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主题: [分享]奥运系列之一《水的奥运》

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[分享]奥运系列之一《水的奥运》

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[分享]奥运系列之一《水的奥运》 -- 佛心 - (7171 Byte) 2008-8-02 周六, 13:20 (1371 reads)

佛心
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头衔: 海归少将
声望: 院士

加入时间: 2007/09/15
文章: 2040

海归分: 321305

标题: [分享]奥运系列之二《天的奥运》 (333 reads) 时间: 2008-8-02 周六, 13:24

作者：佛心在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

关于这个城市的天气与空气，又是一个不得不说的话题：她有闻名于世的沙尘暴，她有会下暴雨的闷热夏季，她有意味着污染的蒙蒙雾霾，她也有大风吹来的蓝天。奥运年的北京，人们开始重新审视这一切。

北京：沙尘、蓝天、承诺

3月18日，北京来了一次沙尘暴，今年只此一回，这在该市近些年的记录中是绝无仅有的。据中国国家气象局的统计，仅仅在7年前的2001年，3~5月间就出现过18次沙尘天气，满天黄尘、人人带着口罩早已成了春天里最具有特色的北京街景之一。

沙尘暴是一种广泛存在于沙源地带、沙漠与耕植区交界地带、植被严重遭破坏或荒漠化地带以及其下游地区的自然现象，由风与沙相互作用而形成。它与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏等因素有着不可分割的关系。其中，人口膨胀导致的自然资源过度开发、森林砍伐和土地开垦是其频发的主要原因。目前世界上共有四大沙尘暴多发区，分别是北美、澳洲、中亚以及中东地区。轻度沙尘暴会给生活带来种种不便，而严重的沙尘暴对于人类来说则无异于一场浩劫。最为著名的是20世纪30年代美国西部大平原的“黑风暴”，曾造成几百万公顷的农田废弃和几十万人流离失所。在中国北京地区，沙尘暴天气过程大多与蒙古气旋或高原热低压或东北冷涡发展有关，黄土高原以及某些平原地区耕地的落荒被认为是沙尘天气向下风方扩展蔓延的主要源地，一些建筑工地也是源地。

历史上，北京沙尘暴的兴衰与人对周边地区的开发和生态环境破坏关系密不可分。沙尘暴记录最早始于北魏对北京上风向大同地区的农业开发，当时的统治者为了发展经济，从中原掠来农民和商贾充实京城，并对周围土地进行大量无节制的开垦。而其后的隋唐时期，由于北方气候暖湿，而政治经济中心南移，北京地区少有风沙的记载。宋、辽之间战争频繁，大片森林毁于战火，而营造木船、修道填路、安营扎寨也要大量砍伐，加上辽金时期经常有数以万计的皇家贵族在近郊打猎，纵火围猎，使得整个生态环境急剧恶化。元代对北京西山森林的破坏尤为严重。至元四年(公元1267年)，“郭守敬请开玉泉山水通漕运”，同年“凿金口导西山木石”，为大都城的兴建提供木材、石料。掠夺式的采伐使西山的森林遭到毁灭，这时陡坡和岩石裸露的山地已失去自我恢复昔日葱郁景观的能力。明初统治者曾发布对北京周围森林采伐的禁令，但好景不长，战争又很快人为地导致了烧山和伐木，至后期，燕山山地天然森林已大部消失，大面积的草原也开垦为农田。文献记载至少在明朝中期前，整个北京西山和燕山都还生长着以松为主的茂密森林。但到清代乾隆年间，北京平原已是“耕垦相望，地无余剩”。

上个世纪50年代以来，北京在治理沙尘暴方面投入非常之大，修建了官厅、十三陵、密云、怀柔、平谷等大型水库以消除新增沙源，并通过造林等方式增加植被覆盖度。沙尘暴的强度和次数逐年下降。

1998年北京提出了“蓝天计划”，意即保护环境，提高空气质量，使蓝天重现的计划。以城市空气达标的天数来衡量每年完成的质量，这是针对特大城市或重工业区等污染严重地区实行的一项治理。由于种种历史原因，北京的环境质量一直在不断下降，空气质量越来越差，沙尘暴、有毒雾霾和光化学烟雾等环境问题都时有发生。

沙尘暴的主要影响是降低能见度，交通不便。尽管沙尘对人体健康也产生了一些危害，会引发刺激症状和过敏反应，但期间空气中的有毒有机物却比平时要少。同样都是空气质量五级，雾与沙尘暴相比，毒性却要大得多。对雾水样本进行分析发现，北京的雾中所含的二氧化硫、氮氧化物和其他有毒物质的含量会严重危及人的身体健康。中国气象局培训中心王强教授曾多次提醒人们更要注意的是雾霾天气，因期间首要污染物都是可吸入颗粒物。为防止出现类似于1952年伦敦的大型雾害事件，北京需要在准确预报雾霾天气的基础上，增强城市的应急响应能力。

