本书是《危险的天气》系列丛书中的一部，该套书详尽描述了历史上飓风、龙卷风、暴风雪、旱灾和水灾给人类生活带来的危害，并讲述了目前人们所采取的规避风险、保护生命财产的措施，以及你和你的家人在突遇此类灾难所应采取的应急措施。本书是一部生动活泼的权威书籍，解释了空气污染的原因和危害。空气污染早已不是新鲜话题——世界某些地区过去污染的程度甚至更严重——本书概述了空气的历史和人类为改善空气质量所做的出的种种努力。是一部探索大气及气候的普及读物。

由Facts on File出版社出版的《危险的天气》丛书是一套面向广大读者的科普读物。在不断修订和更新的基础上，丛书利用大量的事实和例证对威胁地球环境及人类生存的天气和气候极端事件进行了详实而充分的介绍。作为气候与天气方面的著名作家，迈克尔·阿拉贝运用生动形象的语言对气候变化作了权威性的论述。书中大量的图片更使读者对危险的天气活动所产生的影响有了深刻的认识。

《雾 烟雾 酸雨》是《危险的天气》系列丛书之一，这是一部生动活泼的权威书籍，书中收集了大量引人入胜的线型图例，生动形象地阐述了威胁人类和环境的极度的天气状况，帮助广大读者了解变化莫测的天气现象对地球造成的影响。

本书附录部分还向你推荐了可供进一步阅读的书目和文章。并附有国际单位和单位转换表。

书中还穿插了补充信息栏，以便更好地为读者提供相关专业知识，帮助人们理解各种天气现象。

本书对于那些想了解气候系统的基本知识以及气候对地球环境产生影响的读者，本套丛书是较为适宜的选择。

前言

空气中的水

冬夏的气团与锋面

大气环流

逆温

 蒸发与冷凝

绝热冷却与绝热升温

雾的种类

云的种类与云的分类

火、汽车、烟雾和雾

 燃料燃烧时会发生什么现象

什么是火焰？

 什么是化石燃料

甲烷水合物

 浓雾：烟雾的雏形

文学作品中的雾

汽车废气

蒸汽机车

 光化学烟雾

光解循环

低层臭氧

海陆风

以往的雾和烟雾

工厂和发电厂的烟囱及其排放的气体

烟囱与烟流

浮力

空气中的酸

 酸雨和曼彻斯特的空气

 酸雨、雪、轻雾和干沉降

 土壤、森林和湖泊的酸化

臭氧和紫外线辐射

 喷雾罐与臭氧层

大气结构

氟氯化碳和氟利昂

自然污染源

 火山

 火山喷发与气候

 杀人树？

盖娅假说

火灾污染

厄尔尼诺

1997-1998年度亚洲大火

圣灰星期三火灾

大气治理

 污染与健康

 俘获污染物

静电

新型车

燃料电池

飞艇

无火取暖

太阳与风

法律和条约

明天的空气会更清洁还是更污浊

附录

国际单位及单位转换

国际单位制使用的前缀

参考书目及扩展阅读书目

冬夏的气团与锋面

空气受到污染后不仅影响临近的区域，污染物还会传播到很远的地方。20世纪60年代，英国的工厂就因污染了瑞典南部的湖泊及森林而受到过国际舆论的指责。还有东欧工业区域的工厂被怀疑是德国西部遭受污染的源头。所以导致污染的原因并不像人们最初想的那么直观，但不可否认的一点是排放到空气中的物质的确能够传播到上百甚至上千公里以外。

1997年4月，俄罗斯一宇宙火箭在沿其发射轨道攀升时，由于煤油燃烧，造成煤烟泄漏，在空中形成烟云。该火箭可能是从哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心发射，也可能是从俄罗斯的普列谢茨克发射(由于两只火箭的发射只相隔几天，所以无法确定到底是哪一只煤烟泄漏)。一周之后，人们在6 000英里(9 650公里)远的加利福尼亚州上空12英里的地方探测到了这一长100英里(160公里)、厚300英尺(90米)的烟尘云。这是由高敏感度仪器探测到的，因为它太薄以至于肉眼是看不到的，也不会带来任何的伤害。它的出现表明一旦有适宜的大气条件，污染物可以传播得相当远。

