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逆温层的存在让污染物在垂直方向上难以扩散，人们只能指望水平方向上的风来打破静稳天气，以驱散雾霾。然而，由于气候变化等因素，我国冬季风逐年减弱，年平均风速逐年变慢，让污染物的横向扩散动力不足。甚至在一些局部地形的影响下，风反倒成了催生雾霾的推手。
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2013年11月的一天，被雾霾笼罩的乌鲁木齐/摄影 李杰
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当日乌鲁木齐遭遇降温，城市上空形成逆温层。逆温层像一床厚被子，盖在城市上空的近地面，逆温层以下污染物聚集，一片灰霾，而逆温层之上，污染物扩散不上去，仍是蓝天。
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被雾霾笼罩的河北蔚县/摄影 李珩
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蔚县地处恒山、太行山、燕山三山交会处，处在冀西北山间盆地之中，其南部为太行山区。由于山谷风影响，污染物在盆地中聚集，难以扩散。
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在甘肃兰州，以及山西大同、太原、临汾等地，四周山岭合围，夜晚气流从山坡吹往谷地，形成山风；白天则从谷地吹向山坡，形成谷风。交替变化的山谷风令污染物在山间来回往复，难以扩散，也令这些城市常笼罩在一片朦胧之中。而地处关中平原的西安，受南部秦岭山脉的阻挡，空气中的污染物易在山前大量聚集和滞留，因而导致东北风下的霾日数占比高达31.2%，相较之下，静风时的霾日数则仅占17.7%。
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而在京津冀地区，雾霾的产生常是多因素共同作用的结果。一方面，燕山和太行山盘踞在北侧和西侧，让来自平原的东南风与来自西北的山风在山脉前短兵相接，僵持不下，形成一条沿山脉走向分布的“风向辐合带”，也是一条污染物的汇聚带；另一方面，“辐合带”沿线的城市如同串联的热岛，将周边的冷空气向城市抽吸，令郊区污染物进一步向城市汇聚。与此同时，郊区的冷空气从低空汇入城市，导致垂直方向上“下冷上暖”，形成逆温层。地形、热岛效应和逆温层三管齐下，令“辐合带”沿线的唐山、保定、石家庄、邢台、邯郸等城市，成为雾霾重灾区。此时，若想摆脱“雾霾锁城”的境地，就必须打破稳定的气象条件，比如吹来一阵猛烈的西北风。
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然而正所谓“甲之蜜糖，乙之砒霜”，随着冷空气一路南下，气流中裹挟的污染物也随之跨越千里，进入南方地区。根据2014年到2015年的数据，在京津冀和长三角之间，类似这样的跨区域传输对长三角城市PM2.5的“贡献率”可达20%到35%。不仅如此，抵达南方的冷空气还可能形成冷锋，插入暖空气下方，产生“锋面逆温”，阻碍了南方地区污染物的扩散，加重了雾霾的程度。
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总而言之，颗粒物造就了雾霾，气象条件催生了雾霾，地形条件加剧了雾霾。
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我们似乎找到了雾霾的源头，只待对症下药。但不幸的是，我们无法控制自然界的排放，无法左右大气运动，更无法改变山川地形。在这场对流层保卫战中，除了与人为排放的污染物死磕到底，我们别无选择。
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肆 对流层保卫战
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由于空气污染物的源头几乎无处不在，想要赢得这场对流层保卫战，国家、行业、城市，甚至每一个人的生活都将面临改变。
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到2019年，在京津冀周边、汾渭平原等重点地区，清洁取暖试点实现了全覆盖，超过700万户家庭通过“煤改气”或“煤改电”，结束了散煤燃烧的历史。而全国范围内，煤炭消耗的占比也在持续减少，一场能源结构变革正在发生。
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支撑这场变革的，是一个个超级工程。例如，历时近20年建设、输气能力达720亿立方米的西气东输工程，跨越了16个省级行政区，让中东部100多座城市用上了更加干净、排放更少的天然气。一座座规模巨大的水电站、核电站、风电基地和太阳能电站，让全国非化石能源发电装机容量达到总装机容量的42%，总发电量占比突破30%[5]。超过75万千米的220千伏以上高压输电线路在全国铺开，把清洁的电力源源不断地送往人口密集的地区。
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变革也发生在工业和交通运输业中。2019年，全国几乎所有的煤电机组均已安装除尘、脱硫、脱硝等废气处理设施。其中86%的机组已实现了国际上最严格的“超低排放”。过剩的钢铁产能、落后的煤炭产能持续削减。在重点区域，钢铁、焦化、铸造、电解铝、水泥等高耗能、高排放行业，更被严格禁止新增产能。与此同时，排放严重的柴油货车逐渐被淘汰，2019年全国铁路货运量比2018年增长7.2%，京津冀铁路货运量增长更是达到26.2%。
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变革还发生在农村和城市之中。2016年以来，农村中86.7%的秸秆变身为肥料、饲料、燃料、能源等，秸秆综合利用逐渐替代直接焚烧。养殖业则更加规模化，以加强动物排泄物的集中处理，并和种植业“珠联璧合”，以有机肥取代化肥。城市逐渐形成多中心的空间结构，以避免城市交通距离过长、过频繁，也避免高污染产业过于集中。
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青海德令哈塔式熔盐储能光热发电站/摄影 吴俞晨
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太阳能是重要的清洁能源，有光热发电和光伏发电两种形式。太阳能是重要的清洁能源，目前主要有光伏和光热发电两种形式。其中光热发电是指将太阳辐射转化为热能，再通过热功转换过程（如加热水产生蒸气带动轮机做功）发电的系统。
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