霧霾和氣候變化有無明顯的聯繫?


霧霾的出現一是要有大量的污染物,二是要有合適的天氣。
大風大雨那也不會出現這個污染。
既然與天氣有關,必然會與氣候變化有關。


1、氣候變化怎麼影響大氣污染
這兩年霧霾發生頻次的確在增加中科院副院長:中國發生霧霾頻次或已逼近「拐點」
相應的靜穩天氣出現的頻次以及強度也在增加,這在氣候態中是異常的,因此,靜穩天氣增多本身就是氣候變化的現象,氣象工作者們正在去尋求這種氣候變化的內因。當然,氣候變化影響空氣污染的機制還有很多的,靜穩天氣只是一方面。
舉個栗子,氣候變化可以直接影響大氣環流,現有的研究表明,氣候變化的過程中,是有震蕩的,最著名的就是南方濤動。這個現象導致的是厄爾尼諾和拉尼娜現象大約每五年的一個交互過程,同時會影響整個大氣圈的環流,進而影響大氣輸送過程。因此,最近的一項研究表明,氣候變化影響了夏威夷地區的臭氧濃度:http://www.nature.com/ngeo/journal/v7/n2/full/ngeo2066.html
該研究發現了在年代際尺度上(十年),夏威夷地區的臭氧升高,是由於氣候變化導致的秋季亞洲地區來向的高臭氧氣團傳輸導致的。繞口么?其實就是有的時候吹過去的多了唄。。

2、空氣污染能影響氣候變化嗎?
答案是肯定的,再舉個例子,PM_{2.5}屬於氣溶膠的一類,氣溶膠的直接輻射效應就是通過散射等方式影響地球的太陽輻射平衡……偏偏PM_{2.5}屬於cooling的那種,也就是說,PM_{2.5}越多,降溫作用越明顯。2011年剛開始討論PM_{2.5}污染的時候,我們還開玩笑地說,京都議定書對於我國不公平,我們貢獻那麼多PM_{2.5},應該抵消了很多二氧化碳帶來的升溫作用啦哈哈。當然,這只是開個玩笑,大氣太複雜了,自由度這麼高,導致IPCC的氣候變化報告也得幾年才出一份。但是從氣溶膠的直接輻射效應和間接(成雲)輻射效應的綜合來看,是降溫的(AR4報告的結論),具體參考Figure TS.5 - AR4 WGI Technical Summary。當然,黑炭或者說棕碳氣溶膠的確是有增溫作用的,研究還在繼續。
OK,扯遠了,我們回到空氣污染是否能夠影響氣候變化的主題上來。前面提到過,PM_{2.5}是有冷卻大氣的作用的,但是我們在研究中,用的更多的評估其對氣候變化的影響的方法是使用數學建模去模擬。過去的研究中,我們都只是在「人類活動影響氣候變化」這個大背景下去假設各種條件,具體的機制研究被相關知識的匱乏以及整個系統的複雜度所限制了。
不過,近來也有研究從觀測的角度直接來闡述人為污染是如何影響大氣的:

來源:A. J. Ding et al.: Intense atmospheric pollution modifies weather

來源:A. J. Ding et al.: Intense atmospheric pollution modifies weather
這篇文章說的是一個個例。2012年6月10日,南京經歷了一次嚴重的秸稈燃燒污染。當大量的PM_{2.5}來到這個地區時,儘管是晴天,由於PM_{2.5}的對於太陽輻射的嚴重阻隔作用,邊界層也無法抬升,導致擴散條件變得極差。同時,大量的PM_{2.5}也使得本該到來的降水推遲了(至於降水為什麼推遲,還請閱讀更多文章,比如http://www.chinaam.com.cn/UploadFiles/Pub_69.pdf 順便吐個槽,這個不就是把人英文文章翻譯過來了么。。)
這個機制對於解釋2013年1月北京長達21天的重度污染也是有啟發作用的,也就是說,存在PM_{2.5}影響了邊界層結構,導致大氣更加靜穩了這種情況。

最後,雖然我們知道考慮大氣污染的問題的時候必須要考慮氣候變化的影響了,但是並不代表我們的污染應該完全歸因於老天爺。我們國家的污染物排放的確太多了,但是要讓工廠犧牲成本加大污染物處理,要讓每個家庭少開一些車,恢復一下荒漠化地區的植被……可不是一朝一夕就能辦到的。衝出霧霾重圍?首先別搞一刀切吧,雖然兩件事之間往往應該是用最簡單的關係連接起來,但是大部分時候世事並不是人所想的只有一個簡單的答案。

以上


關於霧霾和氣候有無明顯關係,我想是不是可以縮小一下討論範圍,即大氣中的顆粒物是否會影響氣候,而這個問題正是大氣科學等方向一直在著力研究的問題。關於這個問題很多文獻都有闡述,總體的結論是相互之間會有形象。我來做一個不是很全面的總結(在上課只能靠記憶來總結,以後有空再修改)。顆粒物對溫室效應有一定的負效應,而且顆粒物的增加可能影響降雨時晶核的成長,導致乾旱的地方更乾旱。而同時,諸如季風的年際波動可能會影響城市靜風日,導致霧霾日增加等。關於這類的文獻還有好多,我概括的只是冰山一角,如有疏漏大家多多交流。


