国家气候中心称少风系雾霾频发主因：风速减慢的自然和人为原因

              杨学祥，杨冬红

   针对11月以来，京津冀地区出现3次大范围雾霾天气过程，国家气候中心从气象角度分析原因，近期京津冀地区雾霾天气偏多、偏重的原因主要包括风速小、湿度大、静稳天气多等几个原因。

   我们在2014年4月撰文指出，1998年是最热的年份，1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是原因之一；自1998年以后，全球气温呈波动下降趋势，2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡是原因之一。当月亮在南（北）纬28.6度（月亮赤纬角最大值）时，高潮区在12小时后从南（北）纬28.6度向北（南）纬28.6度震荡一次，大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。2014-2016年月亮赤纬角最小值可能导致中国干旱和全球高温（杨冬红等，2008，2014）。

   我们在2014年3月26日指出，2014-2016年全球最热年 2023-2025年全球最冷年：2014年是全球极端灾害频发年，高温、干旱、雾霾和强震是主要灾害。关键原因是2000-2030年拉马德雷冷位相和2014-2016年月亮赤纬角最小值。

   2014-2016年月亮赤纬角极小值减小潮汐南北震荡幅度，导致高温、干旱、雾霾和强震，2013年的前兆值得关注。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-779229.html 

   我们预测，2015-2016年强厄尔尼诺事件和2014-2016年月亮赤纬角最小值叠加，导致2015-2016年雾霾严重；2016-2017年拉尼娜事件将使2017年雾霾减轻。

   2015-2016年将重演1997-1998年大致过程。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-926781.html 

   我们在2014-1-9指出，京津风沙源的治理成果显著：10年间，累计安排资金412亿元，完成退耕还林和造林9002万亩、草地治理1.3亿亩，工程区森林覆盖率提高到15%。一系列数字表明，自2000年启动的京津风沙源治理工程，为保障我国北方远离“飞沙走石”作出了重要贡献。

   然而，2013年京津地区雾霾高发却敲响了另一场灾害的警钟，无风的静稳天气与京津风沙源的治理有关吗？

   人民网北京2013年12月21日电（蒋琪）截至今天早上7时，河北省的石家庄、邢台和保定三个城市的AQI（空气质量指数）“爆表”达到500，属于六级严重污染，成为74个公布PM2.5数据城市中空气质量最差的城市。

   今日空气质量最差的10个城市分别是石家庄、邢台、保定、邯郸、衡水、武汉、郑州、合肥、沧州、金华，其中石家庄、邢台、保定、邯郸、衡水、沧州等6个属于河北省,石家庄、邢台、保定、邯郸四城爆表。

   据中国天气网消息，除了低温，我国中东部部分地区近期也被雾和霾天气困扰着。预计，25日前后一股较强冷空气将会自北向南影响我国大部地区。冷空气到来之前，我国中东部地区风小，近地面层结较为稳定，天气形势趋于静稳，利于雾或霾的滋生，雾或霾天气或有加重趋势，特别是24至25日范围上或将达到近期最大，程度上也最严重。

http://env.people.com.cn/n/2013/1221/c1010-23907461.html 

   恶性循环：一个防灾成果是另一个灾害的成因，这样的事例屡见不鲜。

   中国和世界历史都有关于创世之初大洪水的记载，大禹治水是变堵截为疏导而获得成功的典型范例。疏导意味着大量地表水白白地流归大海，他虽然给人类留下了大量陆地空间，但最终导致地表水的流失和沙漠化的逐步发展。在人类的自我保护意识中，排涝保护农田是自身生存的需要，随之而来的沙漠化却同样威胁人类的生存。这样看来，大禹治水的成功恰恰表明人类对沙漠化负有责任。

