La comprensión de la tendencia reciente de la bruma de contaminación en el este de China: los roles del cambio climático

La comprensión de la tendencia reciente de la bruma de contaminación en el este de China: los roles del cambio climático

Centro de Innovación de Colaboración en materia de Previsión y Evaluación de desastres meteorológicos, la Universidad de Nanjing de Ciencia y Tecnología de la Información, Nanjing, China

Nansen - Zhu Centro de Investigación Internacional, Instituto de Física de la atmósfera, Academia de Ciencias de China, Beijing, China

Cambio Climático Centro de Investigación de la Academia China de Ciencias, Beijing , China

Correspondencia a: H. J. Wang (Wang hj@mail.iap.ac.cn)

Abstracto

En este trabajo, la variación y la tendencia de la  de contaminación en el este de China para el invierno de 1960-2012 fueron analizadas con el aumento del número total de días de neblina de invierno en el período, las cinco décadas se dividieron en tres subperíodos en función de los cambios de días de neblina de invierno (MSD), en el centro de China del norte (30ºN-40 N) y el este de China del Sur (sur de 30ºN) para oriental de China continental 109oE. Los resultados muestran que el aumento gradual del DMS se mantuvo durante 1960-1979, en general estable durante el período 1980-1999 y rápido aumentando durante 2000-2012. El autor identifico los principales factores, además del clima, consumo total de energía forzando entre todos los posibles factores climáticos, la variabilidad de la medida en el otoño de hielo marino en el Ártico, la precipitación local y viento en la superficie durante el invierno es más influyente que el cambio de neblina de contaminación. El efecto conjunto del aumento rápido del consumo total de energía, la rápida disminución de la extensión del hielo ártico del mar y la reducción de la precipitación y vientos superficiales intensificó la neblina de contaminación en el centro norte de China después de 2000. Hay conclusión similar para la neblina de contaminación en el este de China del Sur después del 2000, con el efecto de precipitación ser más pequeño y espacialmente inconsistente.

1 Introducción

En los últimos años, China ha sufrido de aumento de los eventos de turbidez graves que han causado fuerte impacto en la sociedad, los ecosistemas y la salud humana. Por ejemplo, el este de China se vio afectada por un evento de niebla prolongada y pesada en enero de 2013, lo que hizo que Beijing alcanze su nivel más alto de contaminación del aire y dio lugar a la alerta naranja primero neblina de la historia meteorológica de Beijing (por ejemplo, Ding y Liu, 2014; Zhang et al., 2014).

   Además, los problemas de salud graves han sido inducidos por enfermedades respiratorias a la enfermedad cardíaca, muerte prematura, y el cáncer con la intensificación de la contaminación del aire (Wang y Mauzerall, 2006;. Xu et al, 2013;. Xie et al, 2014). Por lo tanto, el aumento de atenciones han sido reportados a la cuestión de la neblina, tanto de los órganos de gobierno y el gran público, y algunas acciones de prevención de la contaminación del aire se han aplicado y han establecido controles estrictos sobre el consumo de carbón, la producción de la industria, vehículos, etc.

Los primeros estudios han documentado que los días de neblina , generalmente aumentan en las regiones de más desarrollo económico del este de China, pero disminución en las regiones menos desarrolladas económicamente en China (por ejemplo Niu et al, 2010;.. Wu et al, 2010; Ding y Liu,

 2014), y esta tendencia es  cada vez mayor de neblina se informó a ser más pronunciada desde 2001 (Sun et al., 2013). Por lo tanto, las actividades humanas, tales como la rápida urbanización y el desarrollo económico, se consideran generalmente como los principales contribuyentes a esta tendencia cada vez mayor a largo plazo de neblina en el este de China (Wang et al., 2013). Por ejemplo, en Beijing, se reportan los vehículos a ser la mayor fuente de material particulado 2.5 (PM 2.5), que representan el 25% de la contaminación, y la combustión del carbón y el transporte entre las regiones son la segunda fuente más grande, tanto que representa el 19%, a pesar que todavía existen algunos debates (. He et al, 2013; Zhang et al, 2013). Fenómeno similar se observa en las otras regiones de China, como en la ciudad de Chengdu sobre el sudoeste de China, en la que el aerosoles inorgánicos y carbón secundaria de combustión puede dar cuenta de 37 ± 18% y 20 ± 12% de los contaminantes del aire, respectivamente (Tao et al., 2014).

