氣候變化與霧霾多發到底啥關系?

導讀

隨著秋冬季節的到來,我國東部地區霧-霾天氣頻發。面對揮之不去的霧-霾陰影,不少人從氣候變化角度產生這樣的疑問:霧-霾多發是否和全球氣候變化有關?就此,中國天氣網記者采訪了中國氣象局國家氣候中心氣候監測室首席氣候專家周兵。

精彩觀點

當今霾天氣現象的背后,有大量人類活動排放的大氣氣溶膠粒子的介入。這已經不是完全的自然現象,逐漸演變為氣象災害現象。

事實觀測表明,在氣候變化背景下,我國平均風速的減少,靜風(微風)日數增多,靜穩天氣增加,全國降雨日數的減少明顯。“上述氣候背景條件的變化,對我國東部地區霧日減少,霾日增多,即霾日或將持續更長時間,更易發生造成一定的影響。

氣候變化是影響霾增多的外部氣象條件

2013年以來,霧-霾被國內不少媒體提上報道議程,它不再是個陌生的名詞,它成為政府、企業、百姓普遍關注的熱點話題。即使我國各地的情況有所不同,但新聞上不乏人們“被霾”之類的新聞,或對霧-霾作出的各種分析。
“霧-霾是兩種不同的天氣現象,在探討霧-霾時,我應該分開講。”周兵說。通常在大氣觀測上,霧一般指能見度小于1千米,相對濕度接近100%(飽和)條件下,由水汽凝結(或凝華)產生的天氣現象。而霾主要是由兩個氣象變量來判定,水平能見度小于10千米,相對濕度一般小于80%,大氣渾濁視野模糊而導致的能見度變化,主要就是由霾造成的。

2013年以來,對于造成霧-霾天氣的成因,一直是社會各界人士討論的熱點。綜合分析,大致可以歸為自然氣象因素和人為影響兩類。

霧-霾天氣的出現氣象條件是誘發因素。“霧-霾的形成、發展、維持、消散過程與氣象條件密不可分,主要包括風場、水汽、大氣溫度、降水等。”周兵解釋到,“霾日數增長的原因,主要包括空氣中懸浮微粒的增加;降水日數的減少不利于污染物沉降;平均風速的減小不利于污染物的擴散;相對濕度大有利于霾的形成與維持。由此可見,霾日數的增長是自然氣象條件和人為影響共同作用的結果,各地不同氣象條件的改變和人為影響的改變,均會影響到霾日數的增加。” 

“當今霾天氣現象的背后,有大量人類活動排放的大氣氣溶膠粒子的介入。這已經不是完全的自然現象,逐漸演變為氣象災害現象。影響霾的因素可概括為兩大類,首先是霾氣溶膠污染源的排放等內在因素,這主要是城市化建設及人類活動的影響;其次是氣象條件等外部自然因素,這也包括天氣氣候狀況的氣候變化狀況。”周兵說。 

周兵認為:“霾的生成和發展的核心問題,來自外部氣象條件和內部物質的積累。不同季節、不同年份、不同年代等不同時間尺度的氣象條件,也具有自身的變化規律。氣溶膠和光化學煙霧的混合物在不同時空尺度上,主要成分的構成也有很大的差異。因此,脫離氣象條件談霾污染,或不顧霾物質條件談氣象因素的決定性,都是不切實際的。” 

我國近20年東部區域霾問題的日益嚴重,就主要是由人類活動排放的大氣氣溶膠的顯著增加所致。中國的霾污染問題,比倫敦霧霾事件和洛杉磯光化學煙霧事件更為復雜,其影響也超出了跨學科領域,進入社會各個方面。 

大量觀測事實和研究表明,當前氣候系統正經歷著以變暖為主要特征的變化,并導致氣候系統所有組成部分發生變化。以目前的科學認知能力與水平,尚無法確切的回答區域性霧霾天氣多發現象與全球變暖兩者間的明確關系。但事實觀測表明,在氣候變化背景下,我國平均風速的減少,使風力對污染物的搬運作用減弱。其次,靜風(微風)日數增多,靜穩天氣增加,使得污染物更不容易擴散。此外,全國降雨日數的減少明顯,近50年來減少了10%,這導致氣溶膠的濕沉降減弱,也就造成雨水對霾的沖涮能力的減弱。 

“上述氣候背景條件的變化,對我國東部地區霧日減少,霾日增多,即霾日或將持續更長時間,更易發生造成一定的影響。”周兵說。 

21世紀以來我國年霾日數呈加速增長趨勢

在氣候變化的背景下,全球變暖和極端氣候事件的增多是重要的事實。而氣候環境,尤其是大氣環境質量(AQI)也發生了重要的變化。2013年以來,霾似乎對人們的日常生活產生更嚴重的影響,“霾下生活”的人們開始變得越發敏感與煩躁。 

