智叟王铮分享 http://blog.sciencenet.cn/u/王铮 中国科学院政策与管理科学研究所研究员兼华东师大、中国科大教授

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中国雾霾与大气褐色云团 精选

已有 12458 次阅读 2017-1-8 14:48 |个人分类:为科学而科学|系统分类:科研笔记

中国雾霾与著名的大气褐色云团(英文缩写ABC,又称亚洲褐色云团,或者亚洲褐云)是不是有联系呢?我看是有,中国雾霾可能是亚洲褐色云团引起的,或者说是它的发展、演变移动。这是我的推测。写了出来,供学者们讨论,可以说求教以高明。博友可以批评,不欢迎“打横炮”。

什么是亚洲褐色云团呢?百度是这样介绍的“空气污染中的微粒飘浮在大气中与云交互作用后形成所谓的大气褐云(Atmospheric Brown Clouds),又称大气棕色云团,对人体健康有害,对稻米生产也有影响。所谓““亚洲褐云”是一种西至印度、东至中国的褐色云层。在1999年的印度洋实验中首次被观察到。科学家们认为,褐云由悬浮于空气的颗粒和污染物形成,又因湿度适当而转变为薄雾或阴霾。它最初可能形成于1997年印尼发生的“霾害”(因生态物质和化石燃料的烟雾所形成的直接或间接灾害)。印尼传统农业都是采取放火烧山取得耕地,再利用雨水扑灭火势。但1997年是厄尔尼诺年,当印尼农民放火烧山时,天气异常干燥,结果火势一发不可收拾。浓烟因气候的异常而无法扩散,停留在距地表数公里处,浓厚的烟雾显出灰蒙蒙的黯淡色彩,阻挡了东南亚的蓝天”。后来的研究发现,这样导致出现一个云层位于南亚上空,大约距地面约14公里处厚约3公里。开始,它被叫做Asian brown cloud ,简称ABC.后来一些科学家发现,非洲也有类似现象,就用Atmospheric Brown Clouds称呼ABC。中国科学家对它多有研究。


可以连接到的亚洲褐云的维基地址是:

https://en.wikipedia.org/wiki/Asian_brown_cloud


2002年我看到一个报道,ABC在孟加拉国扩张了,我立即想到ABC可能会迁移到中国来,因为我们国家气候主要位于西风带带上。在行星风带西风的控制下可能会被拖曳到中国来。大约2004年,重庆报道雾霾天气增加了,接着湖南也出现了类似报道。而1998年11月5日至11月15日的对上海环境地连续监测表明:这段时间污染十分严重,有些地区一天总悬浮颗粒物浓度可达1069g/ m3,超过目前国家3级标准2倍以上。当时我相信ABC移动过来,下沉可能就会增加近地表大气PM2.5的含量或者说凝聚核,从而使大气雾霾发生。因为加州、墨西哥就发生过类似现象。最近的十年,中国雾霾越来越重,不过我们大致可以看到,后来,中国严重雾霾天气,开始主要发生在华北地区,逐步扩展到秦岭淮河线以北长城以南地区,在西风带主要控制区。2012年我推测河南很快会发展起来,然后是山东,再后来是韩国。ABC云团作为包含大量PM2.5的云团,应该比一般空气气团重一些,当然不会如西风带的一般气团容易迁移,但是,它会被高层的行星风带气流拖曳东扩的。这个推测在逐步被证实。

果然最近一段时间,韩国出现了雾霾,韩国人开始指责中国的污染传到了韩国。殊不知,如果西风带的上空存在一个ABC, 西风带上的中国也是受害者。韩国人的指责是没有道理的。

2005年,讨论到应对ABC或者是可能出现的城市雾霾,当时刚刚卸任华东师大教育部城市遥感实验室负责人我和接任,就与中山大学老师合作向教育部建议了一个城市环境的拟申请973题目,试图从城市管理角度来研究这个问题的应对。我也提出把城市自然地理学,作为我们这个实验室的研究重点。可以项目在教育部预选答辩时,一个据说来自北京某环境研究院的专家说:“PM2.5,你们上海、广州是大问题,我们北京早已经解决了。”现在看来,他吹牛了。立项建议书当然也被淘汰了。前两天,我碰到与我一起答辩的同志,他说:你没有问一问那个专家和主持会议的处长,北京现在有PM2.5吗?说起来惭愧,我这几年也没有关注这个问题的研究动向了,有什么脸去问别人。

那么怎么解决呢?当时我在建议书里写道:“1990年代后期以来,作为城市大气污染问题基础理论之一的城市生物-化学气候学的已经成为了国际热点方向(Desthali,1999,Mertens,2000, Betts, 2001)。在其内容方面,城市气候在对城市大气颗粒物物理行为了解后,出现了城市清洁行动(Fenger,1999)。新的研究工作主要集中到城市PM10-PM2.5大气颗粒物在不同地理环境单元的扩散污染行为和形态特征,试图找出城市局部下垫面与颗粒大小和成分的关系”。“美国甚至提出了一个国家行动计划(Lamb, Bowersox,2000)。另一方面,城市气候与污染物行为的耦合机制模拟研究成为了重点领域(Colvile,et at, 2003, Lewis, Klouda, Ellenson,2004, Duran, Carmona, Monteagudo2004 ))”。现在我们知道这样的计划叫“清洁空气计划”,要做好这个计划,当然要研究“试图找出城市局部下垫面与颗粒大小和成分的关系”。要有一个国家行动计划。这个计划要在科学研究城市生物-化学气候学的自然地理过程基础制定,既然有可能是ABC就要研究ABC发生的规律,有的放矢。不能只靠关、停、封。

当年的建议书有一段,抄录如下:

技术途径:

从生物-化学气候动力学研究开始,首先,在完成了的城市物理气候研究的基础上,着重从下垫面热力-水文性质研究城市颗粒物化学气候,研究工作以实验过程与模拟计算为主。技术上首先探明区域气溶胶(污染颗粒物,TSP、PM10、PM2.5)和气态污染物的行为与来源;进而研究大气污染物与城市气候诸要素的正负反馈效应、污染物突发性聚集的天气-气候非线性机制以及等复杂性问题。(更细节的是别的同志写的,我公布出来,就有不尊重知识产权问题了)。

毫无疑问,中国雾霾可能是大气(亚洲)褐色云团引起的,这个看法,仅仅是个猜想。希望有条件的研究者进一步检验它,更希望这方面的专家指教。我们不要学那个吹牛的专家,而是更多的踏实研究,至少用引起ABC的动力学原因来分析中国雾霾过程,看看能否借鉴,以指导治理,而不仅仅依靠管理上的关、停、封。无论是否是ABC引起,中国的全国性的清洁空气计划是该有了。

各位专家,限于我的知识,这里提的是一个环境管理学建议,那么可以做得更好。当然也随便告诉韩国人,难得你们想到雾霾可能是西部出来了,你们的好东西——文化也有可能是从你们西部传入的哟。


另一个连接可能更专业一些:

http://www.nature.com/ngeo/journal/v1/n1/full/ngeo.2007.62.html

   



http://blog.sciencenet.cn/blog-2211-1026252.html

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