Evidentemente, no hay duda de que hay un gran papel, se puede encontrar a partir de las actividades humanas al fuerte incremento de la turbidez de días en China. Sin embargo, nuestro análisis profundamente en este estudio indica que las variaciones de los días de neblina muestran diferentes tendencias en las últimas décadas sobre el este de China, con el aumento de 1960 a 1979, ningún cambio obvio en 1980-1999 (incluso disminuye a lo largo de la parte norte del este de China) y aumentar rápidamente desde el año 2000, la cual presenta un desacuerdo con la forma persistente e incrementar rápidamente del consumo total de energía en esta región en el pasado. Por lo tanto, los impactos del cambio climático deben ser considerados cuando se habla de los cambios de eventos de turbidez debido a que el cambio climático puede afectar significativamente a la contaminación del aire a través de la variación de la circulación atmosférica local. Algunos estudios preliminares han revelado que el aumento de los días de neblina en el este de China pueden estar asociados con la disminución de la velocidad del viento en la superficie (Xu et al, 2006;. Gao et al, 2008;. Niu et al., 2010) y la humedad relativa en la atmósfera (Ding y Liu, 2014). Wu et al. (2008) indican que las ocurrencias de eventos de densa neblina en la región del delta del río Perla de China son generalmente al mismo tiempo que las circulaciones zonales más fuertes en el midtroposphere y vientos débiles en la superficie. Chen y Wang (2015) revelan que los graves acontecimientos de turbidez en el invierno boreal sobre el norte de China, por lo general suceden bajo un fondo atmosférica favorable, con los vientos del norte debilitados y el desarrollo de anomalías de inversión en la troposfera inferior, el canal del este asiático debilitado en el midtroposphere y el norte de chorro de Asia Oriental en la alta troposfera. Además, un estudio reciente revela, además, que la disminución del hielo marino del Ártico puede intensificar la neblina de contaminación sobre el este de China y representan aproximadamente el 45-67% de la variabilidad interanual de interdecadal de ocurrencias de turbidez. Sin embargo, las posibles razones de las diferentes tendencias de días Haze (que varía de décadas) sobre el este de China no se han revelado hasta ahora, a pesar de las condiciones ambientales de las ocurrencias de neblina han sido bien analizado, así como la razón de su largo plazo el aumento tendencia, que es, pues, para que sea nuestro interés y tema en este estudio.

2. Datos y métodos

Los datos de los días de neblina mensual de 756 estaciones meteorológicas en China durante 1960-2013 han sido recogidos por el Centro de Información Nacional de Meteorología de la Administración Meteorológica de China. Para la observación local, se rechaza si hay valores de menos en las series de tiempo. Por lo tanto se selecciona un subconjunto del total de 542 estaciones. Nos centramos nuestro análisis en neblina de contaminación sobre el este de China (este de 109oE, al sur de 40 N, China continental) en este estudio. Como se ha indicado, más del 40% neblina de contaminación se produjo en el invierno boreal (año en curso diciembre y año siguiente enero-febrero), por lo tanto, nos centramos en la temporada de invierno. Nos centramos aquí después de nuestro análisis en dos regiones, R1 (este de 109oE en 30ºN-40 N) y R2 (al este de 109oE, y al sur de 30ºN) en China continental. Día Haze se define como el promedio de la región R1 o R2. La extensión del hielo marino en el Ártico (ASI) se calcula a partir del Centro Hadley (HadISST1) con 1o × 1o de resolución para 1870-2013 (Rayner et al, 2003). El índice ASI otoño se calcula como la extensión del hielo marino áreas promediadas en la región de 45oN norte. Las estadísticas anuales de consumo total de energía que proporcionan para cada provincia en China se obtuvieron a partir de la publicación de "Anuario Estadístico de China 'que publica cada año.

3. resultados

Eventos de densa neblina no sólo pueden afectar fuertemente el tráfico, sino también inducir a graves problemas de salud por enfermedades respiratorias en las enfermedades del corazón, la muerte prematura y cáncer (Papa y Docheru, 2006; Wang y Mauzerall, 2006). La contaminación del aire intensificado en China puede ser más o menos atribuida al aumento de las emisiones de contaminantes a la atmósfera como resultado del rápido desarrollo económico rápido aumento tanto del consumo de energía de combustibles fósiles y la urbanización. Mientras tanto, el cambio climático también puede afectar significativamente a la contaminación del aire a través de la variación de la circulación atmosférica local y la precipitación.

Como se ha indicado por numerosos estudios, la contaminación del aire en general, se ha intensificado en el este de China en el último medio siglo, con más días de neblina y el aumento de la concentración de PM2.5 durante el invierno y la primavera (por ejemplo, Wang et al, 2015). Sin embargo, basado en nuestros estudios actuales, la reciente tendencia durante 2000-2012 es diferente de que durante 1980-1999 o 1960-1979 (Fig. 1). Durante 1960-1979, hay una tendencia general consistentes cada vez mayor de días de neblina de invierno (MSD) en la zona de Beijing-Tianjin-Hebei y en el curso inferior del río Yangtze Valle. No hay ninguna tendencia significativa el sureste de la región costera de China. En el segundo período (1980-1999), no están generalmente aumentando las tendencias al sur de 30ºN pero algunas tendencias decrecientes en las regiones entre 30ºN y 40 N en el este de China. Durante período reciente (2000-2012) no son generalmente grandes tendencias crecientes en la región sur de 40 N en el este de China. Durante todo el período de tres, no existe una tendencia significativa en el noreste de China y el este de Mongolia interior.

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