Nature Climate Change | 北极海冰、青藏高原与气溶胶

导读

青藏高原被称为“第三极”，是除了南北极之外冰川分布最多的地区。青藏高原地区人烟稀少，是受到人类活动直接影响较小的区域。但是已有的研究表明，受到大气环流的影响，青藏高原周边地区人为气溶胶的排放会穿越喜马拉雅山脉到达高原的腹地，包括黑炭气溶胶在内的多种污染物对高原的冰川和积雪都有很大的影响。因此，本文作者利用长期的气溶胶和气象观测数据，研究了青藏高原周边地区污染物跨境传输的特征和机制。

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图1. 纳木错和珠峰两个站点的气溶胶的季节变化

首先，作者分析了纳木错和珠峰两个站点的气溶胶和气象长期观测数据，结果表明，这两个站点的气溶胶光学厚度（aerosol optical depth, AOD）的峰值出现在每年的4月，而在某些极端的条件下，这两个站点的AOD观测值大约为基准值的10-20倍，而这一时期也是青藏高原周边地区大气污染事件频发的阶段。

图2. 北极海冰与气候因子之间的关系

北极对于气候变暖非常敏感，现在的极端气候将成为北极“新常态”，冬季北极海冰的减少也会进一步影响欧亚大陆春季的大气环流。作者进一步研究发现，2月北大西洋一侧的海冰变化与青藏高原地区的风速以及AOD的变化密切相关。

图3. 北极-乌拉尔山-青藏高原遥相关型

作者进一步研究了北极海冰影响青藏高原地区的气溶胶跨境输送机制。诊断分析的结果表明，2月北大西洋一侧海冰减少，使得该地区的海表和大气温度升高。北大西洋一侧的极地地区温度升高导致与中纬度地区之间的温度梯度减少，极地急流减弱，向高纬度欧亚大陆内陆输送暖湿气流减少。欧亚大陆暖湿气流的减少导致2月至4月乌拉尔山附近积雪深度减少，进而影响4月西风带大尺度扰动，东亚副热带西风急流增强。受到青藏高原地形影响，增强的上升气流与山谷风等中尺度环流系统相结合，加速南亚污染物翻越喜马拉雅山脉进入青藏高原。

未来北极海冰将进一步减少，本研究为理解北极海冰在青藏高原污染物跨境传输过程中起到的作用提供了重要的参考。

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