   种树防风的后果是雾霾高发，这是人们始料不及的。并且种树防风的代价太大，需要重新科学评估其防沙效果。

   研究人员认为，风速下降可能有多种原因，比如气候变化可能影响了气流的传统活动模式，导致风速下降。一些地方的森林植被恢复和增长使得地球表面更为“粗糙”，也会起到降低风速的效果。因此，三北防护林防止风沙的功劳，也变为使中国风速减慢的罪证。

   中国目前还处于靠自然风吹走雾霾的初期阶段，减慢自然风速就自然变为人为静稳天气的制造者，是雾霾清除不力的根源，是制造雾霾灾害的元凶之一。

   减弱大气环流，阻碍冷暖气流交换，会使极端灾害频繁发生。

   我们在2013-12-28指出，三北防护林是防治沙尘暴的成果，也可能是2013年中国雾霾高峰的生成原因。恶性循环：一个防灾成果是另一个灾害的成因。

   中国社会科学院城市发展与环境研究所可持续发展研究中心副研究员张莹介绍，雾霾天气的出现主要受两个条件的影响：一是大气颗粒物浓度，二是气象条件。

http://news.sohu.com/20131105/n389555279.shtml 

  大气污染是雾霾发生的元凶，这是人们的共识，这里就不多讨论了。现在的问题是，气象条件的变化是否存在人为的因素。

   一项研究表明，北半球最近30年风速减慢，这是一个国际研究小组在分析了欧洲、亚洲、北美的800多个气象观测点的数据后得出的结论。该小组在新一期英国《自然—地球科

学》（NatureGeosciences）杂志上报告说，法国和英国研究人员分析了欧洲、亚洲、北美的822个气象观测点的风速记录，结果显示，从1979年到2008年，大部分地方的风速都有所下降，风速下降幅度介于5%到15%之间。研究人员认为，风速下降可能有多种原因，比如气候变化可能影响了气流的传统活动模式，导致风速下降。一些地方的森林植被恢复和增长使得地球表面更为“粗糙”，也会起到降低风速的效果。这一变化对风力发电行业的影响目前还难以评估。因为气象观测点大多测量10米左右高度的风速，而风力发电机组的风轮叶片多在距地面50米到100米的高度，对这个高度的风速，目前还缺乏全球性的数据。

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201010181593384412807.shtm 

   澳大利亚科工组织（CSIRO）土地与水研究所的首席研究员Tim McVicar博士研究小组新近在《地球物理学研究通讯》(GeophysicalResearchLetters)杂志上发表了题为“澳大利亚风速气候学和1975-2006的风速变化趋势”的文章。作者基于澳大利亚1976至2006的近地表风速观测资料，建立了0.01度分辨率的澳大利亚日风速数据库。通过分析，他们发现近30年来澳大利亚平均风速以每年0.009米每秒的速度递减，该递减的现象遍布88%的国土范围。

   不只是大洋洲，已有的文献表明，包括亚洲、欧洲和北美州在内的中纬度的世界，好像真的都正在变得风平浪静了。不过高纬度地区仍然“五洲震荡风雷急”。

   当然，具体来讲，包括风速在内的气象因子及气溶胶、CO2大气组成的气候变化，到底会对自然和社会造成多大影响，还需要大量室内外实验、机理分析和计算机模拟研究。中国科学院地理科学与资源研究所莫兴国研究员的研究小组也发现华北平原风速在过去50多年有明显的下降趋势。与McVicar博士合作，采用他们建立的具有物理机制的基于过程的生态水文作物模型，简称VIP模型，借助于遥感信息，模拟华北平原的玉米和小麦作物产量、耗水和作物水分利用效率，是探讨气候变化对农业和水资源影响的一条有效研究途径，受到国际学术界的广泛重视。（来源：中科院地理科学与资源研究所刘苏峡）

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/200811131050494854073.html 

   研究人员认为，风速下降可能有多种原因，比如气候变化可能影响了气流的传统活动模式，导致风速下降。一些地方的森林植被恢复和增长使得地球表面更为“粗糙”，也会起到降低风速的效果。因此，三北防护林防止风沙的功劳，也变为使中国风速减慢的罪证。

