全球变暖、气象条件变化对灰霾的影响
《院刊》： 满满正能量的建议！您讲到治霾已取得的两项“成果”，扬尘和区域输送的污染物有所下降。扬尘有赖于政府的治理，而区域输送您提到归因于气象条件的变化，这是否跟近年来全球变暖的大背景密切相关？老百姓常说的“西伯利亚寒流”近些年很少听到了，它与区域输送或京津冀地区灰霾污染有关系吗？
王跃思： 我们研究组所做的长期气候分析发现，从气象条件上看，近十几年来，尤其是近5年，整个气象条件更加不利于污染物的扩散了，即刮风的天数和风速逐渐减少、冬季寒潮减少，也就是您说的西伯利亚寒流减少了，暖冬频繁出现。比如今冬，截至 2017 年 1月16 日“三九”已经过完，到今天（2017 年1月20日）“四九”已经过半，但颐和园的昆明湖迄今尚未完全结冰，这是民众直观感受到的“暖冬现象”。
“暖冬现象”与全球变暖的大背景是有关的。我们科普地解释就是，全球变暖导致：第一，高纬度地区温度升高得快，也就是说北极、俄罗斯境内和我国北方的温度升高的快；第二，冬季温度升高比其他季节更显著。而中纬度地区，也正是我国大部分地区之所在，随全球变暖其温度也会升高，但较之高纬度升高的慢。所以，高纬度地区与中低纬度地区的温差越来越小，温差小空气密度差就小，压力差就小，进而导致水平风速减小。风就是空气流，空气流与水流类似：高度差大，水流则快，高度差小，水流则缓；相应地，温度相差大，空气就流动的快，温度相差小，则空气就流动的慢。
《院刊》： 气象条件的变化在降低污染物区域输送效应的同时，其对整体的灰霾污染来讲影响如何？
王跃思： 好的气象条件可将区域输送除去，污染物浓度降低；但坏的气象条件变化却对灰霾无“疗效”，反而能“助纣为虐”。为什么今年冬天，尤其是 2016 年 12月份，污染会那么严重，仅从气象条件变化来讲，根据我们的研究，将原因具体归纳为 3 点。
（1）南风增多。 2016 年秋冬季我国华北地区整体上显示出“南风异常”，即今冬的南风与过去 30 年的平均值相比增多了，相应的西北风一定是变少了。具体到京津冀区域的 2016 年 10、 11、 12 月份， 3 个月南风主导的天数，分别是 17、 14 和 13 天。仅以最少的 12 月份计，也已在一个月天数的 1/3 以上，而最多的 17 天则超过了一个月天数的 1/2。您提到的“西伯利亚寒流”现在的确是很少出现了，是因为全球变暖背景下，西伯利亚高压下不来，都堵塞在贝加尔湖畔，往我们这边吹不动。
（2）风速降低。 更加重要的一点是，今冬无论南风还是北风，其强度都减弱了。我们的研究显示，近几十年来风速在持续降低，近 30 年冬季每年大约降低 0.05 米/秒，而历史累计降低量将非常可怕，比如 10 年将会降低0.5 米/秒， 30年将降低 1.5 米/秒。
显而易见，风速减弱将会导致大气经常出现非常稳定的状态，这无疑将增加灰霾产生的概率。在第1个问题中我们提到区域输送的污染物量在广域范围内都降低了，就是跟全球变暖导致的风速降低有关。
以上是在大尺度上而言，那么在小尺度上，风速变小产生的小风正是“促进污染物化学反应的搅拌棒”。也就是说原来都是刮大风，刮大风可使污染物消散；现在则是刮1米/秒以下的小风，小风就像搅拌棒一样，使污染物充分混聚在一起，助推污染升级反应，从而更容易暴发污染，形成严重灰霾。
（3）温度与湿度增加。 2016 年秋冬，无论温度还是湿度都是历史上非常高的时期。干冷的冬季西北季风减少，代之以湿润的南风，所以表现出温度高、湿度大的气象条件。温度高、湿度大，使颗粒物更容易在空气中长大，容易发生化学反应，从而造成霾污染爆发式增长；另外，湿度本身就是影响能见度的重要因子之一。
《院刊》： 这是不是意味着以后冬天可能很难出现有利于污染物消散的气象条件了？这种情况是 2016 年才出现还是之前就有了？以后还会加重吗？
王跃思： 气象条件变化是一个长期渐变的过程，我们正在经历的全球变暖是从工业革命前后开始的， 2016年不是终点也不是临界点，总的来说是在继续向着严峻的方向转化。即使我们现在所有温室气体都不排放了，全球变暖也会持续一段时间。预计 2030 年我国可达到国家碳排放（碳排放主要是温室气体 CO2 的排放）的最大峰值，也就是拐点。
从污染物的扩散来讲， 2013—2016 年间的冬季气象条件是特别不利的。但气象条件影响灰霾的程度到底有多大呢？我们的污染物源解析结果表明，虽然污染物比例在变化，且整个污染物的排放总量是减少的，但由于不利的气象条件，使得污染下降那部分的效果被抵消了，大约抵消到 30%—40%。
我们来直观地解释抵消 30%—40% 的概念，比如2016 年全年，整体上减排等措施应该使污染物浓度下降 10 微克/立方米，但实际上综合起来才下降了 7.5 微克/立方米，甚至才 7 微克/立方米，这正是风的原因造成了30%—40% 的反弹。根据我们的观测研究结果， 2016 年北京 PM2.5 浓度是 73 微克/立方米， 2015 年的是 78 微克/立方米，下降的非常有限。所以从老百姓的切身体会来讲，这一点儿变化很难感觉到治霾的效果。
《院刊》： 看来气象条件是目前重度污染天气形成的重要原因，这是“天灾”还是“人祸”？
王跃思： 是“天灾”也是“人祸”。西伯利亚冷空气过不来，直观来讲显然是“天灾”。但是“过不来”是因为工业革命以来，发达资本主义国家肆无忌惮地排放温室气体造成的，这是“人祸”。所以说，早期的“人祸”，变成了我们这一代的“天灾”。
但我们治理污染还是要清楚内因和外因，内因是污染物的排放，外因是气象条件。如果排放量保持在高位上，那么天气稍微不好就会发生灰霾污染。从长期来讲，解决霾污染的关键还是源头治理，掐掉源头一切问题都解决了。但希望民众理解的是，国家需要在现有工业体系保持发展的情况下谋求治理，我们中国人一定有智慧可以做到，我相信 2030 年就可以实现。
王跃思 中科院大气物理所研究员，博士生导师。 1961 年出生于北京，理学博士，大气化学专业。国家杰出青年基金和政府特殊津贴获得者。 Atmospheric Research杂志副主编，最高人民法院环境资源审判咨询专家，北京市人民政府专家咨询委员会委员。
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