客观条件在某种程度上制约着北京的空气污染治理工作。一方面，北京属暖温带半湿润季风大陆性气候区，空气相对干燥，粉尘量比较大，治理难度相对较大。此外，城市北边靠太行山和燕山山脉，西南方向来的污染物容易在山脚下累积，造成大面积高浓度污染。有数据显示，当风向为南风时，北京市污染程度较高，而西北风则会将污染物带走，城市空气清洁程度会较高，所以经常出现大风一吹天就蓝了的景象。气象条件也在制约着空气质量的改善。据统计，北京每年只有60%的天数是有利或较有利于污染物扩散的气象条件。

2001年，申办2008年奥运会时，北京曾对奥运期间空气质量作出承诺：一是每天要对二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和可吸入颗粒物进行监测；二是要致力于全年空气质量的改善；三是在奥运会期间，这四项污染物的指标要达到国家标准和世界卫生组织的指导值。这三项指标，北京已经兑现了两项，第三项承诺中四项污染物指标三项已经达标，只有可吸入颗粒物虽有下降，但全年还没有达标。奥运会之前以及奥运会期间，北京市将采取更加坚决的措施控制大气污染，周边五省区市也将同步采取控制污染措施。

位于北京东南郊的北京焦化厂停产转型和首钢集团的搬迁则是改善北京加大环保力度的两个重要标志性事件。根据国家环保总局的测算，首钢搬迁至少可让北京每年减少1.8万吨可吸入颗粒物，这相当于上百家小型工业企业的排污总量。
1998年，北京只达到了100个蓝天日。2007年，蓝天日的数量已经上升到了246天。而2008年北京的蓝天指标是256天，为全年总天数的70%。

前段时间，马拉松世界纪录保持者、埃塞俄比亚运动员格布雷塞拉西作出不参加北京奥运会马拉松比赛的决定，引发了一些世界级运动员的担心和国际奥委会对北京空气状况的再度关注。通过分析北京环保局去年8月测试提供的有关数据，并参考国际运动员该期间在北京参与一些比赛以及前年8月参与北京世界青年田径锦标赛的结果，国际奥委会医学委员会主席隆奎斯特表示，这次有关北京奥运会空气质量的评估结果超出他的预期，当地空气质量不会影响大多数比赛项目，但是超过一小时的耐力和体力项目可能会因为空气污染而受到影响。报告称，在今年8月奥运会比赛期间，医学委员会每天都会测量当地的空气质量，并根据测量结果决定是否推迟马拉松、竞走、长距离游泳等耐力和体力比赛项目。

奥运气象服务

北京每年都需要为各种大型政治、经济、文化、体育活动提供了气象服务，申奥成功后，中国气象局专门成立了北京奥运气象服务中心。

北京奥运气象服务中心在2006年第11届世界青年田径锦标赛气象服务中，对182个国家和地区的2284名运动员、教练员和官员提供气象保障服务近2个月，其中现场气象保障10天。另外，在2006年第11届世界女子垒球锦标赛，以及青岛奥帆赛等重大赛事活动中都成功地提供了气象保障与服务。在去年4月举行的奥运气象服务筹备工作情况新闻发布会中，北京市气象局副局长王建捷强调，奥运比赛对气象服务的需求无论在时间、空间、精度和内涵中都具有特殊性。她举例说：“青岛奥帆赛比赛赛场有五个赛区，要求提供五个赛区的海面风，要每小时预报和观测的情况。这个从北京二环到五环分布这么多赛区，我们把它作为一个点来考虑，但是到奥运的时候，它需要每个场馆的信息分别提供，作为每一个点的气象要素的情况都要分别提供。”

为了加强气象服务的综合能力和应急保障，2007年8月1~26日，一场针对奥运的全程综合模拟演练在京城上演，内容包括开闭幕式、10项“好运北京”赛事和其余模拟赛事的天气预报、信息发布、现场热线等。专家认为，奥运将全面提升整个北京市的气象预报水平。中国气象局还通过世界气象组织天气研究计划，牵头实施了北京奥运国际示范项目——B08FDP/RDP项目，来自美国、加拿大、澳大利亚、中国香港和中国等多个国际先进的短时临近预报系统调试安装到北京，进行预报检验和评估。