   中国目前还处于靠自然风吹走雾霾的初期阶段，减慢自然风速就自然变为人为静稳天气的制造者，是雾霾清除不力的根源，是制造雾霾灾害的元凶之一。

   减弱大气环流，阻碍冷暖气流交换，会使极端灾害频繁

   历史经验表明，在防灾减灾问题上，人类往往是治理了一个灾害，引发了多个灾害，处于难以自拔的恶性循环之中。头痛医头，脚痛医脚，最终的结果是疾病遍布全身。要研究灾害之间的相互关系，防灾方案要关注次生效应。

   重要的启示是，破坏和阻挡大气环流的自然因素和人为因素同样是环境恶化的重要原因，城市高层建筑的无序扩张和风能利用也在其中。我们不能等到大气环流恶化了、风能利用受限制了、城市灾害频发了，再做事后的调整和修补。“发然而后禁，则悍格而不胜”，“预则立，不预则废”，科学研究必须要有预见性。

http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-376098.html

 http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-753675.html

 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-757285.html

参考文献

1. 杨冬红, 杨学祥. 全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”. 地球物理学进展, 2008, 23(6): 1813~1818

2. 杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007，22（5）：1680-1685。

3. 杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.

4. 杨冬红,杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2): 610-615.

相关报道

国家气候中心称少风系雾霾频发主因 厄尔尼诺影响不大

中国新闻北京晚报 2015年12月19日 14:30A-A+

原标题：国家气候中心分析师 今冬雾霾缘何频发？

　　针对11月以来，京津冀地区出现3次大范围雾霾天气过程，国家气候中心从气象角度分析原因，近期京津冀地区雾霾天气偏多、偏重的原因主要包括风速小、湿度大、静稳天气多等几个原因。

　　1、风速小

　　气象专家指出，平均风速小、小风日数多，易造成污染物在近地面层积聚。11月以来，京津冀地区与近5年同期相比，同样是风速偏小、小风日数偏多，这样的环境风条件极易造成污染物在近地面层积聚。

　　2、湿度大

　　此外相对湿度大，易造成污染物吸湿增长也是造成雾霾频扰的一大因素。京津冀地区平均相对湿度73.8%，较常年同期偏高21%；其中，北京平均相对湿度70.9%，较常年同期偏高36%。相对湿度大，易造成污染物吸湿增长，加速污染物的化学转化。11月30日京津冀地区相对湿度达到80%至90%,致使空气污染程度迅速加重。

　　3、静稳天气多

　　大气流通本可在一定程度上驱散雾霾，但近期京津冀偏偏赶上静稳天气多，大气环境容量总体偏差。据统计，11月以来，京津冀地区平均大气环境容量较近10年同期偏低18%，北京偏低24%。11月27日至30日，北京市大气环境容量较近10年同期偏小86%，平均混合层高度仅为124米。大气环境容量小、混合层高度低，大气对污染物的清除能力大幅度降低，致使大气污染物不断累积，空气质量出现连续3天严重污染和1天重度污染。12月6日至10日大气环境容量较近10年同期偏低89%。

　　4、不利主导风向

　　除此之外，不利主导风向的传输作用加重污染程度。前两次重污染过程期间，不仅地面风速小，而且低层大气盛行东南风气流，这使得外源污染物向京津冀一带输送，反倒加重了污染程度。

　　专家表示，尽管厄尔尼诺的持续发展对京津冀雾霾天气多发没有直接的影响，但可以通过影响副热带高压系统和东亚冬季风强度等对中高纬度大气环流系统产生影响，使得冷空气活动少、强度偏弱，不利于大气污染物扩散的气象条件随之增多。

　　（孙乐琪）

http://news.cntv.cn/2015/12/19/ARTI1450506490222879.shtml