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

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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.

Por lo tanto, nuestra primera pregunta es por qué hay algunas tendencias decrecientes de MSD durante el segundo período (1980-1999), cuando la economía ha estado creciendo rápidamente de forma continua desde finales de 1970 hasta la actualidad. A continuación, trazó la DMS junto con el consumo total de energía en R1 y R2 (Fig. 2). Se encontró que el MSD mantiene aumento gradual durante el primer período, se mantiene estable o disminuye ligeramente durante el segundo período, y luego aumenta rápidamente junto con el rápido incremento del consumo total de energía durante el período reciente. Por lo tanto, la contradicción entre la no-MSD aumentar y aumentar el consumo de energía durante el segundo período debe ser explicado por otros factores, la mayoría razonable, algunos de los factores climáticos.

Una de las posibles principales factores climáticos es la extensión del hielo marino en el Ártico (Deser et al, 2010;. Liu et al, 2012;. Li y Wang, 2013; Li y Wang, 2014), cuya relación con la neblina de contaminación en el este de China se indicó por primera vez por Wang et al. (2015). Aquí nos muestran la aparente relación interanual fuera de fase entre la extensión del hielo marino en el Ártico y otoño MSD para ambos R1 y R2 en la figura. 3, con altos coeficientes de correlación de -0,70 y -0,87, respectivamente, durante 1960-2012, -0,60 y -0,82, respectivamente, durante 1980-2012. Mientras tanto, los WHDs en R1 y R2 están correlacionados temporalmente entre sí en 0,75 durante 1960-2012 en la variabilidad interanual. Con el impacto significativo de la extensión del hielo marino en la neblina de contaminación, el hecho de que la extensión del hielo del mar se mantiene estable en general puede explicar en gran medida la no-aumento de MSD durante el segundo período, incluso junto con el desarrollo económico y el aumento del consumo total de energía. Además, la rápida disminución de la extensión del hielo marino en las últimas dos décadas también puede explicar en gran medida el aumento rápido de la DMS tanto en las zonas norte y sur del este de China.

Cambios en las precipitaciones es otro factor importante que tiene un impacto significativo en la neblina de contaminación, a través del efecto de la eliminación de los contaminantes atmosféricos en húmedo. Aquí representamos gráficamente la distribución espacial de la tendencia lineal de la precipitación de invierno estación en el este de China para cada uno de los tres períodos (Fig. 4). Está claro que R2 general ha creciente tendencia a la precipitación durante el primer y segundo períodos, mientras que R1 tiene tendencia a la disminución de manifiesto durante el tercer período. Por lo tanto, las tendencias de precipitación favorecen la disminución de MSD en R2 en el primer y segundo períodos y el favor del DMS aumentando en R1 durante el tercer período. En este sentido, los impactos de las tendencias tanto de la extensión del hielo marino y de precipitación en R1 ayudan a que se intensifiquen la neblina de contaminación en la zona centro norte de China (R1) en el período reciente. Si bien la tendencia de precipitación en R2 (R1) es generalmente de pequeño periodo reciente (los dos primeros períodos), por lo tanto tiene un menor impacto sobre MSD en comparación con la extensión del hielo del mar.

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