大型预测网

奥运气象服务力求对天气气候资料的分析做到更加精细化。精细天气预报的前提是气象观测。从2003年起至今，多个奥运场馆都设立了自动气象站，它们除了观测温、压、湿、风向、风速等，还具备观测体育赛事需要的特殊观测项目功能。迄今为止，北京已建成自动气象观测站近200个，平均分布城区为5公里一个，郊区为10~15公里一个。除本地外，协办城市、火炬接力重要地区也建立了气象观测站，此外，顺义、昌平、朝阳、海淀、丰台、石景山等奥运场馆所在地的气象局也将在赛事期间提供协助。北京及周边共布设了7部世界先进的新一代多普勒天气雷达，每6分钟观测一次整个云、雨、大气等内部结构，并进行联网。这些举措，将保证奥运期间能够逐3小时滚动更新北京地区天气预报，逐小时更新奥运比赛场馆气象要素预报。

中国从上世纪70年代起开始研制气象卫星，截至目前，已经成功发射8颗气象卫星，其中极轨气象卫星4颗，地球静止轨道气象卫星４颗，分别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行，成为世界上同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的少数国家之一。在奥运气象预测中，事先发射的卫星，如风云2C和2D，仍将发挥重要作用，而即将发射的风云三号分辨率为250米，并带有垂直遥感，每天可对北京进行两次观测。

2006年发射的12月风云2D，与2004年发射成功的风云2C一起，形成静止气象卫星的双星观测系统，2D的对地位置比2C西延15度，扩大了对地观测范围，双星错开观测，可使对地观测时效从每30分钟一次提高到每15分钟一次。

据上海航天动力机械研究所主任设计师周红玲介绍，承担北京奥运会气象预测工作的主力卫星风云三号已在上海完成总装和出厂测试，即将运往发射基地，会在近期内发射，取代目前在轨的风云一号Ｄ星——这颗2002年5月15日发射升空的气象卫星将于今年退出舞台。风云三号是中国研制的新一代改进型极轨太阳同步气象卫星，技术要求更高、难度更大，系统也更复杂，首次实现了全球、全天候、三维和定量化探测，支持未来10~15天的中期天气预报。在做好奥运气象服务的同时，还将有效提高对极端灾害性天气的预测能力。

人工消雨

北京申办时确定的奥运开幕日期是7月25日，但这一天正值主汛期，又是高温、高湿的“桑拿天”。因此，申奥成功后北京向国际奥委会提出了推迟请求，最终确定为8月8日。历史上8月8日北京的降水概率为47%，那么今年倘若真正出现降水，该如何应对？

北京市人工影响天气办公室副主任张蔷已多次向媒体透露，奥运会前的6~7月之间将再次组织实施空中和地面相结合的人工消云、减雨气象保障服务演练实验。北京市从2002年起将人工消雨纳入科学实验计划，通过双边合作与交流，学习了解俄罗斯在人工影响天气方面的先进技术与作业经验作为借鉴。北京气象部门曾在去年的8月7日在延庆、昌平、海淀３个区县启动火箭、高炮拦截式人工消云、减雨试验作业，8月8日在内蒙古自治区呼和浩特实施多架飞机合作消云、减雨作业。他们采取的主要措施是：在云内温度<0>0℃主要为液态水的暖云区，播撒高浓度粒子群和吸湿性催化剂，促使云滴并合并造成下沉气流，抑制云和降水的发展，进而减弱降水。

这几年的实验表明，对于小雨天气的消雨，气象部门已经较有把握，但若遇到大暴雨等强降水，就目前技术水平而言还做不到完全消雨。根据气象局自2005年起有针对性收集的信息显示，北京的8月多雷雨的对流云(雷暴云)相对较活跃，由于该云层受人工措施影响的效率只有19%，因此一旦降雨天气出现，就很难做到人为调整改变。

据分析，北京市在开幕式当天出现暴雨等极端天气的概率是6％，近30年气象资料显示，奥运会举办期间，该市历史上曾经出现过一次暴雨和高温，其他极端天气事件几乎没有。专家表示，如届时遇到无法实施有效作业的暴雨等极端天气，将会及时通知奥组委，做好应急准备。

空气监测与尾气控制

汽车尾气是空气污染的一个重大来源，“好运北京”体育赛事期间，北京大学环境学院的一个团队承担了交通保障空气质量测试评估。

幽静的北京大学老地学楼，朱彤教授难得清闲能够呆在他的办公室里，享受一点窗外透进来的下午的阳光，没有在开会，也没有在野外作业，但是我的到来马上又打破了这份清闲。

2005年，为制定2008年北京奥运期间空气质量保证方案和北京空气质量达标政策，经北京市科学技术委员会资助，北京市环境保护局承担了《北京与周边地区大气污染物输送、转化及北京市空气质量目标研究》项目，通过竞标，最终确定牵头单位为北大环境系的“区域和全球大气化学”团队，长江学者朱彤成了主要负责人。

