当前位置: 首页科学研究 → 正文
欧亚大陆积雪对华北霾污染的影响在90年代后期开始增强
作者:尹志聪               发布时间:2018/10/12 09:51:41       浏览量:

华北地区霾污染日益加重,对社会、生态和人类健康产生了严重危害。许多研究表明,在中国,除人为排放外,气候变化及变率也是影响霾污染的重要因素。近年来,王会军院士团队持续系统地开展了气候变化和变率对霾污染影响和机制等方面的研究,并且建立了霾污染的季节预测模型。一系列的研究揭示了气候变化和变率对华北霾的影响。基本搞清了华北霾的气候变化事实,解释了极端霾事件的成因。在年际-年代际尺度上,揭示了东亚冬季风、西太平洋副热带海温、欧亚大陆雪盖与华北冬季霾污染之间的关系和相关机制。

我院尹志聪副教授和王会军院士的最新研究指出华北地区12月霾污染与东欧-西西伯利亚地区秋季雪盖之间存在显著联系,且该联系在90年代后期开始有显著加强。最近,该研究的相关论文发表在Atmos. Chem. Phys.。论文指出,在1998-2016年期间,欧亚雪盖对土壤水分和地表辐射产生了显著的影响,继而增加的土壤水分和增强的辐射冷却作用共同使东亚急流向北移动,并在华北上空诱发异常反气旋环流。在这些大气环流的作用下,局地边界层降低、地面风速减小和空气湿度增大,导致大气扩散条件变差、霾天气频繁发生。相比之下,从1979年到1997年,欧亚大陆积雪与土壤湿度之间的相关性微乎其微,对辐射冷却影响狭窄并且远离雪盖的关键区域。由此导致,欧亚积雪激发的大气环流异常与华北地区的空气流通条件没有明显的联系。因此,欧亚积雪和华北冬季霾污染之间的相关性20世纪90年代中期以前较弱,但此后有所增强并且更为显著。

尹志聪1.png

图1. 1979-2016年(a)华北12月霾日数 (黑色)和积雪指数(蓝色)的时间变化,以及两者之间的21年的滑动相关系数(红色)。(b)霾日数和雪盖之间的相关系数。

 

尹志聪2.png

图2. 积雪影响霾污染的物理机制示意图。在近地面,10-11月的积雪对辐射(等值线)和土壤水分(阴影)产生影响。进而在12月的大气中激发出遥相关Rossby波,向华北中部传播(Z500:阴影、流函数:等值线、波活动通量:箭头)。最后,华北上空的反气旋调制近地面局部气象条件,导致12月份空气流通条件不佳。 

 

参考文献

Yin, Z. and Wang, H.: The strengthening relationship between Eurasian snow cover and December haze days in central North China after the mid-1990s, Atmos. Chem. Phys., 18, 4753-4763, https://doi.org/10.5194/acp-18-4753-2018, 2018.