雾霾进入高发期：拉马德雷冷位相和月亮赤纬角最小值

                                                 杨学祥，杨冬红

最近的研究表明，拉马德雷冷位相（本时期内拉尼娜得到增强）和月亮赤纬角最小值是雾霾形成的主要自然条件。2000-2030年处于拉马德雷冷位相时期，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，这是2013年我国雾霾高发的原因，今后三年将进入雾霾高发期。

国家气候中心气候监测室首席气候专家周兵认为，我国东北、华北出现的雾霾天气是跟特定的大气环流系统密切相关的。他介绍，近期北方的冷空气活动较常年次数上偏少、强度上偏弱，这是主要的气象条件。造成雾霾多的主要三个原因有：第一，平均风速的减小，使得风力对污染物的搬运作用在减弱；第二，静稳天气的增加使得污染物不容易扩散；第三，全国降水日数减少明显，近50年来减少了10%，导致气溶胶(液态或固态微粒在空气中的悬浮体系)的湿沉降减弱。

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/11/284588.shtm

拉马德雷冷位相和月亮赤纬角最小值具有雾霾形成的这些主要自然条件。

在拉马德雷冷位相时期，拉尼娜得到增强，北京的沙尘暴处于高发期，有利于雾霾的形成。在月亮赤纬角最小值时期潮汐南北震荡幅度减小，渐弱冷空气南北流动的强度。

图1 是1961年至2011年期间9月1日至12月6日北京雾霾日数历年变化，1973-1982年、2000-2004年和2007-2011年出现三次高峰，与拉马德雷周期有很好的对应关系，1973-1975年、1998-2001年、2010-2012年发生了多次极强的拉尼娜事件。

1961-2011年北京9-12月雾霾日数年变化

图1  9月1日至12月6日北京雾霾日数历年变化（1961-2011年）

资料来源：国家气候中心宋嵩制图底图：刘震摄

 “拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文·黑尔于1996年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”（PDO）。科学研究的初步结果表明，PDO同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”。“厄尔尼诺”和“拉尼娜”是发生在赤道东太平洋的海温异常偏暖或偏冷现象。“拉马德雷”是一种高空气压流，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续20年至30年。近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于1890年至1924年，而1925年至1946年为“暖位相”；第二周期的“冷位相”出现于1947年至1976年，1977年至1999年为“暖位相”。第三周期的“冷位相”为2000－2035年之间。在暖位相厄尔尼诺得到增强，在冷位相拉尼娜得到增强。

 北京雾霾的1973-1982年高峰出现在1947年至1976年拉马德雷冷位相和1977-1999年拉马德雷暖位相的交界处、2000-2004年雾霾高峰出现在1977-1999年拉马德雷暖位相和2000-2035年拉马德雷冷位相的交界处，2007-2011年雾霾高峰出现在2000-2035年拉马德雷冷位相时期内，而1982-1999年拉马德雷暖位相期间连续17年没有出现雾霾高峰。

按此规律，2013年-2035年拉马德雷冷位相时期，特别是2030-2040年拉马德雷冷暖位相交界处北京雾霾会达到新的峰值。

据康杜娟和王会军的研究，沙尘暴在1954-1956年、1964-1967年和1974-1976年出现三个高峰期[101]，与1957-1958年、1968-1969年和1977年三次流感爆发一一对应，而1954-1956年、1964年、1967-1968年、1975-1976年都发生了拉尼娜事件。拉尼娜事件与沙尘暴也有很好的对应关系，共同形成与禽流感爆发的一一对应前兆。

北京1954-1999年沙尘天气日数

图2  北京1954-1999年沙尘天气日数的逐月分布（a）和年际变化（b）

1.       沙尘天气；2. 沙尘暴；3. 扬沙；4. 浮尘（据康杜娟，2005） 

 康杜娟和王会军的文章揭示：在沙尘活动频繁年代（1956~1970）和稀少年代（1985~1999）冬、春季的气候和大气环流有显著差别。1956-1970年处于拉马德雷冷位相时期（1947-1976），1985-1999年处于拉马德雷暖位相时期（1977-1999）。

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=670247

月亮赤纬角最小值时期为1959-1960年、1977-1979年、1995-1997年、2014-2016年，月亮赤纬角最大值时期为1968-1970年、1986-1988年、2005-2007年、2024-2025年。从图1 中可以看到，月亮赤纬角最小值时期对应雾霾高峰，月亮赤纬角最大值时期对应雾霾低谷。原因在于月亮赤纬角最大值时期月亮潮大幅度的潮汐南北震荡，激发冷空气南北流动幅度加大，减弱了雾霾的形成条件。