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中國茶杯裡的風暴:亞洲大氣污染強化太平洋氣旋?

文 / Calo 

近年來,空氣污染對中國的影響逐漸加劇。在中國,不遠處的高樓總是「猶抱灰霾半遮面」,空氣淨化器和口罩幾乎成了生活必需品,PM 2.5 則可能成為了中國人最熟悉的不帶漢字的詞語。日前在《自然通訊》上,美國德州農工大學的研究者指出,亞洲的空氣污染可能導致冬季西北太平洋海域的中緯度氣旋加劇。

德州農工大學的張人一帶領的研究團隊發現,亞洲的大氣污染在過去 30 年間已對西北太平洋的區域氣候造成強烈影響,中緯度氣旋的強度也可能因此增加。探討空氣污染與氣候變化之間的關聯可不是茶杯裡的風暴(編按:storm in a teacup 指小題大做),研究者強調,此刻科學家在制定氣候變化政策時,必須考慮亞洲污染問題對全球的影響。

隨著工業的迅速發展,東亞地區的空氣質量在幾年間急劇惡化,經濟飛速發展的中國首當其衝——這口「瓷杯」中的很多城市都面臨著嚴峻的空氣污染狀況。利用高分辨率雲層解析模型,研究者確定了懸浮顆粒物的物理效應,並把所得數據耦合到氣候模型,用於評估懸浮顆粒對全球氣候的影響。

2013年1月北京爆發的極重度污染事件。圖片來源:新華網

2013年1月北京爆發的極嚴重污染事件。圖片來源:新華網

「我們主要通過兩種方式確定亞洲的污染對中緯度地區氣旋的影響。在模式化方面,我們建立了一個階層模型(hierarchical modelling),用以模擬不同污染物顆粒、雲以及氣旋間的多尺度動態過程。 」文章的第一作者─美國航太總署加州理工學院空氣推進實驗室的─王元向果殼網介紹:「在觀測方面,我們則研究了全球的『再分析』資料庫,這個資料庫對自 1979 年起觀測的數據大規模同化整合。」

「觀測分析和敏感度模擬的結果一致表明人為污染能夠影響雲的形成、降水、風暴強度等因素,最終對北太平洋的區域氣候造成嚴重影響。」王元說。太平洋海域氣旋在調節中緯度地區溫度梯度、向高緯度地區輸送水汽和熱量的過程中扮演重要角色。

亞洲的大氣污染情況對雲層系統的運作造成了影響。圖片來源:US NASA SeaWiFT project

亞洲的大氣污染情況對雲層系統的運作造成了影響。圖片來源:US NASA SeaWiFT project

鑑於空氣污染可能對全球氣候造成影響,研究者呼籲污染物排放量較大的的亞洲國家應該提高污染防治標準,並保證為解決污染問題提供充足的財政資源。同時王元也指出:「在經濟全球化的大背景下,我們在考慮誰應為污染排放負責這一問題時,也需要謹慎評估國際貿易系統引起的影響。」

目前, 張人一團隊建構階層模型,在評估全球範圍內大氣氣溶膠對大尺度對流系統的影響方面發揮著良好的功能。「接下來,我們需要將更廣泛的氣膠效應整合到模型中,並且更好地考慮來自大氣-海洋相互的反饋作用。」王​​元透露。他們相信這種模型化方法,最終能幫助科學家對人為氣膠對區域和全球氣候的影響進行更精確的定量。空氣污染問題牽一髮而動全身,要釐清箇中始末,還有賴各領域科學家的共同努力。

參考文獻:Wang, Y., Zhang, R., & Saravanan, R. (2014). Asian pollution climatically modulates mid-latitude cyclones following hierarchical modelling and observational analysis. Nature communications, 5.

轉載自果殼網

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果殼網

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