Diaforureningsniveauer udviser kortsigtet vippeadfærd over den nordkinesiske slette

En dis hænger ofte over Kina, især over den meget befolkede nordkinesiske slette i efterårs- og vintermånederne. Koncentrationen af ​​disforureningspartikler (PM_2,5 ) i denne region har nået over det dobbelte af den nationale standard for sikker luftkvalitet. Kinesiske videnskabsmænd undersøgte dybere ned i disforureningsmønstrene og observerede et kortsigtet "vippe"-fænomen i efteråret og den tidlige vinter, med høje forureningsniveauer i september og oktober kombineret med lave disniveauer i november og december – eller omvendt.

Forskerens observationer, offentliggjort for nylig i Atmospheric and Oceanic Science Letters , give ny indsigt i den sub-sæsonmæssige variation af luftkvaliteten over North China Plain (NCP). Undersøgelsen indebærer også en mulig ny tilgang til at forudsige dis over regionen og i sidste ende forbedre luftkvalitetskontrollen.

Strengere emissionskontrolpolitikker i de seneste år har afbødet dis over NCP, men stadig er halvdelen af ​​de mest forurenede byer placeret i regionen. Dis i NCP er hyppigere og mere intens om efteråret og vinteren på grund af vejrforhold og menneskelig aktivitet. Selvom tidligere undersøgelser afslørede sæsonbestemte og år-til-år variationer af disforurening over denne region, er der kun blevet forstået lidt om dens adfærd på sub-sæsonbestemte tidsskalaer.

"Fra et luftkvalitetsperspektiv er PM_2.5 niveau i årets sidste måneder har stor betydning for luftkvalitetsstatus for året som helhed," sagde Aijun Ding, professor fra Joint International Research Laboratory of Atmospheric and Earth System Sciences på Nanjing University School of Atmospheric Sciences. "Derfor. , er der ofte behov for kortsigtede prognoser for 1-2 måneders luftforurening."

Brug af et næsten 40-årigt datasæt med synlighedsmålinger og PM_2,5 observationer, observerede forskere et "vippe"-fænomen i opførsel af disforurening:hvis forureningsniveauet er faldet i september og oktober, er dis typisk mere alvorligt i november og december. I andre år observerede de det modsatte:høje forureningsniveauer i september og oktober med lavere dis i de sidste to måneder.

Regionale og storstilede atmosfæriske cirkulationsmønstre i NCP dikterer, at måneder med dårlig luftkvalitet normalt udviser højere relativ luftfugtighed, lavere vindhastigheder nær overfladen og andre vejrforhold, der tillader luftforurenende stoffer at blive hængende, hvilket fører til øget disforurening - men kortsigtede eller undersæsonbestemte vippedis-fænomener afviger fra dette mønster.

For at udforske, hvorfor de så den bratte vending af cirkulationen, udførte forskere sammensatte analyser i en årrække, hvor vippende tågeforureningspåvirkning var stærk.

De fandt ud af, at fænomenet ikke er forbundet med langsigtede processer, men af ​​pludselige ændringer i atmosfærens bevægelse, som er reguleret af et storstilet atmosfærisk mønster, der stammer fra unormale havoverfladetemperaturer i Nordatlanten.

Vippeforholdet giver større indsigt i forudsigelsen af ​​uklarhedsvariabilitet på flere skalaer samt muligheden for effektiv kortsigtet afbødning af uklarhed for at opfylde de årlige luftkvalitetsmål i Kina.

"Vinteren er årstiden med den mest alvorlige disforurening i det østlige Kina, og det er den eneste chance for byer for at gennemføre intensiverede luftkvalitetsforanstaltninger for at opfylde deres årlige luftkvalitetsmål," sagde Ding. "Resultaterne af denne artikel giver en enkel og potentielt gennemførlig måde at nå dette mål på."

Kommende forhindringer inkluderer at analysere de fysiske og kemiske interaktioner af disforurening på en sub-sæsonmæssig skala, sagde Ding. Yderligere undersøgelser vil omfatte numeriske simuleringer af globale klima-kemiske modeller, der inkorporerer havprocesser. Forskerne vil bruge disse modeller til bedre at forstå, hvordan gradvise atmosfæriske ændringer påvirkes af hav-luft-interaktioner og kan påvirke sub-sæsonmæssig dis.

"Vores ultimative mål er at forstå klimapåvirkningen på disforurening fra et flerskalaperspektiv og at yde mere videnskabelig støtte til effektiv luftkvalitetsstyring," sagde Ding. + Udforsk yderligere

Forskere finder ud af, at komplekst terræn forværrer disdannelse og dens meteorologiske feedback