中國在過去的這一兩年內冬春兩季頻現的靜穩天氣,以及隨之形成的不利於污染物擴散的氣象條件,到目前為止都無法證明是氣候變化導致的結果。

中國舉國範圍內的霧霾現象,其核心根源仍然在於污染物排放總量遠遠超過環境容量的消納能力。

由於造成霧霾的污染物質和造成氣候變化的溫室氣體(主要是二氧化碳)同根同源,能源部門是重大來源。因此,中國從能源體系的清潔低碳轉型入手,加大力度減少污染物和二氧化碳的排放,推動清潔可再生能源的發展,確實已經到了關鍵時刻。


隨手搜了一下,這篇文章,不過做的是美國的~沒來得及細看~
http://www.atmos-chem-phys-discuss.net/12/18107/2012/acpd-12-18107-2012.pdf


有吧 天氣熱的時候天空很藍的,這個大家都有發現吧!


霾對氣候的影響:
1.霾屬於顆粒極小的灰或煙塵,小顆粒的灰或煙塵極易吸附在水蒸氣上,致使水蒸氣只能不斷地吸附顆粒物從而沉降。
2.若沒有霾,水蒸氣垂直上升形成雲或生成晨霧。
3.高空水汽不足就算有再多的顆粒物也形成不了雨滴,那麼高空的大規模顆粒物就容易成為遠距離輸送的污染。倘若水汽充足再加上高空大濃度顆粒物,則會形成各種百年一遇的雨雪。
4.霾的影響範圍有多大就會對多大範圍的氣候造成影響。



聯繫必然是有,強霧霾直接阻斷了大量的太陽輻射到達地表,甚至能使激光武器失效(局座)。低層的霧霾和低層雲類似,阻斷太陽的波段輻射,另外對於地球發射的長波輻射並沒有太大的影響。所有效果是明顯,但具體量是多少現在很難明確。

在全球尺度,給幾個TERRA衛星觀測的統計數據,大家瞧瞧。數據來源於氣候變化觀測數據|全球地表溫度變化|雲量變化|氣溶膠變化|水汽變化|植被指數變化|葉面積變化|氣候變化數據下載


全球雲量變化

雲是控制地球輻射的最重要因子(每天全球超過70%面積被雲覆蓋),研究了很長時間,但地球的輻射平衡目前還沒搞清楚。很明顯,雲量在15年突然增大,具體分析是來自三大洋的雲量增大,實際上三大洋的溫度也增大很快。


全球氣溶膠變化

氣溶膠,霧霾?實際上逐年也是在增加的。氣溶膠對於雲的形成的作用就是增加凝結核量,這玩意是水汽凝結成雲的必要條件,呼呼。


全球地表溫度變化

2016年是有觀測來全球溫度最高的一年啊,看這個圖也能看明白,溫度在急劇的上升。具體數據上白天的溫度並沒有升高太快,反而是夜間溫度升高太快。so 為何夜間升高太快呢,雲量的增加是其中的因子之一,影響了地表夜間向太空的長波輻射,也就是不讓地表降溫。


全球水汽變化

水汽就比較慘了,一路下降。水汽作為極強的溫室氣體,含量在不斷的下降是很恐怖的。為嘛會下降這麼快?轉換為什麼了,雲、降水嗎?目前不是很清楚。


先寫這麼多,有時間再續,歡迎圍觀。


關係是肯定有!其實霧霾是50年就有,主要在中國東部沿海地區。到2000年,北上廣深等發達地區尤為嚴重,霧霾主要來自城市的機動車、工業噴塗、建築灰土、燒煤和流動霧霾。霧霾不是一時半刻的天氣問題,是日積月累的爆發。近來霧霾這麼嚴重,是因為污染是在太嚴重,加上天氣如果一潮濕、沒風,就會特別明顯。


霧霾消除只有兩種方式,干沉降(重力沉降),濕沉降(雨雪)。易於霧霾形成的天氣原因是低溫度,高濕度,低風速,逆溫天氣


冬季pm2.5極易爆表,原因是中緯度農業國家在冬季農田拋荒,既缺乏足夠的溫度讓雜草生長,積雪覆蓋又薄,這些因素導致表面沙塵極易漂浮空中造成全國性空氣污染。但某些政治上的原因,現在將pm2.5歸功於中石油中石化。


pm2.5從2013年開始成為關注點,2012年起是中國城市化號角吹響的一年。
2013年,中國私家車數量井噴式增長,上海市排照拍到8萬,依然大有市場。
什麼工業用電,什麼冬季取暖,什麼秸稈焚燒,13年和以往差距不大。這幾個專家天天解讀的變數可以忽略。
霧霾出現的地點是:華北,長三角地區。這些地區無一例外,都是汽車消費的增長地區。
唯一可以說明的是:汽車增加,汽車尾氣的排放造成了霧霾。說白了就是:中國的油品太差,油價卻又比世界其他國家不高。
於是,也不難理解為什麼反腐從石油系統開始了。


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