撒哈拉沙漠的灰尘偶尔会由北欧的雨冲刷到地面，并给所有物质涂上一层薄薄的红膜，所以人们叫它“血雨”。这种灰尘甚至也出现在美国，并且每年一次。灰尘云自非洲向西漂流，越过大西洋，最后到达美国的佛罗里达州。因为灰尘里含有氧化铁，所以是红色的。它滋养了佛罗里达州沿海的单细胞海藻，有毒的海藻又迅速繁殖，成了红色浪潮，它能毒死鱼，有时也能毒死鸟类和哺乳动物，还可以使人类致病。

工厂烟尘、煤烟和沙漠灰尘并不是穿过空气而传播，而是随着大气的运动进行传播，因为大气本身也在运动中。让我们来看一下热气球，它升至空中后便漂浮于 空中，它能够移动是因为周围空气在运动。固体微粒和微小水滴也是以同样的方式在空气传播。当然，我们能感受到大气的运动，我们把大气的运动叫做“风”，但大气运动的规模要比风大得多。由于地球沿轴线自转，所以风周围的空气也处在运动之中。

运动的大气

如果你经常看天气预报，你可能注意到气象系统会在北纬30度与北纬60度之间的中纬度地区自西向东变化，中纬度地区的盛行风是西风(风向是指风吹来的方向，而不是去的方向。因为固定在教堂和其他高建筑物顶上的风向标指向风吹动的方向)。（图略）

大气运动将赤道的热量传送至南北两极，再将南北两极的冷空气运送回赤道。这就是我们常说的大气环流(参见补充信息栏：大气环流)。

只要大气运动，就一定会形成一个循环。水也是一样，所以当浴缸排水时，水会在排水孔处旋转，这叫做涡旋。液体按一个环形路径流动的情形叫做涡旋，它就像空气里无数的微粒绕着一个垂直轴不停旋转一样，合在一起就是整个的大气旋转。大气会流向低气压地区，涡旋强度使得大气在北半球向左流动，在南半球向右流动。当大气流出高气压地区时，涡旋强度使得南北半球的大气向相反的方向流动。

地球自西向东自转，这就使不依附于地球的所有运动物体开始旋转。再者由于地球是圆形的，赤道上的某一点应该比高纬地区的某一点运动得快。因为这两点都要在24小时内完成一个循环，而赤道上的点要运行较长的距离，所以它就必须转动得更快。结果，当流体(大气或水)流向赤道时，是以它开始的速度向东运行，越接近赤道，地表的速度就越快。结果流体偏向西运动，因为事实上地面是向东转的。如果流体离开赤道，那么过程刚好相反，流体偏向东运动。法国物理学家科里奥利(1792-1843)于1835年第一个解释了这一效应，所以这一效应被称作科里奥利效应(简称CorF，因为最初是叫做科里奥利力)。科里奥利效应强度在赤道为零，在南北两极增加到最大值，并直接地与移动物体的速度成比例。科里奥利效应有时与涡旋一样朝同一方向运动，所以两者相互加强。当两者呈相反方向运动时，造成的偏差会很小。P1-4

何谓雾、烟雾及酸雨？

你有过乘坐飞机在云层里穿行的经历吗？进入云层后，你会发现成片的云朵漂浮于地面上空，开始时陆地还隐约可见，但是随着飞机不断地攀升，最后所有的陆地都从视野中消失。透过飞机窗户，你可以清晰地看到机翼和引擎，但是越过翼尖向远处云内遥望，只能看见灰白色一片，除此之外什么也看不见。如果这样的云发生在地面，那么这种云被称作雾。

雾只是接触地面的云而已。雾和云都是由极其微小的水滴构成。它们无色、无味、无害，小得可以使人在雾中自由地呼吸。你甚至感觉不到吸人了雾气，但它们很快就浸湿了你的衣服和头发，这样你就意识到空气中含有大量水分。当然，雾有时会使你迷失方向。当你在没有道路的空旷乡村行走时，你会发现雾覆盖了所有的路标，你很快就迷了路。

雾不只是出现在陆地上，也出现在海洋上。在船只使用雷达之前，由于雾的缘故，船只经常发生碰撞事件，所以船不得不减速，同时鸣笛，通知其他船上的船员事故发生的方位。灯塔上的雾角跟灯光一样，发出警告信号，警告船只远离危险的暗礁和浅水区域。

