霧霾已成為中國(guó)百姓關(guān)注焦點(diǎn)。兩會(huì)上李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中明確提出，要“堅(jiān)決打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，體現(xiàn)出黨和國(guó)家治理大氣污染的決心和信心。解決霧霾問(wèn)題要靠科學(xué)施策，霧霾形成機(jī)理的研究成為治霾的關(guān)鍵。

　　美國(guó)佐治亞理工學(xué)院地球與大氣科學(xué)系王育航教授牽頭的一項(xiàng)最新研究表明，全球氣候變化導(dǎo)致的極地北冰洋海冰消融與西伯利亞降雪增加改變了區(qū)域大氣環(huán)流結(jié)構(gòu)，可能加劇了中國(guó)近年來(lái)冬季空氣污染嚴(yán)重的問(wèn)題。該研究從氣候變化角度看待霧霾成因，為治霾提供了一個(gè)新思路。

　　靜穩(wěn)天氣系致霾的重要因素

　　最近幾年，政府制定了嚴(yán)格的污染減排目標(biāo)來(lái)減少工業(yè)和其他污染源的排放，以期減輕霧霾，但冬季尤其是12月至1月間的嚴(yán)重空氣污染事件卻在不斷上演。是否有其他重要因素在空氣污染問(wèn)題中扮演角色?這一疑問(wèn)促使王育航和他的合作者們開(kāi)始著手相關(guān)研究。

　　研究小組收集了包括氣象能見(jiàn)度觀測(cè)與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)的相關(guān)資料。為了分析歷史污染水平，他們基于地表風(fēng)速與逆溫強(qiáng)度創(chuàng)建了一個(gè)新的空氣污染潛勢(shì)指數(shù)(PPI)，以此衡量中國(guó)東部地區(qū)的污染擴(kuò)散條件。

　　“當(dāng)我們創(chuàng)建了PPI指數(shù)并將其與歷史能見(jiàn)度長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)照后發(fā)現(xiàn)，發(fā)生于2013年1月間的空氣污染事件的嚴(yán)重程度遠(yuǎn)高于過(guò)去30年間任何一年的水平。”王育航向科技日?qǐng)?bào)記者表示，“而同時(shí)期的污染排放并沒(méi)有明顯變化，由此我們推斷，一定有其他重要因素導(dǎo)致了上述極端事件。”

　　王育航指出，中國(guó)東部地區(qū)由一系列相互接壤的平原組成，東臨大海，余面環(huán)山，地形地貌特征與同樣遭受空氣污染困擾的美國(guó)南加州地區(qū)類(lèi)似。在冬季，大量來(lái)自工業(yè)與機(jī)動(dòng)車(chē)排放的空氣污染物只能通過(guò)水平擴(kuò)散或垂直混合來(lái)有效清除。一旦這些大氣的清除機(jī)制在靜穩(wěn)天氣條件下失效，空氣污染物便開(kāi)始累積。發(fā)生于2013年1月的事件就像是“有人關(guān)掉了通風(fēng)扇以阻止區(qū)域空氣自然流通凈化”。

　　極地氣候變化加劇冬季霧霾

　　在進(jìn)一步檢查了包含極冰、雪蓋、厄爾尼諾等各種主要?dú)夂蛞蜃拥挠绊懞?，研究小組發(fā)現(xiàn)，中國(guó)地區(qū)靜穩(wěn)天氣條件與北極海冰和中高緯度西伯利亞地區(qū)雪蓋的變化密切相關(guān)。其中，北極海冰在2012年秋季減小到歷史性低位，而西伯利亞雪蓋面積在緊隨其后的2012年初冬季節(jié)達(dá)到歷史性最大。隨后，他們采用全球氣候模式來(lái)模擬研究這些氣候因子的變化是如何影響大尺度大氣環(huán)流形勢(shì)，以及中國(guó)東部地區(qū)的污染擴(kuò)散條件的，并得出結(jié)論：海冰減少與雪蓋增加導(dǎo)致影響中國(guó)的西伯利亞高壓脊減弱，由此減小了海陸氣壓與溫度梯度，并導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)傳播路徑向東偏移，這一變化降低了中國(guó)東部地區(qū)的地表風(fēng)速，并創(chuàng)造了區(qū)域大范圍的靜穩(wěn)天氣條件。

　　這一模擬研究結(jié)果與當(dāng)年冬季中國(guó)東部整體氣溫偏高，而位于中國(guó)以東的韓國(guó)和日本遭遇嚴(yán)寒天氣的情況相吻合。這些區(qū)域氣溫變化清楚地表明，冷空氣影響范圍發(fā)生了改變。

　　王育航稱(chēng)，去年冬季至今年初再次上演了類(lèi)似的氣候變化情形。北極海冰去年9月再次接近歷史低點(diǎn)，而歐亞大陸中高緯雪蓋面積隨后增加，進(jìn)而引發(fā)了去年12月至今年1月間中國(guó)東部的嚴(yán)重空氣污染。

　　“中國(guó)地區(qū)的空氣污染排放在過(guò)去4年中處于下降趨勢(shì)，但冬季空氣質(zhì)量并沒(méi)有明顯改善。這一現(xiàn)象很大程度上與近年來(lái)北極地區(qū)秋季海冰快速減少，以及中高緯度歐亞地區(qū)初冬降雪增加導(dǎo)致的氣候效應(yīng)相關(guān)。”王育航說(shuō)，“上述極地氣候變化減弱了影響中國(guó)中東部地區(qū)的冷空氣強(qiáng)度，使得空氣污染物更容易累積并形成區(qū)域性大范圍嚴(yán)重空氣污染。”

　　治霾與溫室氣體減排需協(xié)同

　　研究小組將成果發(fā)表在最新一期的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。王育航指出，他們的研究成果首次將極地氣候變化與區(qū)域空氣污染問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，并清楚地表明，全球氣候變化導(dǎo)致的大尺度環(huán)流擾動(dòng)具有顯著的區(qū)域環(huán)境影響。

　　王育航認(rèn)為，全球氣候變化導(dǎo)致的上述氣候因子與區(qū)域大氣環(huán)境變化趨勢(shì)將在未來(lái)持續(xù)。他說(shuō)：“盡管當(dāng)前政府正在努力減少污染排放，但我們認(rèn)為，中國(guó)冬季空氣污染現(xiàn)象將在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)。目前，這一污染問(wèn)題在很大程度上由長(zhǎng)期氣候變化驅(qū)動(dòng)，而不單單由短期人為污染排放因素驅(qū)動(dòng)。”

　　王育航表示，希望在接下來(lái)的研究中能夠使用上中國(guó)新建成的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。他認(rèn)為，上述氣候變化影響可能由于中國(guó)東部地區(qū)特殊的地形與區(qū)域環(huán)流結(jié)構(gòu)，而僅限于中國(guó)地區(qū)。但這一影響不僅針對(duì)空氣污染問(wèn)題，他們的研究成果也會(huì)促使政府進(jìn)一步致力于應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題。

　　“北極地區(qū)的快速變暖現(xiàn)象正對(duì)中國(guó)產(chǎn)生越來(lái)越顯著的影響。”王育航說(shuō)，“這將促使中國(guó)政府不僅限于關(guān)注空氣污染物的減排，同時(shí)注重考慮溫室氣體減排的協(xié)同效應(yīng)。我們的研究表明，削減溫室氣體可以幫助改善中國(guó)冬季空氣質(zhì)量。”