“強風會驅散空氣污染,因而一旦地表附近風速減弱,霧霾便更加難以消除,從而帶來更多霧霾天。”上海海洋大學海洋科學學院教授馬建的一項研究提出,這樣的情況不會在普遍發生,人們不需要過于憂慮因氣候變化而導致的霧霾加強。相關研究成果日前發表于期刊《環境研究快報》(Environmental Research Letters)。
大氣中溫室氣體含量升高的預期后果之一是大氣的靜力穩定度增加,從而導致熱帶對流層環流減弱,氣候模式模擬了這一效應。人們于是推測地表風亦隨之減緩,這樣推測很容易為人所接受。但是在現實的衛星數據中,卻發現大尺度觀測的表面風速并沒有減弱。
馬建告訴記者,“氣候預測和觀測資料貌似不同,這個爭議已經存在了十多年,也成為科學界的一個困擾,那么為什么會有這種不同,事情的本原究竟是怎樣的?我們認為調和這樣不同的觀點非常重要,所以集中力量對其進行探究。”
馬建和他在中國和美國的同事針對表面風速進行數值模擬研究,并提出了新的預測:變暖中空間平均地表/海表風速基本保持恒定不變的趨勢,這與衛星測量一致,也說明人們推測變暖使地表風減弱是沒有依據的。為排除表面風無顯著變化與上世紀90年代中期開始的變暖“停滯”的相關性,馬建帶領其團隊分析集中在1970到1995年間的19個氣候模式(CMIP5)預測和經過波高訂正的海表風速計觀測資料(WASWind),并對未來一個世紀的變化進行了闡釋。
馬建表示,即使對流層環流減弱,各種動力過程相結合會抑制和熱帶平均表面風速發生重大變化:著眼于大尺度熱帶地區,海表溫度形態的變化會增強很多地區的表面風,抵消沃克環流減慢的趨勢,造成空間平均風速無顯著變化;而在高緯度地區,表面風隨著天氣渦旋驅動的中緯度西風帶向極地遷移,而不發生大小變化。因此,從風力的角度來講,變暖并不會增加霧霾的發生率。
“雖然高濃度的溫室氣體導致整個氣候變暖,在諸多方面對人類的生產生活產生了不利影響,但在表面風力方面,各種正在發生作用的機制似乎在某種程度上相互抵消,不利于環境的影響較弱。”馬建表示,由此造成的表面風速無顯著變化除了不會增加霧霾發生率外,也會維持潛在可持續利用的風能,保證來自風力發電的清潔能源不受氣候變化的威脅。當然,這只是大尺度平均的結果,具體到某個國家或城市,這些變化會有較大的多樣性,需要具體分析。
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