全球变暖加剧中国雾霾天气?!

   每年，室外空气污染导致城市近330万人死亡。这个数字甚至多于艾滋病，疟疾和流感的总和，然而官方数据的稀疏覆盖率，意味着很多城市都成了漏网之鱼。

（译自：https://www.theguardian.com/cities/2015/dec/02/where-world-most-polluted-city-air-pollution）

    不可否认中国近年来的高速发展，但是，经济发展的代价仍然不容小觑。固然我们已经做出了很多努力来减少气候变化的影响，但是，从全球的大局来看，情况不容乐观。虽然我不愿叙述经济后面复杂的利益链条，但是，我们有目共睹，空气污染极大的影响着我们的生活。

    “面对恶劣的自然环境，以李守林、石光银、牛玉琴等全国治沙英雄为代表的榆林人民，70年来坚持“南治土、北治沙”，不屈不挠与风沙抗争，为陕西绿色版图向北推进400公里做出了重要贡献。”不过，牛玉琴等几代人种下的林草，却因为中国华能在当地推进的一个光伏项目，被施工人员推平。据《财经》杂志报道，被毁坏的牧草地有3000余亩。

我为什么这么关注空气污染？

    我的故乡西安位于关中平原，南有秦巴山脉，北有陕北高原，西有六盘山，因此扩散条件极为不利。我们在高中都学过城市气温高，形成上升的气流，但是由于特殊地形导致的逆温层（气温随海拔上升，不降反升的现象），相当于给城市上空盖了个“帽子”，使得污染格外难以扩散。

    这段时间，我看到大家为了防止感染病毒，纷纷戴上了口罩。但是，几个月前在我提醒周围的人防备无孔不入的雾霾时，他们却嗤之以鼻，更有甚者认为室内就没有空气污染的存在。面对潜在的危险而不自知，这恐怕是最危险的情况了。有人认为全球变暖已经渐渐远离了我们，事实上，我们应当认识到，全球气候系统是一个整体，牵一发而动全身。

季风与雾霾

    以前的的研究表明，东亚冬季季风（East Asian winter monsoon，EAWM）近十年呈减弱趋势，因此风速下降，导致气溶胶浓度增加，但调节与区域空气质量有关的短期天气变化的基本气候因素，之前还没有资料。

    最近，美国佐治亚州理工学院的地球和大气科学综合研究所，探讨了污染潜力指数（pollution potential index，PPI）与区域气候差异性之间的关系[Ja-Ho Koo†,2017]。

    A.2013年Aqua卫星550 nm中分辨率成像光谱仪(MODIS)得到的图像;(B)气溶胶观测、PPI和CFI的时间序列;括号内为它们与PPI的相关系数(r值);(C) 2013年标准化地表WSI（nearsurface wind speed index，近地面风速指标）分布;(D) 2013年标准化电位分布ATGI （air temperature gradient index，气温梯度指数）。

在(C)和(D)中，黑点(叉)表示基于bootstrapping方法的99%置信度水平。(A)中的红色矩形框和(C)、(D)中的黑色框表示ECP[华东]区域，所有结果都是一月份的。

    上面这张图展现了前一年秋季，该地区发生厄尔尼诺-南方涛动现象的情况。从下面这张图，我们可以看到2013年，污染潜力指数（PPI）异常的高。

   如果我们放大华东地区的图像，发现预测结果和事实惊人的一致。

    这里得到了一个浅显的结论：全球变暖趋势通过影响西伯利亚冬季风的风速指标以及厄尔尼诺-南方涛动现象，使得中国华东地区雾霾天气趋于严重。（当然，还有一些其他结论，介绍它们将极大地降低本文的可读性，读者可以自行查阅相关文献）

    最后，祝大家身体健康，万事如意！

参考文献：

[1]China National Environmental Monitoring Center (CNEMC), Monthly Report of Air Quality in the Seventy-Four Major Cities in January 2013 (Beijing, 2013).

[2]Y. Zou, Y. Wang, Y. Zhang, J.-H. Koo, Arctic sea ice, Eurasia snow, and extreme winter haze in China. Sci. Adv. 3, e1602751 (2017).

[3]D. W. J. Thompson, J. M. Wallace, The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields. Geophys. Res. Lett. 25,1297–1300 (1998).

[4]N. A. Rayner, D. E. Parker, E. B. Horton, C. K. Folland, L. V. Alexander, D. P. Rowell, E. C. Kent, A. Kaplan, Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. J. Geophys. Res. 108, 4407 (2003).

[5]D. A. Robinson, K. F. Dewey, R. R. Heim, Global snow cover monitoring: An update. Bull. Am. Meteorol. Soc. 74, 1689–1696 (1993).