168 / 2022-04-11 21:48:10

ENSO对京津冀霾污染年际变化的影响：早冬与晚冬的差异

ENSO；霾；东亚冬季风

近几十年来，由于快速工业化、城市化和气候变暖的共同影响，京津冀城市群地区的雾霾污染日益严重。一些研究认为，ENSO（热带地区最强的海气耦合模态）对冬季京津冀地区雾霾污染事件的发生有重要的贡献；然而，另一些研究则指出ENSO对包括京津冀城市群在内的华北区域雾霾污染的影响很弱。因此，关于ENSO能否影响京津冀地区冬季雾霾事件存在很大的争议。为探索这一具有争议性的问题，基于观测分析、动力诊断和数模模拟试验，本研究指出，ENSO对早冬和晚冬京津冀地区霾污染年际变化的影响具有显著差异。具体表现为，ENSO对京津冀雾霾污染的影响在早冬强，而在晚冬弱。在早冬，与ENSO相关的海表温度异常能够激发双圈沃克环流异常，在热带中东太平洋和热带印度洋上空产生异常的上升运动，而在热带西太平洋上空产生异常的下沉运动。热带印度洋上空上升运动增强导致的大气加热异常，激发了由北印度洋上空向东亚地区传播的大气遥相关波列，并在东北亚上空形成反气旋环流异常。该反气旋西侧的偏南风通过减小地表风速、增加对流层低层湿度和逆温，导致京津冀地区出现更多的霾污染日数。本文通过大气环流模式的数值试验验证了印度洋上空的异常加热对早冬东北亚反气旋异常形成的重要贡献。而在晚冬，与ENSO有关的热带印度洋上空的垂直运动和降水异常较弱。因此，ENSO无法通过大气遥相关波列在东北亚地区激发显著的反气旋环流异常，对京津冀地区霾污染的影响较弱。进一步分析表明，早冬热带印度洋上空由ENSO引起的大气加热异常可能是源于SST和降水具有较高的气候平均态。