气候变化加剧重污染天气形成机制分析

鼓狮 • • 低碳经济

《中国极端气候事件与灾害风险管理国家评估报告》最新研究揭示，在近60年间全球气候变暖的背景下，我国极端天气气候事件呈现出显著变化特征。报告特别指出，中东部地区冬半年重污染天数大幅增加，华北地区因重污染天气导致的能见度问题尤为突出。气候变化对重污染天气的影响主要体现在三个关键方面：

首先，大气环流形势的变异直接改变了污染物的扩散条件。我国秋冬季大气污染物扩散与西伯利亚高压及强冷空气南下密切相关。研究表明，自20世纪60年代初以来，在行星尺度大气环流和全球气候变暖的双重作用下，全国性寒潮事件频次呈现明显下降趋势，平均每十年减少0.2次。同时，西太平洋地区台风和热带气旋生成数量减少，登陆我国的台风和热带气旋频次也随之降低，导致南方和东南沿海地区夏秋季大风天气频率下降，大气扩散能力减弱。

其次，气温升高、降水减少及平均风速降低共同加剧了污染物的扩散难度。自20世纪50年代初以来，全球地表平均气温每十年上升0.12℃；而我国地面气温上升速率显著高于全球平均水平，20世纪60年代初以来全国年平均地面气温每十年上升0.25℃。与此同时，中国大部分地区降水呈现减少趋势，不利于大气污染物自然清除。近30余年间，我国对流层年平均风速下降速率达每十年0.10m/s至0.17m/s。北方和东部地区寒潮大风频次减少，南方沿海热带气旋及其强风活动频率下降，全国多数地区近地面平均风速减弱，静稳天气现象增多，进一步阻碍了污染物扩散。

第三，部分研究指出气候变化可能增加逆温层出现的频率。逆温层对局地重污染天气的发生具有显著影响。通常情况下，气温随高度递减，但在特定气象条件下会出现气温随高度递增的逆温现象，这种现象形成的大气层称为逆温层。正常气象条件下，污染物会从气温较高的低空向气温较低的高空扩散；但在逆温条件下，逆温层会阻碍空气垂直对流运动，导致近地面大气污染物无法扩散，越积越厚，从而加剧空气污染。冬季重污染天气频发与逆温层密切相关。冬季夜间近地面空气温度较低，而高层空气温度较高，冷空气密度大于暖空气，近地面的冷空气不会向高空运动，垂直方向缺乏空气交换，更容易形成重污染天气。这一发现提示我们，气候变化对重污染天气的形成和影响需要引起高度重视。

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