用“超级烟囱”抽走雾霾？除霾塔真的诞生了

前两天，小编在朋友圈看到了一个神奇的“除霾神器”，它大得出奇，可以净化方圆10公里范围内的空气。据观察者网报道，陕西西安建成一个总建筑面积达2580平方米，高100多米的大型太阳能城市空气清洁综合系统（HSALSCS下文简称除霾塔），除了塔，它还有一个占地面积将近半个足球场大小的玻璃屋，受污染空气在被吸入底座玻璃屋后，经太阳辐射加热上升至塔中，然后通过层层滤网过滤，最终排出干净的空气。

除霾塔项目的领头人，中国科学院地球环境研究所研究员曹军骥称，这几个月来，他们在该地区设立了十多个污染监测站来测试该塔的影响。据称，在该塔能覆盖的10平方千米区域内，空气质量得到了明显的改善。在重污染天气里，除霾塔可将该区域的空气质量降至接近中度的水平，PM2.5浓度平均下降了15%。该项目整体于2015年启动，于去年建成。

小编乍见这个消息，顿感灰常灰常眼熟。早在2014年9月，《环境与生活》杂志刊登过一篇法籍华裔计算机专家李小波的特稿《用“超级烟囱”抽走雾霾——关于建造垂直风道缓解北京大气污染的设想》。计算机专家跨界思考除霾手段，牛掰！更牛的是他的大脑风暴真的和除霾塔有异曲同工之秒。小编找来原稿，以飨读者。

原标题：《用“超级烟囱”抽走雾霾——关于建造垂直风道缓解北京大气污染的设想》

法籍华裔计算机专家李小波博士

笔者上世纪80年代初出国后从事计算机方面的工作，常年生活在欧洲，最近几年才开始经常回国。最初回到北京，半夜睡觉会突然感到嗓子内某一点很痛，像被小钳子夹住一样，估计是什么化学污染颗粒钻进喉咙所致。每次回国都需要一周左右才能适应，让不时钻进嗓子的“小钳子”逐渐消失，也逐渐习惯了北京的空气污染。没想到，世纪初的污染仅仅是场噩梦的开始，十多年后的今天，北京的雾霾日益加重，变得令人窒息。清晨打开窗子，一股烟味迎面扑来，对面百米外的建筑常常消失在浓雾中。我常常琢磨，北京的雾霾问题究竟该怎么解决呢？

大气环流和雾霾聚散

笔者发现，雾霾在北京周围聚集，其消散完全靠风。到了冬季，风力小于三级的天气非常多，雾霾往往在北京聚集一周，浓度一日甚于一日，PM2.5的指数从300到500，甚至飙升到700和900。至于雾霾的多种来源因为不是本文主题，就不详述了。

大家知道，大气的环流形成风，可以吹散、稀释空气中的污染物。通过风的作用，局部聚集的高浓度雾霾颗粒在广大空间散开，密度大大降低，逐渐沉降地面。而在无风的天气，雾霾无法消散，PM2.5颗粒甚至可在空中悬浮半个月以上。

大家都发现，北京的夏天雾霾天较少，蓝天白云的日子相对多一些。这是由于阳光暴晒时，地表比空气吸热更快，受此影响，附近空气的温度高于上空空气，下热上冷的状态导致热空气垂直上升。随后，空气不断变冷，热空气每上升100米温度下降摄氏0.649度左右，上升到10公里以上，温度可低到摄氏零下50多度。这时空气逐渐停止上升，开始横向运动，然后下沉，在地面横向流动补充升高空气，从而形成环流。

赤道地区热空气上升快，会冲到十七八公里的高度，形成低纬度环流；南北极则热空气少，空气流动形成极地环流，对流层厚度只有七八公里；赤道和极地之间的空气对流被称为中纬度环流，地球上对流层的平均厚度是十一二公里。

环流弱逆温强 成就雾霾天

大气环流虽然有一定的规模和走向，但也有随机的因素。一年之中，有时候一连几天刮大风，有时又会连续多日风力微弱。在无风的天气，空气污染物只能指望随着地面空气被太阳加热造成向上流动来消散。

但是，在特定气象环境下，空气的冷热布局会上下颠倒，即下层冷，上层热，形成逆温层。由于冷空气重，热空气轻，这种上轻下重的稳定结构压制了空气的垂直运动，使得近地面的冷空气无法向上流通，雾霾被紧紧地压在地面和低空附近不能消散。这样的情况下，污染物跑不出去，就会在空气中不断积累，PM2.5的浓度随之升高。

那么，能否找到一种办法，能在无风和逆温的情况下让贴近地面的污染颗粒物快速消散？

2013年1月20日，美国犹他州盐湖城山谷出现了逆温效应，逆温层边界十分明显。