Kinas alvorlige vinterhage knyttet til virkninger av globale klimaendringer

USA-selskaper varsler alvorlige følger av ny Kina-toll (Juni 2019).

Anonim

Kinas alvorlige vinterforurensningsproblemer kan bli forverret av endringer i atmosfærisk sirkulasjon forårsaket av isktap i arktisk sjø og økt Eurasian snøfall - både forårsaket av global klimaendring.

Modellering og dataanalyse utført av forskere ved Georgia Institute of Technology tyder på at sjøis og snøfallsendringer har skiftet Kinas vintermonson, og bidrar til å skape stillestående atmosfæriske forhold som fanger forurensning over landets store befolkning og industrisentre. Disse endringene i regionale atmosfæriske forhold er frustrerende innsats for å håndtere forurensning gjennom utslippskontroll.

"Utslippene i Kina har gått ned i løpet av de siste fire årene, men den alvorlige vintervakten blir ikke bedre, " sa Yuhang Wang, professor i Georgia Techs skole for jord og atmosfæriske vitenskap. "For det meste skyldes det en veldig rask endring i de høye polare områdene der sjøis faller og snøfallet øker. Denne forstyrrelsen hindrer at kald luft kommer inn i de østlige delene av Kina, hvor det vil skape luftforurensning."

For å bli rapportert 15. mars i tidsskriftet Science Advances ble forskningen sponset av National Science Foundation og Environmental Protection Agency. Papiret presenterer et klart eksempel på hvordan storskalaforstyrrelser forårsaket av globale klimaendringer kan få betydelige regionale konsekvenser, og antas å være den første som knytter havs is og snøfall til regional luftforurensning.

Haze problemer i East China Plains - som inkluderer hovedstaden Beijing - fikk først verdensomspennende oppmerksomhet i løpet av vinteren 2013 da et instrument i den amerikanske ambassaden registrerte ekstremt høye nivåer av PM 2, 5 partikler. Hedesien oppfordret den kinesiske regjeringen til å sette strenge mål for å redusere utslippene fra industri og andre kilder.

Selv om disse utslippskontrollene ser ut til å fungere, fortsetter uklarheten i desember og januar. Så lurte Wang og kollegaene Yufei Zou, Yuzhong Zhang og Ja-Ho Koo om andre faktorer kan spille en rolle.

Langsiktig luftkvalitetsmåling er ikke tilgjengelig i Kina, så forskerne måtte samle estimater basert på synlighetstiltak og satellittdata. For å analysere de historiske postene, opprettet de en ny forurensningspotensialindeks (PPI) som benyttet lufttemperaturgradientavvik og vindhastigheter for overflater som en proxy for ventilasjonsforhold i Øst-Kina.

"Når vi genererte PPI og kombinert det med synlighetsdataene, var det åpenbart at januar 2013 var langt utover alt som noen gang hadde vært sett før vi gikk tilbake i minst tre tiår, " sa Wang. "Men i den måneden hadde utslippene ikke endret, så vi visste at det måtte være en annen faktor."

Øst-Kina-slettene består av sammenhengende bassenger omgitt av fjellkjeder i vest og øst i øst, et speilbilde av forurenset Sør-California. Forurensning generert av industri og kjøretøy kan fjernes effektivt bare ved horisontal spredning eller ved vertikal blanding i vinter, og når disse prosessene ikke går ut av stagnerende luft, oppstår forurensning. Det virket sannsynlig at noe hindret ventilasjonen som ville ha holdt luftrenseren.

Forskerne så på klimatiske egenskaper som sjøis, snøfall, El Niños og Stillehavet Oscillasjoner. De utførte hovedkomponent og maksimal kovariansanalyser og fant sammenhenger av stillestående luftforhold over Kina til arktisk sjøis - som nådde rekordhøyhet høsten 2012 - og snøfall i øvre breddgrader av Sibir, som hadde nådd en rekordhøye tidligere i om vinteren. De brukte deretter atmosfæriske modell simuleringer for å studere hvordan disse faktorene endrer storskala atmosfæriske sirkulasjonsmønstre og forurensningsventilasjon over Øst-Kina.

"Reduksjonen i sjøis og økning i snøfall har den effekten av å dempe klimatologisk trykkryggstruktur over Kina, " sa Wang. "Det flater temperatur- og trykkgradienter og beveger den østasiatiske vintermonsunen mot øst, reduserer vindhastigheten og skaper en atmosfærisk sirkulasjon som gjør luften i Kina mer stillestående."

Resultatene av modellen var i samsvar med observasjoner som Korea og Japan hadde vært uvanlig kald om vinteren, mens øst Kina hadde vært uvanlig varm - begge tyder på at kjølesenteret hadde flyttet.

Vinteren 2017 så de samme faktorene, med lave nivåer av arktisk sjøis i september 2016, høyt snøfall - og alvorlig tåke. Wang sier at disse faktorene sannsynligvis vil fortsette da den globale klimaendringen forstyrrer den normale strukturen i atmosfæren.

"Til tross for innsatsen for å redusere utslippene, tror vi at dis er trolig fortsatt for fremtiden, " sa han. "Dette er delvis klimadrevet nå, så det vil nok ikke bli mye bedre om vinteren. Utslippene er ikke lenger den eneste driveren til disse forholdene."

Wang håper å fortsette studien ved å bruke nye data fra Kinas overvåkingsnett for luftkvalitet. Virkningen av globale klimaendringer, sa han, kan være unikt for Kina på grunn av sin geografi og følsomhet for endringer i atmosfærisk sirkulasjonsstruktur. Selv om problemet nå er manifestert i luftforurensning, sa han at resultatene av studien skulle oppmuntre nasjonen til å fortsette å takle klimaendringene.

"Den meget raske endringen i polaroppvarming har virkelig stor innvirkning på Kina, " sa han. "Det gir Kina et incitament til ikke bare å følge med på utslippsreduksjoner på luftforurensende stoffer, og også å se på potensialet for å redusere klimagassutslipp. Vår forskning viser at kutte drivhusgasser vil hjelpe til med vinterhudsproblemet."

menu
menu