Los graves problemas de contaminación del aire en invierno de China pueden empeorar por los cambios en la circulación atmosférica provocados por la pérdida de hielo marino en el Ártico y el aumento de las nevadas en Eurasia, ambas causadas por el cambio climático global.
La modelización y el análisis de datos realizados por investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia sugieren que los cambios en el hielo marino y las nevadas han cambiado el monzón invernal de China, ayudando a crear condiciones atmosféricas estancadas que atrapan la contaminación sobre la población y los centros industriales más importantes del país. Esos cambios en la atmósfera atmosférica regional.las condiciones son esfuerzos frustrantes para abordar la contaminación a través de controles de emisiones.
"Las emisiones en China han disminuido en los últimos cuatro años, pero la severa neblina invernal no está mejorando", dijo Yuhang Wang, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de Georgia Tech. "Principalmente, eso se debe acambio rápido en las regiones polares altas donde el hielo marino está disminuyendo y las nevadas están aumentando. Esta perturbación evita que el aire frío ingrese a las partes orientales de China, donde eliminaría la contaminación del aire ".
Se informará el 15 de marzo en la revista Avances científicos , la investigación fue patrocinada por la National Science Foundation y la Agencia de Protección Ambiental. El documento presenta un claro ejemplo de cómo las perturbaciones a gran escala causadas por el cambio climático global pueden tener impactos regionales significativos, y se cree que es el primero en vincular el marniveles de hielo y nevadas a la contaminación atmosférica regional.
Los problemas de neblina en las llanuras del este de China, que incluyen la capital, Pekín, primero llamaron la atención mundial durante el invierno de 2013 cuando un instrumento en la embajada de los Estados Unidos registró niveles extremadamente altos de partículas PM 2.5. La neblina llevó al gobierno chino ainstituir objetivos estrictos para reducir las emisiones de la industria y otras fuentes.
Aunque estos controles de emisiones parecen estar funcionando, la neblina durante diciembre y enero continúa. Entonces Wang y sus colegas Yufei Zou, Yuzhong Zhang y Ja-Ho Koo se preguntaron si otros factores podrían estar jugando un papel.
Las mediciones de calidad del aire a largo plazo no están disponibles en China, por lo que los investigadores tuvieron que reunir estimaciones basadas en medidas de visibilidad y datos satelitales. Para analizar los registros históricos, crearon un nuevo Índice de Potencial de Contaminación PPI que utilizaba aireanomalías en el gradiente de temperatura y velocidades del viento en la superficie como proxy de las condiciones de ventilación en el este de China
"Una vez que generamos el PPI y lo combinamos con los datos de visibilidad, era obvio que enero de 2013 fue mucho más allá de lo que se había visto antes de retroceder al menos tres décadas", dijo Wang. "Pero en ese mes las emisiones habíanno cambió, así que sabíamos que tenía que haber otro factor ".
Las llanuras del este de China consisten en cuencas interconectadas rodeadas de cadenas montañosas al oeste y el océano al este, una imagen especular del sur de California contaminado. La contaminación generada por la industria y los vehículos puede eliminarse de manera efectiva solo por dispersión horizontal o verticalmezclando en invierno, y cuando esos procesos no logran sacar el aire estancado, la contaminación se acumula. Parecía probable que algo estuviera impidiendo la ventilación que habría mantenido el aire más limpio.
Luego, los investigadores observaron las características climáticas como el hielo marino, las nevadas, El Niño y las oscilaciones del Pacífico. Realizaron análisis de componentes principales y covarianza máxima y encontraron correlaciones de las condiciones del aire estancado sobre China con el hielo marino del Ártico, que alcanzó un récordbajo en el otoño de 2012 - y nevadas en las latitudes altas de Siberia, que habían alcanzado un récord a principios del invierno.A continuación, utilizaron simulaciones de modelos atmosféricos para estudiar cómo esos factores cambian los patrones de circulación atmosférica a gran escala y la ventilación por contaminación.Este de China.
"Las reducciones en el hielo marino y el aumento de las nevadas tienen el efecto de amortiguar la estructura de la cresta de presión climatológica sobre China", dijo Wang. "Eso aplana los gradientes de temperatura y presión y mueve el Monzón de Invierno del Este Asiático hacia el este, disminuyendo el vientoacelera y crea una circulación atmosférica que hace que el aire en China esté más estancado "
Los resultados del modelo fueron consistentes con las observaciones de que Corea y Japón habían estado inusualmente fríos ese invierno, mientras que el este de China había estado inusualmente cálido, lo que sugiere que el centro frío se había movido.
El invierno de 2017 vio los mismos factores, con bajos niveles de hielo marino en el Ártico en septiembre de 2016, nevadas altas y neblina severa. Wang dice que es probable que esos factores continúen a medida que el cambio climático global altere la estructura normal de la atmósfera.
"A pesar de los esfuerzos para reducir las emisiones, creemos que la neblina probablemente continuará en el futuro", dijo. "Esto es en parte impulsado por el clima ahora, por lo que probablemente no mejorará mucho en el invierno. Las emisiones no sonya no es el único impulsor de estas condiciones "
Wang espera continuar el estudio utilizando nuevos datos de la red de monitoreo de la calidad del aire de China. El impacto del cambio climático global, dijo, puede ser exclusivo de China debido a su geografía y sensibilidad a los cambios en la estructura de circulación atmosférica. Aunque el problema esahora manifestado en la contaminación del aire, dijo que los resultados del estudio deberían alentar a la nación a continuar abordando el cambio climático.
"El cambio muy rápido en el calentamiento polar realmente está teniendo un gran impacto en China", dijo. "Eso le da a China un incentivo no solo para llevar a cabo las reducciones de emisiones de contaminantes atmosféricos, y también para considerar el potencial para reducir el efecto invernaderoemisiones de gases. Nuestra investigación muestra que reducir los gases de efecto invernadero ayudaría con el problema de la neblina invernal ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por John Toon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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