近年来，华北冬季霾污染严重危害了社会经济和居民健康。人为排放超过大气环境容量是发生大范围大气污染最重要的原因。但是，在2010年前后人为排放没有发生剧烈变化的前提下，为什么霾日数急剧增加并且导致2012年冬季开始出现严重霾污染呢？
针对这一科学问题，王会军院士团队开展了深入研究，最新研究成果发表在Atmos. Chem. Phys.。尹志聪教授和硕士生张艺佳发现华北前冬霾日数在2010年之后迅速增加，而2010年以前则表现为缓慢下降，呈现出趋势反转的现象（图1a）。秋季太平洋和大西洋海温、欧亚积雪和西伯利亚中部土壤湿度在2010年前后呈现也完全相反的趋势反转现象（图1b），这些因子通过遥相关调节与华北霾污染相关的气象条件在2010年前后也产生了趋势反转的响应，并对霾日数呈现出非常高的拟合效果。利用GEOS-Chem模式模拟在固定排放水平下的数值实验证实了霾污染的趋势反转现象以及气候外强迫因子与霾日数的物理关系。气候因子在2010年之前导致华北霾日数的下降趋势比观测值要大，而加上人为排放和气候变暖，共同作用造成实际相对较缓的下降趋势。在2010年之后，外强迫因子与人为排放和气候变暖引起的增加趋势共同导致了霾日数的快速增长。
实际上，20世纪90年代以来，中国的人为排放已经达到了很高的水平，为严重雾霾污染的产生提供了充足的物质基础。这项研究明确地指出2010年之前气候变异在一定程度上掩盖了人为排放在加重大气污染的客观事实，迟滞了大规模的大气污染防治工作；也指出2010年之后气候变异信号和人为排放同位相叠加共同加速了华北霾污染的恶化。
图1 （a）华北前冬霾日数以及排放的变化，蓝色（绿色）等值线分别代表观测PM2.5浓度>75（100）
3的天数。（b）1991 –2010年（P1）和2010 – 2018年（P2）华北前冬边界层高度（BLH）、比湿（shum）、地面风速（wspd）和垂直速度（omega）的线性趋势。在计算趋势之前，所有数据都进行5年滑动平均。（c）观测（黑色）和拟合的华北霾日数（紫色），拟合因子包括秋季太平洋海温、大西洋海温、欧亚雪盖和西伯利亚土壤湿度。
论文信息：
Zhang, Y. J.Yin, Z. C#, Wang, H. J., 2020. Roles of Climate Variability on the Rapid Increase of Winter Haze Pollution in North China after 2010,Atmos. Chem. Phys., 20, 12211–12221