CAREBEIJING
接下来的三年中，朱教授组织了针对对华北地区的大气环境(大气化学及大气物理)的大型综合观测国际合作项目CAREBEIJING(Campaigns of Air Quality Research in Beijing and Surrounding Region的缩写)。“这个项目本身意义非常重大，所以很多国外机构主动找上门来，要求和我们合作。”最后的合作团队可谓庞大，包括日本东京大学、韩国GIST研究所、意大利国家研究委员会大气污染研究所、美国乔治亚理工学院、台湾中研院环境变化研究中心、香港理工大学、中科院大气物理所、安徽光机所、中国气象科学研究院、中国环境科学研究院以及两家德国研究所在内的共20家机构都参与了进来。

虽是连续观测，三年的侧重点各有所不同：2006年在于弄清楚地区性空气污染的来源和传递过程，2007年则主要进行交通方面的评估；2008年致力于长期政策的开发，及研究对人体健康的影响。通过卓有成效的工作，他们获取了大量北京及周边地区大气一次/二次污染物输送及二次污染物形成的三维观测数据。

朱教授特别提到了2007年8月17~20日“好运北京”体育赛事期间实施的空气质量测试，当时他们采取了单双号出行、错峰上下班等方式削减行驶车辆等措施，以期得到一个削减机动车总量对改善环境质量有多大影响的实测依据，为奥运会期间环境质量达标做准备。在那些天里，北京地区每天停驶机动车130万辆左右，大幅度减少了机动车尾气排放量。
这是一个国际上针对大型活动或赛事的比较常见的做法，雅典、亚特兰大、首尔在举办奥运会时都采取了相关措施，亚特兰大当时更是削减了250万辆机动车。

“因为汽车尾气是空气污染的一个重大来源，会产生大量氮氧化物、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物等人体有害物质，我们所做的工作是从控制尾气排放这一方面，来减少这些污染物。”

长期规划

测试动用了不少高科技手段和设施，包括区域背景站、综合站、车辆流动遥感等地面观测系统，以及铁塔、激光雷达、遥感观测、卫星资料分析、飞机等立体观测系统。而核心部分则是设立在大兴区榆垡镇北京黄埔大学校区内的“榆垡综合观测站”和设立在北京大学理科楼群顶上的“北京大学综合观测站”，这两个综合站负责研究大气污染的输送和化学转化过程，因此集中了各个机构选送的最先进观测仪器。此外，北京市环保局的27个监测站也全部参与，并纳入了中科院大气物理研究所和西南部永乐店的二个检测点。“需要测试的不仅仅是市区的空气质量，还有周边的空气质量，因为处于上风向地区的空气状况完全可能对北京市区造成影响。”针对车流量、车速、车辆结构的变化，研究团队进行了细致的数据收集，甚至包括公众对这一措施的反应。

朱教授在评估报告中提到，他们发现控制二氧化硫是降低颗粒物浓度的有效手段，控制挥发性有机化合物(VOC)是降低臭氧的有效手段，而汽车尾气是VOC的主要来源，占总量的40~60%。

以上工作，作为《第29届奥运会北京空气质量保障措施》的重要组成部分而被提交给奥组委，今年的报告也已经提交。这个保障措施，是由天津、河北、山西、内蒙古、山东等周边省市和北京共同制定的临时污染减排措施，目的是控制扬尘污染、机动车污染、工业污染、燃煤污染，在奥运会前实施环境综合治理。

“虽然我们是为了奥运做这些工作，但很多措施在奥运结束之后仍将继续，比如关于北京的机动车排放要实施国四标准，还有一些大型电厂都要求脱硫，国内很少有其他大城市做到这一点。其实很多工作对于北京空气质量改善是一个长期的规划，只不过如果不是因为奥运的话，不会那么紧迫。”

至于8月奥运比赛期间，交通保障的力度还会不会加大？朱教授的回答是肯定的，如所有黄标车都将禁行。

北京自2003年对黄标车实行了限行，所谓黄标车，即那些排放量大、浓度高、排放稳定性差的车辆。它们大多于1995年以前领取牌证，尾气控制技术落后，达不到欧1标准，环保部门只发给黄色环保标志。一辆老旧黄标车，其污染物的排放量相当于一辆达到欧四排放的新车的14倍，目前北京约有30万左右辆“黄标车”。按照绿色奥运的承诺，北京已于2008年1月1日起施行和欧四相当的国四排放标准，具有国4标准的汽车燃油也开始全市供应。

作者：佛心在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

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