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《科學》雜誌:霧霾竟然和北極海冰融化有關!


從2013年冬,霧霾就成了中國人心中揮之不去的夢魘。

雖然中國頒佈嚴苛的限排措施,但情況並未改善。一項新的研究或許能找到霧霾的元兇。西伯利亞海冰消融,積雪增加,這導致大範圍氣候變化,中國境內原本暢通的氣流停滯不前,因此積累了很多污染物。

“通風條件越來越差,”該項研究作者,佐治亞理工學院的大氣科學家王宇航(Yuhang Wang,音譯)說。“我們認為氣候變化加速了北極升溫,它對中國環境有很大影響。”

從那以後,PM2.5成了中國首要監控與減排指標。

但王宇航和同事意識到,污染只是問題的一部分。通過研究中國東部季風和氣溫的歷史資料,他們提出了空氣停滯指標,即污染潛勢指數PPI(Pollution Potential Index)。PPI值考慮了西風的影響,因為西風能將污染物吹入海中,並在垂直方向混合淡化污染。通過PPI值可以看到,“2013年1月,中國的空氣流通狀況是過去30年最糟的。”王宇航說。

研究人員還想知道什麼是導致空氣停滯的罪魁禍首。

他們檢驗了眾多全球氣候現象,包括厄爾尼諾現象、大西洋大規模洋流以及北極的冰雪量的變化。他們最終發現,北極海冰融化和降雪增加最有可能影響到PPI值。有科學家認為,開放的海平面會加速海水蒸發並導致降雪,所以海冰消融和降雪增加都是北極變暖、變濕引起的。2012年秋,歐亞大陸北部大降雪時海冰水準達到記錄最低點。

王宇航團隊隨後進行了模擬實驗。他們在模擬中移除了北極海冰,

並增加降雪。據團隊剛剛發表在《科學進展》上的論文,2013年12月,西伯利亞上空冷空氣氣壓升高,海冰與降雪都其都有直接影響。西伯利亞的高壓冷空氣改變了亞洲氣壓系統,經由中國向東吹往日本的季風受到影響。

西伯利亞高壓會抑制中國的空氣流通,羅格斯大學(Rutgers University)的氣象學家珍妮佛·弗蘭西斯(Jennifer Francis)介紹道。“氣壓高時,中國的空氣乾燥而穩定,”她說。“該發現對數十億人的健康具有重要意義。

研究團隊還提到,中國淨化空氣的任務會很艱巨。減少PM2.5等空氣污染物很重要,但引起全球變暖和北極海冰融化的溫室氣體才是關鍵。北極持續變暖,中國在未來幾年依舊會面臨空氣停滯的問題。

研究還強調了全球氣候系統的關聯性。“北極的極速變化有可能會以我們意想不到的方式影響到氣候和我們的社會,”萊剋星頓大氣與環境研究院的氣候學家猶大·科恩(Judah Cohen)說。