那么,我國霧-霾天氣現象情況究竟如何?“總體來看,中國的霧、霾基本出現在我國東部(100°E)以東地區。而近50年來,我國霧-霾天氣開始呈現霾增霧減的趨勢。”周兵說。 

從常年各月霾日數分布看,深秋到冬季是我國霾多發的時段。對此周兵解釋到:“只要外部氣象條件處于靜風或微風狀態,在沒有降水天氣出現,而同時具有較大的相對濕度,這種情況下就極易出現霾。另外,如果大氣環流系統相對穩定,霾的過程會持續多天,或反復多次出現霾污染的現象。不過,隨著污染源的增多和外源的輸送,其他季節也會經常有霾的出現。最近13年各月霾日數較常年均有所增多,而其中以秋季增多最為明顯。”

中國氣象局氣候變化中心的監測結果顯示:1961至2013年,中國東部(100°E)以東地區平均年霾日數總體呈顯增長趨勢,平均每10年增加2.9天。其中,20世紀60年代至70年代中期,年霾日數較常年偏少;而70年代后期至90年代,接近常年霾日數;到21世紀以來,每年霾日數則呈現加速增長的趨勢。 

2013年整個中國被霾震驚了。從2013年《中國氣候變化監測公報》中我們了解到,2013年我國東部(100°E)以東地區平均年霾日數為36天,比常年偏多29.2天,是自1961年以來年霾日數最多的一年。 

周兵說:“從5年累計霾日數分布演變來看,1981年以來,我國受霾影響地區范圍開始逐漸增大。其中,進入21世紀以來,我國受霾影響地區增加速度明顯加快,尤其是從2011年至今,我國東部(100°E)華北及其以南大部分地區累計霾日數(2011年1月1日-2014年9月30日累計)均超過100天,內蒙古東部、新疆、四川盆地等實際較少受霾影響的地區,累計霾日數也都明顯增加。” 

目前,我國存在4個霾天氣現象相對較嚴重的地區,分別為京津冀地區、長江三角洲、珠江三角洲和川渝(成都、重慶)一帶。 

其中,2007年以來珠江三角洲地區年霾日數呈逐漸減少的趨勢。對此,周兵說:“珠江三角洲地區(2000年以后)較早地意識到霧-霾天氣的影響,因此較早采取應對和治理措施,所以2007年以后霾日數呈逐漸減少趨勢。這是一個值得我們關注的事實,從中我們可以看到,同樣是人口密集、經濟發達的地區,霾現象在有效的人為治理下是可以減緩的。”

“此外,近50年來,我國霧-霾的時空變化特征還有3個特點:霧-霾天氣東多西少,霾所占比例東南增西北減;持續性霾過程顯著增加;大城市比小城鎮霾日數增加明顯。”周兵補充道。 

霧-霾監測、治理中國氣象局一直在行動 

霧和霾作為天氣現象,是世界各國地面氣象觀測中的重要內容。一直以來,中國氣象局高度重視霧、霾等重污染天氣的預報預警和大氣污染氣象保障工作。 

中國霾觀測/監測任務早在50年代就已開始了相應的觀測與檢測。2002年5月氣溶膠研究第183次香山科學會議、12月國家區域性灰霾形成機理及氣候影響科學研討會,在霾研究領域具有劃時代和里程碑標志意義。 

“在此之前,我國東部霾年平均日數不足8天,霾天氣氣候學研究相對薄弱。但隨著霾日數的快速增長和霾氣象環境災害加劇,霾長期氣候變化特征的研究和氣候影響的研究已經取得重要成果。”周兵說。

針對霧、霾天氣,中國氣象局在全國建立了常規霧、霾天氣網絡化監測體系,主要包括能見度、相對濕度、霧和霾天氣現象等觀測,是氣象部門基本觀測預報服務重要內容之一。近些年來還逐漸開展對霧霾有重要影響的大氣氣溶膠的觀測和大氣環境質量PM2.5等監測,同時研究建立了衛星遙感監測霧、霾空間分布和發生發展的技術方法,在國家及和區域中心開展霧、霾成因分析、預報預警指標和數值預報模式開發研究及應用。

