霾通常被认为是悬浮在空气中的受污染颗粒气溶胶，它对人体健康、交通运输和社会经济等有重要影响。寒潮作为冬季典型的极端天气过程，可以显著改善空气质量。然而，目前仍还缺乏详细探讨不同类型寒潮对中国东部霾改善能力差异的研究。最近，我院东亚季风与区域气候模拟团队张诗悦硕士生(第一作者)及其指导老师曾刚研究员(通讯作者)比较了两类寒潮对中国东部霾的影响及其差异，成果发表在《Atmospheric Chemistry and Physics》。
本研究首先采用层次聚类算法将中国东部地区的冷季(11月至次年2月)寒潮分为阻塞型寒潮和波列型寒潮，并合成了此两类寒潮发生期间中国东部霾的演变。寒潮过程伴随着剧烈气象要素(如逆温、水平地面风、海平面气压和地面温度等)变化，特别是阻塞型寒潮引起的地面温度负异常和海平面气压正异常的持续时间显著短于波列型寒潮引起的异常的持续时间，这使得此两类寒潮对中国东部霾的改善能力存在显著差异。结果表明，与波列型寒潮相比，阻塞型寒潮发生当天，中国东部地区能见度显著提高，然而约2天后开始又有霾出现，并很快达到甚至超过寒潮爆发前的水平；而波列型寒潮造成的良好空气质量的时间可以维持更久(与阻塞型寒潮相比多约4天)。这表明，阻塞型寒潮消散中国东部霾的能力较弱。此外，我们的研究结果还表明，近四十年来波列型寒潮发生的频率显著降低，而阻塞型寒潮发生频率有弱的上升趋势，这意味着寒潮消散中国东部霾的能力总体上有所减弱。所以，尽管近年来在节能减排政策的管控下，中国东部霾污染有所改善，但不利的气象条件变化使得我们在应对霾污染时面临新的挑战。
图1 阻塞型寒潮（左列）和波列型寒潮（右列）爆发前2天到后6天的300 hPa 位势高度异常及相应的霾的空间分布演变
图2（a）阻塞寒潮和波列寒潮的频次序列及其线性趋势。（b）阻塞寒潮、（c）波列寒潮及（d）总寒潮频次与中国东部霾偏相关和相关系数分布。
论文信息：
Zhang Shiyue, Zeng Gang*, Yang Xiaoye, Wu Ruixi, Yin Zhicong. 2021. Comparison of the influence of two types of cold surge on haze dispersion in Eastern China. Atmospheric Chemistry and Physics, 21, 15185-15197. doi: 10.5194/acp-21-15185-2021