有的雾虽然降低了可见度，但是还没有浓密到完全遮盖路标的程度，这样的雾叫做薄雾。如果比薄雾还薄，那就是霾。薄雾由小水滴构成，而霾则由悬浮于空中的微小固体颗粒构成。由于固体颗粒太轻太小，根本落不到地面。但有时水蒸气凝结在上面，霾就成了薄雾。

烟雾

通常来讲，雾、轻雾、霾是无害的，但并不总是这样。多年以前，尤其是冬天，在北欧的一些工业城市里常常会出现无害的雾，雾很浓，以至于正午时分都要开启魄。灯。由于司机看不清路，因此汽车必须打开车灯缓慢行驶，这样经常出现汽车横穿路面或开出路面的情况，于是，经常发生撞车事故。不过因为车速比较缓慢，造成的损失不大。如果扶着墙、围栏步行的话，会容易得多。即便如此，也很可能迷路。每逢这种情况发生，学校、工厂、商店以及办公单位都很早关闭，因为人们要花费很长的时间才能找到回家的路。这时弥漫在空中的就是烟与雾的混合物，即烟雾。“雾都”伦敦因此而出名，或者说是臭名昭著，因为其他一些城市也受到其烟雾的严重影响。这样的烟雾对任何人都是一种威胁，而对那些患有哮喘、支气管病及其他呼吸系统病症的人而言危害更大，严重的还能导致死亡。

这种烟雾最早只在欧洲北部城市出现过，后来南部城市也没能逃过此劫。与北部的雾不同，那里的烟雾呈黄色或褐色，不会严重降低可见度，但是呼吸了这种烟雾会引发一些疾病。

这本书中讲述了雾及两种烟雾，也谈到了污染，诸如：什么是污染？污染是怎样引起的？污染的危害有哪些？人们如何采取措施来减少污染？其实，烟雾只是污染的一种表现形式。多年以前，在净化空气法对排人大气的废气还没有明确规定之前，人们只需闻一闻工厂周围的空气味道就能找到工厂的位置。炼钢厂、酿酒厂和化学厂散发出各自特殊的气味。其中，熔化动物骨的黏合厂和皮革厂的气味最难闻。毛纺厂和地毯厂虽然没什么异味，但却使工厂周围的空气中布满了化学纤维，它们纠缠成结，悬挂在树上和灌木丛上。

酸雨和臭氧层

令人遗感的是，尽管人们努力清洁大气，但大气污染仍然存在。应该承认大气质量有所改善，但在处理某种污染的同时，也引发了另一些污染。在远离工业中心的郊区，空气酸性物质含量越来越大，酸性物质依附于地表，在薄雾、雨、雪里溶解，最后又落到地上，改变了土壤及湖泊的化学性质。这就是酸雨，它也是大气污染的一种形式，但危害不是最大。

雾、烟雾都依附于地表，酸雨落到地表。污染能扩散到地表上空，甚至高度达到航空公司的巡航高度之上。在高空大气上部堆积形成的臭氧区域称作臭氧层。在地面臭氧是严重的污染源，但是在高空大气层里它却可以吸收一些有害的辐射。科学家们发现，地面上制造和应用的化学物质正在侵袭着大气层并在破坏着臭氧层。

自然界污染

人们想当然地认为所有的污染都是由人类造成的，人类活动是造成空中有害物质的唯一源头。其实这种想法是错误的，在很大程度上，自然界本身就是一个巨 大的污染源。

火山就是最大的污染源。灼热的岩浆不断地喷流出来，火球喷射入空中，这些令人惊诧的火山爆发的情景想必你在电视中一定看过。还有由热的灰尘和气体构成的巨大的烟云，有时大块的烟云使地面变得昏暗，改变了当地的天气状况。

甚至最普通的树木也会带来污染。在乡村，树木所释放的气体是霾和烟雾形成的主要诱因。另外，火灾也会污染大气，如果火势非常凶猛，那么几百里以外的地区都会受到影响。

改善空气质量

令人欣喜的是，我们有能力改善空气的质量。目前，我们已经取得了一些进展，并且在将来会有更大的改善。在本书后面章节里列举了控制大气污染的主要涂径。