NCC:北极海冰减少加剧污染物向青藏高原传输

发布日期:2020-09-04 字体:[ ]

  通过综合分析青藏高原气溶胶和气象长期观测数据、北极海冰数据、欧洲气象中心再分析资料等,中科院青藏高原所高寒环境质量与安全团队丛志远研究员等,与挪威卑尔根大学、南京信息工程大学、挪威大气研究所、中科院西北生态环境资源研究院等单位合作发现,北极海冰减少加剧气溶胶等污染物向青藏高原输送,为理解青藏高原污染物跨境传输提供了新视角。 

  青藏高原与北极都属于全球最洁净的地区。受大气环流影响,青藏高原周边南亚、中亚排放的气溶胶等大气污染物跨境传输至青藏高原并影响其气候环境。目前,对该区域污染物跨境传输的具体特征和相关机制仍缺乏深刻认识。 

  通过分析纳木错和珠峰地区大气气溶胶长期观测数据,科研人员发现,气溶胶光学厚度(AOD)大多在每年4月呈现明显年度峰值。而这个时间段,正是南亚地区森林大火和农作物残留燃烧等污染事件的高发期。 

  在全球变暖背景下,北极海冰加速融化。通过统计诊断分析发现,2月北大西洋一侧北极海冰减少,使得该地区海洋表面和大气底层异常增暖,北极和中纬度大气温度梯度减少。根据热成风原理,该地区极地急流减弱,向高纬度欧亚大陆内陆输送暖、湿的海洋气流减少,导致24月乌拉尔山附近积雪深度减少,进而影响4月西风带大尺度扰动,东亚副热带西风急流增强。受青藏高原地形影响,增强的上升气流与青藏高原山谷风等中尺度环流系统相结合,加速南亚污染物翻越喜马拉雅山脉,进入青藏高原。 

  在全球变暖背景下,冬季北极海冰融化加剧,影响大气环流,使得西风急流增强,导致传输至高原的污染物增多,加速青藏高原冰川融化等。目前,青藏高原仍保持整体洁净,如果外来扰动持续增加,将加剧一系列环境风险。目前,青藏高原变暖速率是过去30年的2倍多,从全球联动角度减少人为排放是控制环境风险的唯一途径。 

  上述研究成果于2020831日以“Arctic sea-ice loss intensifies aerosol transport to the Tibetan Plateau”为题,在线发表于Nature Climate Change。挪威卑尔根大学李菲博士为第一和通讯作者,青藏高原研究所万欣博士为第二和共同通讯作者,丛志远研究员为合作作者。该成果得到了国家自然科学基金(4187511841807389)和中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20040501)等项目的资助以及珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站和纳木错多圈层综合观测研究站的大力支持。 

  文章链接:https://www.nature.com/articles/s41558-020-0881-2 

 

  图1 4月北极海冰偏少相关的泛第三极水平和垂直环流异常,以及北极-乌拉尔山-青藏高原遥相关示意图 

   

  图2 气溶胶自动观测网(AERONET)全自动太阳光度计 

   

   图3 气溶胶自动观测网(AERONET)全自动太阳光度计