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大尺度气候模式为中国热浪和臭氧污染的共同发生提供预警

 

 

来源:美国哈佛大学                                                                发布时间:2023年8月8日

 

       高温加剧了地面臭氧的产生,导致极端高温和空气质量差的致命组合,这对儿童、老年人和患有呼吸道疾病的人来说尤其危险。

       与全球大多数国家一样,中国正在应对不断升高的气温和更长、更频繁的热浪。但是,由于产业快速、能源密集型的发展,臭氧的主要前体物质--挥发性有机化合物 (VOC) 和氮氧化物 (NOx) 的产生也在增加。在中国这样的人口大国,极端热浪和空气污染对人类健康和粮食安全产生复合影响,这种组合对人类健康构成了严重威胁, 并可能在未来气候变化下恶化。尤其是在北京这样的超大城市。

       近日,来自哈佛大学和香港浸会大学的研究团队确定了大规模气候模式,可用于提前几个月预测中国极端高温和臭氧污染的同时发生。这些预测可以帮助政府提前采取行动,准备资源并实施政策以减轻这些协同压力源对人类健康和生态系统的严重影响。该研究发表在PNAS上。

       研究团队分析了过去的气象数据和每日臭氧水平,以发现可用于预测季节的模式。由于缺乏对地面臭氧浓度的长期日常观测,研究人员使用复杂的机器学习模型来重建2005年的臭氧水平。利用这一重建的数据集,在中国水平和气象再分析中,研究团队发现夏季热浪和臭氧污染同时发生的频率的年际变化,确定了中国的污染主要受西太平洋、西印度洋和罗斯海春季海面变暖的共同影响。这些模式发生在包括北京在内的中国北方地区夏季出现高温和臭氧之前。

       这些地区温暖的海面温度将导致拥有3亿人口的华北平原地区的降水、云量和环流减少。这些异常的海面温度会影响降水、辐射等,从而调节热浪和臭氧污染的共同发生。

       该团队的模型在大约80%的情况下将这些异常与热浪和臭氧的增加关联起来。使政府机构不仅可以利用这些预测来发布对人类健康和农业的预警,还可以在极端热浪来袭之前减少大气中臭氧及其前体的成分。

 

 

 

原文链接:An early warning system for joint heat and ozone extremes in China

编译:王秀娟  李学荣