北极海冰减少加重我国东部雾霾

10.12.2014  10:43

  北极是全球气候变化的关键区域,被科学家们称为“全球气候变化响应和反馈最敏感的地区之一”。而北极海冰的气候效应一直是全球气候变化研究的重要内容。近些年,各个国家竞相开展北极海冰及其与气候的关系研究。中国科学院院士王会军在研究中发现,北极海冰面积的减少与我国东部冬季的雾霾天气总日数增多有一定关系。
  “比如,前一年秋季海冰减少,接下来这个冬季雾霾污染天数则很可能会增多。这并非巧合。”王会军解释道,从1979年至2012年,两者年际变化的相关系数可以达到-0.82,除去线性趋势后的相关系数也有-0.67。海冰变率可以影响雾霾日数年际变率的45%至67%之多,也就是说海冰变化是雾霾日数年际变化最主要的因素之一。如果把每年北极秋季 (9月至11月)平均海冰的年际变化画一条曲线,我们会发现,它与中国东部冬季(12月至2月)平均雾霾天气总日数的年际变化曲线具有显著负相关关系。
  两者具有的负相关关系除了在时间序列上呈现出一定规律之外,从气候动力学的理论也可以科学解释海冰对雾霾天气的影响机理。“海冰减少、极地增暖,可以导致北半球中高纬度温度经向梯度减弱,从而使得高空西风急流偏北,北半球中高纬度大气环流经向度增大,北方冷空气容易向南暴发。”王会军说,“冷空气容易向南暴发的结果会导致欧亚和北美中高纬地区偏冷且降雪较多,同样影响我国东部中纬度地区,冷空气将沉于大气低层且空气偏干,容易形成逆温,不利于污染物扩散,以至于更易于发生雾霾天气;另外,我国冬季气旋活动路径偏北也使得东部地区少气旋活动而多出现静稳天气,也不利于污染物的扩散。”
  然而,受西风急流偏北影响较大的地区——北美和加拿大等地却并没有呈现出污染物浓度大幅增加的情况。对此,王会军解释道,向大气中排放污染物是基本的物质条件,而北极海冰减少导致气候条件不利于污染物排放是基本的气候条件,两者加起来才使得污染加重。“再有利于污染物聚集的气候条件当它没有污染物大量排放的物质基础时,也难以形成严重污染,而我国当前却恰恰是两个条件都有。”王会军说。
  随着我国东部大气污染的加剧,冬春季节PM2.5浓度超标次数显著增多,由于雾霾天气导致的医院就诊人数不断增多,影响着数亿人口的生活和健康。“这和快速的经济发展和城镇化建设有关。污染物排放增多是雾霾天气增多的内因和基本物质条件,而燃煤、交通和浮尘等是大气污染物主要来源。”王会军说,“气候变异和气候变化对大气污染的可能影响没有受到研究者足够的重视。对此我们将做进一步的研究。”
  近年来,越来越多的证据表明:北极海冰面积的减少可以显著影响北半球中高纬气候。王会军认为,前几年欧亚大陆中高纬地区和北美中高纬地区冬季降雪和积雪的增多,很大原因就是北极海冰减少造成的。随着未来海冰进一步减少,我国东部冬季雾霾天气频现的气候条件可能会持续较长时间。这是非常需要关注的。另外,预计到未来几十年,当年代际自然波动处于偏暖位相时,这将与人类活动增加二氧化碳等温室气体导致的气候变暖效应叠加,可能会使得全球变暖更显著。
  “全球气候是耦合在一起的,由于制造业的原因,我们国家排放的污染物、温室气体相当一部分是发达国家的‘转移排放’,所以从污染本身和气候变化本身,都是全球性的问题。我们不能回避,控制住京津冀污染是一项十分艰巨的系统工程。”王会军认为,下一步,我国一方面应该科学规划和改进社会管理,积极采用清洁生产技术和绿色能源,提高公众和全社会的环保意识,尽量减少污染物和温室气体的排放;另一方面要尽量不影响社会经济发展,从而在两者中寻求一种平衡才是我国当前的必然选择。


(来源:中国气象报 责任编辑:黄琳)