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第十七站 人体的营养和呼吸
你知道吗
雾霾的真相
雾霾是雾和霾的俗称，是将两种相似且难以区分的天气现象共同提及的概括性说法。由于雾和霾都伴随着能见度下降，所以公众和媒体也经常将二者混为一谈，合而论之。针对雾霾现象和有关科学问题，中国气象局专家指出，雾和霾常常相伴出现，并可相互转化，成分不同且对人类健康的影响也有所不同。
雾和霾相伴而生并能相互转化
根据气象学的定义，凡是大气中因悬浮的云雾滴（即水滴）导致能见度低于1千米时，这种天气现象就称为雾。当能见度在1~10千米时则被定义为轻雾。
霾则是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍浑浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。
一般情况下，当能见度在1~10千米时可能既有干气溶胶的影响（即霾的影响），也可能有水滴的贡献（即轻雾的贡献），且不易区分，所以就被称为雾霾现象。由于在实际的大气中没有气溶胶粒子作为云雾的凝结核（或冰核），无法形成雾，所以雾和霾都与气溶胶粒子有关。
雾和霾在一天之中可以变换角色，甚至在同一区域内的不同地方，雾和霾也可能各有侧重。譬如一天中清晨的空气湿度比较大，水滴含量较多，则出现轻雾和雾的概率就大一些；到了中午空气湿度下降，干气溶胶粒子密度增大，则霾就偏多一些。总之，雾霾现象通常会相伴出现并可以转换。
干霾、湿雾是雾和霾的显著区别
干气溶胶粒子和有气溶胶粒子参与的云雾滴是霾和雾的主要成分，也是二者最主要的区别。通俗来说，霾比较“干”，而雾比较“湿”。
判断雾和霾哪个偏多，空气湿度是重要的依据。一般说来，在雾霾现象中，当大面积观测到的空气相对湿度大于90%时，雾霾中以雾为主导；当大面积观测到的空气湿度低于80%时，以霾为主导。
之所以用空气湿度作为雾和霾区分的依据，是因为水汽在雾霾变化中扮演着重要角色。当空气中水汽较多时，某些吸水性强的干气溶胶粒子会吸水、长大，并在过饱和的气象条件下最终活化为云雾的凝结核，在气溶胶粒子之外，产生一些云雾滴，从而推动由霾向轻雾和雾的转化。而当空气湿度降低时，雾向霾的转变也会发生。
值得说明的是，雾和霾原本是自然界的两种天气现象，在历史上人类活动对大气影响较弱的年代，雾和霾也会不时出现，因为自然的循环过程中也会产生气溶胶粒子，只不过这些气溶胶粒子被视为背景气溶胶，而那时的雾霾也主要受空气中水汽变化来控制。但是，随着人类活动的加剧，当今的雾霾不仅受到空气中水分多少和分布的影响，还受到主要源于人为排放的大气气溶胶显著增加的影响。
霾中的$\mathrm{PM}_{2.5}$粒子更易入肺
在干气溶胶粒子中，存在着较多直径小于或等于2.5微米的粒子，即我们俗称的$\mathrm{PM}_{2.5}$，也称为可入肺颗粒物，因此在以霾为主导的雾霾天气中，可入肺的$\mathrm{PM}_{2.5}$更多。
研究发现，粒径在10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物（即$\mathrm{PM}_{2.5}$），能够直接进入肺泡并被巨噬细胞吞噬，可以永远停留在肺泡里，对呼吸系统、心血管、神经系统等都会有影响。由于雾中的水滴粒子直径通常在几十微米，和$\mathrm{PM}_{2.5}$相比不易直接进入肺部。
1. 雾霾对人类的危害很大，我们该如何预防呢？谈谈你的想法。
2. 请查阅相关资料，了解如何区分雾和霾。
你知道吗
雾霾的真相
雾霾是雾和霾的俗称，是将两种相似且难以区分的天气现象共同提及的概括性说法。由于雾和霾都伴随着能见度下降，所以公众和媒体也经常将二者混为一谈，合而论之。针对雾霾现象和有关科学问题，中国气象局专家指出，雾和霾常常相伴出现，并可相互转化，成分不同且对人类健康的影响也有所不同。
雾和霾相伴而生并能相互转化
根据气象学的定义，凡是大气中因悬浮的云雾滴（即水滴）导致能见度低于1千米时，这种天气现象就称为雾。当能见度在1~10千米时则被定义为轻雾。
霾则是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍浑浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。
一般情况下，当能见度在1~10千米时可能既有干气溶胶的影响（即霾的影响），也可能有水滴的贡献（即轻雾的贡献），且不易区分，所以就被称为雾霾现象。由于在实际的大气中没有气溶胶粒子作为云雾的凝结核（或冰核），无法形成雾，所以雾和霾都与气溶胶粒子有关。
雾和霾在一天之中可以变换角色，甚至在同一区域内的不同地方，雾和霾也可能各有侧重。譬如一天中清晨的空气湿度比较大，水滴含量较多，则出现轻雾和雾的概率就大一些；到了中午空气湿度下降，干气溶胶粒子密度增大，则霾就偏多一些。总之，雾霾现象通常会相伴出现并可以转换。
干霾、湿雾是雾和霾的显著区别
干气溶胶粒子和有气溶胶粒子参与的云雾滴是霾和雾的主要成分，也是二者最主要的区别。通俗来说，霾比较“干”，而雾比较“湿”。
