气溶胶对欧洲极端天气产生的意外影响

A walker strides through snow towards the Old John memorial in Bradgate Park, Leicestershire in northern England, January 29, 2004. Commuters faced severe delays across Britain on Thursday after freezing weather brought chaos to roads, railways and airports. NO RIGHTS CLEARANCES OR PERMISSIONS ARE REQUIRED FOR THIS IMAGE REUTERS/Darren Staples DS/ASA/JB - RP4DRIGUPAAB
A reduction in aerosol production in Europe has led to fewer extremely cold daysImage: REUTERS/Darren Staples
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过去50年里,欧洲和包括俄罗斯在内的欧亚大陆北部极寒天气日数有所减少。研究人员将长期观测数据与最先进的气候模型相结合,发现人为气溶胶排放量在此期间减少留下了他们所说的“明确无误的特征”。这导致北半球冬季极地急流(一道从西向东快速流动的气流)以及地表温度变率发生变化。

这项研究表明,气溶胶是燃煤等活动产生并污染大气的固体颗粒,在区域尺度上对冬季极端天气的影响可能比温室气体更大,不过气溶胶与极端天气之间的关系很难厘清。

“这一发现凸显了理解人为气溶胶影响的重要性,这有助于准确预测极端天气事件的气候变化,而这对于制定气候减缓和适应策略至关重要,”Yuan Wang说。他是加州理工学院和喷气推进实验室的研究科学家。加州理工学院受美国国家航空航天局委托管理喷气推进实验室。他还是一项相关研究的第一作者,该研究发表于《自然·气候变化》,日期为2月3日。

Wang及其同事发现,更严格的空气污染法规使大气中的气溶胶减少;由于大气中反射阳光的颗粒变少,当地因此出现升温效应。欧洲气温升高,增强了欧洲与北极之间的温度梯度,进而有助于使急流保持稳定、相对笔直的状态。

当急流蜿蜒南下时,可能会将寒冷的北极空气带到更南边的纬度。一些气候模型预测,由温室气体驱动的全球变暖导致北极气温持续上升,可能会削弱急流并使其蜿蜒移动;但Wang的团队发现,背后的机制更为复杂。

“这说明,对于冬季极端天气,气溶胶的影响大于温室气体,”Jonathan Jiang说。他是喷气推进实验室的研究人员,也是这项发表于《自然·气候变化》的研究的共同通讯作者,并负责研究工作。

预计中国将在未来二三十年出台导致气溶胶减少的空气污染法规。模型预测,东亚也可能出现类似影响。

这项研究的标题是《欧洲气溶胶排放减少抑制欧亚大陆北部冬季极端天气》。共同作者包括Yuk Yung,行星科学教授、喷气推进实验室高级研究科学家;John Seinfeld,路易斯·E·诺尔化学工程学教授;加州理工学院研究生Tianhao Le;加州大学洛杉矶分校的Gang Chen;以及喷气推进实验室的Hui Su。这项研究由美国国家航空航天局和美国国家科学基金会资助。

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