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没想到吧,雾霾还跟北极有关

地理知识精选  · 公众号  · 地理  · 2019-03-17 20:51

正文




最新研究表明,如果夏天北极的温度比较高,那么当年冬天中纬度地区的霾就会比较重。这一发现或可作为雾霾预警。


还记得去年夏天北极圈内出现罕见高温,一度达到32℃吗?还记得刚刚过去的冬天北京雾霾频发,仅去年11月京津冀及周边地区就出现4次重污染天气过程吗?




看似八竿子打不着的两件事,却被科学家找到了其中的关联。3月7日,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院教授赵传峰等发表在《气候动力学》上的一篇研究论文告诉我们,北极与雾霾竟是“相爱相杀”的一对。


雾霾导致北极变暖



赵传峰关于北极和霾的研究,可以追溯到10多年前。


通常认为,二氧化碳等温室气体造成了极地变暖。当这一常识被固化后,很少有人会去想,在温室气体外,还有什么物质会让北极变暖。


2006年,还在美国犹他大学读博士的赵传峰,首次发现极地地区除温室气体外, 气溶胶(霾) 也是一个导致其变暖的重要因素,相关论文发表在《自然》上。



回到北师大后,赵传峰又深化了这项研究,揭示了气溶胶对北极冬、春季节的强增暖效应,相关成果2015年发表于《地球物理研究通讯》。


研究发现,大量来自中北美洲、欧洲和亚洲的霾,对北极气候变暖作出了不比温室气体低的“贡献”。



“北极的云层浅薄,地球热量辐射出来的长波透过云层辐射出去后,地球表面温度本应该低一些。然而,大量的霾这种小粒子气溶胶的出现,使得云滴增多、粒径变小、光学厚度增加,地面长波很少能够透过云层向外辐射,反而被云层保留在地面大气之中,形成了很好的保暖效果。”赵传峰解释说。



这项研究成果不仅被科学家大量引用,还被美国、法国、挪威等作为制定污染控制政策的科学依据。


不过,赵传峰的好奇心并没有因此得到满足。他开始琢磨:霾对北极增温有影响,那么反过来,北极变暖后会对霾有什么影响呢?会不会影响大尺度环流,进而影响中纬度地区的雾霾?



北极增温,雾霾加重



赵传峰带领团队分析了1979年至2016年期间,北极地区(北纬67.5度以北)的地面气温和中纬度地区(北纬30度至60度)的气溶胶光学厚度(AOD)两组数据之间的相关性。


结果显示,北极除了增温的趋势外,还有两个周期性变化,分别是7年和12年左右;而中纬度地区的气溶胶也有7~9年和11~13年的周期性变化。两个周期性基本吻合,具有一致性。


“其实大气污染更多取决于局地的影响,短暂的可能是排放或天气的影响,但如果是长时间的,比如一两年,那就是气候态的。因此我们主要看大的周期性变化,从气候态的波动来找规律。”赵传峰说。


除了周期性变化的一致外,该研究还有一个有趣的发现:如果北极夏天(5、6月)温度比较高,那么当年冬天(12月至来年2月)中纬度地区的霾就会比较严重。



那么,这种影响是怎么产生的?赵传峰分析说,中纬度风场受北极环流的影响,北极变暖后,极地的风圈闭环环流不容易被强势打破,因此中纬度地区来自北方的风速就会减小,不利于污染物扩散。


至于影响的滞后性,他认为,是因为能量有一个存储过程。到了夏天,北极海冰融化,海温升高,能量存储在海洋里,到了冬天才会释放出来。



气象只是个辅助条件






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