判断雾和霾哪个偏多，空气湿度是重要的依据。一般说来，在雾霾现象中，当大面积观测到的空气相对湿度大于90%时，雾霾中以雾为主导；当大面积观测到的空气湿度低于80%时，以霾为主导。
之所以用空气湿度作为雾和霾区分的依据，是因为水汽在雾霾变化中扮演着重要角色。当空气中水汽较多时，某些吸水性强的干气溶胶粒子会吸水、长大，并在过饱和的气象条件下最终活化为云雾的凝结核，在气溶胶粒子之外，产生一些云雾滴，从而推动由霾向轻雾和雾的转化。而当空气湿度降低时，雾向霾的转变也会发生。
值得说明的是，雾和霾原本是自然界的两种天气现象，在历史上人类活动对大气影响较弱的年代，雾和霾也会不时出现，因为自然的循环过程中也会产生气溶胶粒子，只不过这些气溶胶粒子被视为背景气溶胶，而那时的雾霾也主要受空气中水汽变化来控制。但是，随着人类活动的加剧，当今的雾霾不仅受到空气中水分多少和分布的影响，还受到主要源于人为排放的大气气溶胶显著增加的影响。
霾中的$\mathrm{PM}_{2.5}$粒子更易入肺
在干气溶胶粒子中，存在着较多直径小于或等于2.5微米的粒子，即我们俗称的$\mathrm{PM}_{2.5}$，也称为可入肺颗粒物，因此在以霾为主导的雾霾天气中，可入肺的$\mathrm{PM}_{2.5}$更多。
研究发现，粒径在10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物（即$\mathrm{PM}_{2.5}$），能够直接进入肺泡并被巨噬细胞吞噬，可以永远停留在肺泡里，对呼吸系统、心血管、神经系统等都会有影响。由于雾中的水滴粒子直径通常在几十微米，和$\mathrm{PM}_{2.5}$相比不易直接进入肺部。
1. 雾霾对人类的危害很大，我们该如何预防呢？谈谈你的想法。
2. 请查阅相关资料，了解如何区分雾和霾。
答案
1. 可从这些方面做好雾霾的预防：
① 个人防护：雾霾天尽量减少外出，如需外出要佩戴合格的防PM2.5口罩，阻挡有害颗粒物进入呼吸道；外出回家后及时清洗鼻腔、面部和裸露的皮肤，清除附着的污染物。
② 居家防护：雾霾天尽量不要开窗通风，可开启带PM2.5过滤功能的空气净化器，维持室内空气洁净。
③ 健康养护：日常多吃富含维生素的新鲜果蔬，适度锻炼提升自身呼吸系统抵抗力，减少雾霾对身体的损伤。
④ 源头减排：日常出行优先选择公共交通、步行等绿色出行方式，减少私家车尾气排放，从源头降低雾霾的生成概率。
2. 可以从多个维度区分雾和霾：
① 组成成分不同：雾的主体是空气中悬浮的小水滴/冰晶，属于水汽凝结形成的液态物质；霾的主体是干气溶胶类的细微干尘粒，包含大量PM2.5等细颗粒物。
② 相对湿度不同：雾出现时空气相对湿度通常大于90%，整体环境偏湿润；霾出现时空气相对湿度普遍低于80%，环境偏干燥。
③ 能见度不同：雾的能见度更低，通常小于1千米；霾的能见度在1~10千米区间，仅表现为空气普遍浑浊。
④ 外观特征不同：雾多为乳白色、青白色，边界清晰，太阳升起温度升高后会快速消散；霾多为黄色、橙灰色，边界模糊，全天都可能维持浑浊状态，消散速度很慢。
⑤ 健康影响不同：雾的水滴粒径普遍在几十微米，很难直接进入肺部，对人体健康影响很小；霾含大量可入肺的PM2.5，能够直接侵入肺泡，对呼吸系统、心血管等多个系统都有较强的危害。
① 个人防护：雾霾天尽量减少外出，如需外出要佩戴合格的防PM2.5口罩，阻挡有害颗粒物进入呼吸道；外出回家后及时清洗鼻腔、面部和裸露的皮肤，清除附着的污染物。
② 居家防护：雾霾天尽量不要开窗通风，可开启带PM2.5过滤功能的空气净化器，维持室内空气洁净。
③ 健康养护：日常多吃富含维生素的新鲜果蔬，适度锻炼提升自身呼吸系统抵抗力，减少雾霾对身体的损伤。
④ 源头减排：日常出行优先选择公共交通、步行等绿色出行方式，减少私家车尾气排放，从源头降低雾霾的生成概率。
2. 可以从多个维度区分雾和霾：
① 组成成分不同：雾的主体是空气中悬浮的小水滴/冰晶，属于水汽凝结形成的液态物质；霾的主体是干气溶胶类的细微干尘粒，包含大量PM2.5等细颗粒物。
② 相对湿度不同：雾出现时空气相对湿度通常大于90%，整体环境偏湿润；霾出现时空气相对湿度普遍低于80%，环境偏干燥。
③ 能见度不同：雾的能见度更低，通常小于1千米；霾的能见度在1~10千米区间，仅表现为空气普遍浑浊。
④ 外观特征不同：雾多为乳白色、青白色，边界清晰，太阳升起温度升高后会快速消散；霾多为黄色、橙灰色，边界模糊，全天都可能维持浑浊状态，消散速度很慢。
⑤ 健康影响不同：雾的水滴粒径普遍在几十微米，很难直接进入肺部，对人体健康影响很小；霾含大量可入肺的PM2.5，能够直接侵入肺泡，对呼吸系统、心血管等多个系统都有较强的危害。
解析
1. 第一题结合本章人体呼吸的相关知识点，围绕雾霾中PM2.5等有害颗粒物易侵入呼吸道、损伤人体健康的特点，从个人防护、生活习惯、环保减排等角度梳理合理的预防措施即可。2. 第二题结合给定材料的内容，补充气象学常规区分维度，从组成成分、空气湿度、能见度、外观特征、健康影响等方面整理雾和霾的差异，完成区分说明。