“隨著觀測技術的發展,目前對氣溶膠的物理-化學-光學特性的觀測逐步增多,也開展了一些氣溶膠垂直分布的觀測。”周兵補充到。 

為了更好地落實大氣污染氣象保障工作,中國氣象局印發了《氣象部門落實大氣污染防治行動計劃實施方案》,明確京津冀、長三角、珠三角等重點區域環境氣象服務目標和任務。強化氣象衛星、環境氣象觀測站在區域霧和霾監測中的應用,完善霧、霾監測預報預警體系,開展霧、霾和空氣污染氣象條件中、短期預報預警,并及時發布監測預警信息。 

其次,成立中國氣象局京津冀環境氣象預報預警中心,建立京區域環境氣象數值預報業務系統,發布區域環境氣象預報和評估報告;開展區域重污染天氣應急演練,建立京津冀及周邊地區區域加成呢數據共享、信息通報和聯合會商機制,初步實現了重污染天氣的區域聯防聯動。 

再有,簽署《環境保護部中國氣象局合作框架協議》。聯合環保部門印發《京津冀及周邊地區重污染天氣加成呢預警實施方案》,制定京津冀及周邊地區重污染天氣監測預警實施細則。同時,開展了重污染天氣預警應急會商演練,并與衛生計生委、交通部聯合啟動霧和霾天氣對健康和交通運輸影響的應急聯動試點工作。 

就在本次采訪當天,中國氣象局霧、霾監測預報創新團隊成立。該團隊將在未來致力于研發全國和區域霧、霾數值預報系統,為實現全國、區域和重點城市霧、霾聯動預報預警提供科技支撐,促進提高我國霧、霾預報的準確率,帶動國家、區域和省(自治區、直轄市)環境氣象服務的發展。 

霧-霾天氣已經影響到人們生活和出行及人體健康。能見度低下易造成航空、鐵路、高速公路等交通事故與延誤。霧霾天氣發生時,近地面大氣中含有大量的各種污染物質,特別是高濃度的PM2.5,對人體健康有極大危害,易發咽喉炎、氣管炎、結膜炎等炎癥;造成肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系統疾病發病率的增加。 

對于霾治理的對策,周兵說:“治理霾需要內外治理同時進行。外部就是指影響霾生成、發展等因素的氣象條件的變化,這部分應以適應對策為主;內部部就是指從霾的污染源下手,例如減排、低碳行動等。”總之,周兵認為治理空氣污染關鍵在于加強以下4個方面的工作: 

第一,政府引導、聯防聯控、結構調整。政府明確城市定位,科學制定城市規劃和人口合理布局;加快調整能源結構,改善公共交通管理,嚴格限制機動車保有量,全面推行清潔生產。建立城市間治霾污染協同行動和協同減排計劃、落實聯防聯控的措施方案,加快發展方式轉型和經濟結構調整,減少大氣中有害凝結核的總量。 

第二,監測系統一體化、科學行動。霾污染監測需要突破國家與地方的界限、行業與行業的界限,強化國家級跨學科、跨行業的大氣環境監測系統頂層設計、一體化建設、資源共享政策。科學剖析霾污染和成分結構,重視氣候變化中霾氣溶膠氣候效應,制定大氣污染防治行動計劃階段性目標,樹立科學行動長期作戰信心。 

第三,強化環境保護意識、實施論證制度。推進環保管理體制改革,完善空氣污染治理相關法規體系,堅持污染排放控制與生態環境治理相結合,加強生態環境保護,改善和恢復氣候系統功能。建立城市規劃和重大項目建設氣候可行性論證制度,以趨利避害、合理利用氣候資源。 

第四,科普先行、低碳生活、綠色出行。人類活動影響氣候變化和氣候環境已逐步為社會接受,發達國家工業化和城市交通造成污染問題及其治理經歷漫長歷程,先進經驗和技術值得學習與借鑒。人們在日常生活中盡量減少能源消耗、資源耗損和碳排放。 

結語

大氣污染不僅僅來源于工業、汽車尾氣、建筑工地等,也來源于人們的日常生活。霧、霾對經濟社會發展和公眾生產生活的影響越來越大,驅散霧-霾不是一朝一夕之事,需要政府、企業、個人共同努力去完成。其中,政府應積極開展多種形式的宣傳教育,普及大氣污染防治的科學知識,倡導文明節約、綠色的消費方式和生活習慣,引導公眾從自身做起、從點滴做起、從身邊的小事做起,在全社會樹立起“同呼吸、共奮斗”的行為準則,共同改善空氣質量。當然,新聞媒體人也應積極宣傳國家采取的政策措施和取得的成效,加強輿論監督,為改善大氣環境質量營造良好的氛圍,發揮在大氣環境保護中的;良性作用。

(來源:中國天氣網)

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