气的课题研究
关于小学生雾霾天气的小课题研究
研究目的:减少污染，营造一个清新、舒适的天气。小组成员：高阳、翟红梅、胡亚茹 研究方法：调查问卷、电话咨询
研究形式:自己设计调查问卷，问卷共有六道调查题目分别是
1、什么是雾霾？
2、雾霾的危害？3.如何对抗雾霾
研究计划：每天发调查问卷10张，十天调查结束并分析结果进行研究。研究报告：
一、雾霾天气形成原因 什么是雾霾
雾：雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）；而将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。就其物理本质而言，雾与云都是空气中水汽凝结（或凝华）的产物，所以雾升高离开地面就成为云，而云降低到地面或云移动到高山时就称其为雾。一般雾的厚度比较小，常见的辐射雾的厚度大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样，与晴空区之间有明显的边界，雾滴浓度分布不均匀，而且雾滴的尺度比较大，从几微米到100微米，平均直径大约在10-20微米左右，肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。
随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。近期我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。
霾:也称灰霾（烟霞）空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。
二、雾霾的危害：
随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。近期我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。譬如：出现雾时空气潮湿；出现霾时空气则相对干燥，空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中，使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化，空气团较稳定时，持续出现时间较长，有时可持续10天以上。由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断，才能得出正确结论，而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。
霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，严重会致死。
三、雾霾天气应注意什么？
1尽量少出门：由于雾霾天气中存在着大小颗粒物，严重危害身体健康，颗粒物进入身体后会粘附在呼吸道，造成支气管炎，咽炎。尤其是抵抗力相对比较弱的老年人和患有呼吸道疾病的人群更应该减少出行，或户外运动时应戴口罩防护身体。
2晨练应限制：有很多人比较习惯晨练，其实这对于人体来讲，时间并不是很正确，由于早晨处于空气交换环境，空气质量很差，尤其是雾霾天气，呼吸道容易受到刺激，在锻炼时容易诱发呼吸道和心脑血管疾病。做好个人卫生，出门后进入室内要洗脸，漱口，换掉外出时穿的衣服去掉污染的残留
4饮食方面有讲究：
A多喝水，加快身体的新陈代谢
B饮食上我们应该尽量避免辛辣刺激食物的摄入，对于冬季爱吃火锅的人群应尽量较少。
C饮食清淡，多吃新鲜蔬菜水果，银耳，梨，柿子，百合，萝卜，荸荠等润肺食品。
五、如何减少雾霾天气：
越是雾霾蔽日，越是怀想风清气爽、天高云淡。减少雾霾发生，不仅是政府责任，更是公民义务。少开一次车，少浪费一点资源，天空都会明媚清爽一点。面对雾霾袭城，但愿别只火了防毒面具而已。今天，保护我们赖以生存的空气，一切是那么地迫在眉睫。
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