天空幾多“霧” 怎解其中“迷”
5月末的河北邢臺,陽光和煦。李占清的心情也如同這晴朗的天氣一般,帶著一群年輕的博士生在河北省開展大型實驗,探求氣溶膠與降水、極端天氣、全球變暖的關系。
身為北京師范大學全球變化與地球系統科學研究院首席科學家、“千人計劃”學者的李占清教授,主持了科技部全球變化重大研究計劃項目“云、氣溶膠氣候效應的觀測與模擬研究”和國家自然科學基金委重點研究項目“氣溶膠與邊界層相互作用及其對近地面大氣污染濃度的影響研究”,從今年4月底到6月中旬,在河北省開展大型、強化科學實驗。5月28日—29日,“大氣、氣溶膠、邊界層與云相互作用”研討會暨“華北地空聯合實驗觀摩”指導會在超級實驗站——邢臺召開。
“氣候變化、水資源和環境是公眾最關心也與生活最相關的科學問題。截至目前,我們對這些問題之間的關系了解有限。”李占清的語速很快,急切地向記者闡述著自己的見解。
記者從研討會上了解到,大氣邊界層是緊鄰地表1—2公里的大氣層,邊界層內大氣充分混合,富含地面產生的污染物包括氣溶膠。氣溶膠是懸浮在大氣中的如煙塵、沙塵、人為排放等所有微小粒子的總稱。氣溶膠對大氣邊界層發展有顯著影響,而邊界層也制約氣溶膠的含量。搞清楚這些機制對了解、控制污染物濃度至關重要。
同時,氣溶膠濃度的增加,能夠顯著改變云的形成和發展及伴隨的降水過程,加劇干旱和洪澇雙重災害。可降低地面溫度、增強或減弱降雨。
此外,全球天氣變得越來越不規律和極端,李占清團隊的研究發現,極端天氣頻發,除了與大氣自身變化有關外,還與空氣質量惡化有關。
全球變暖成因尚存爭議,其中氣溶膠是一個不容忽視的問題。一般而言,氣溶膠降低地面溫度,增加大氣濕度。中國近幾十年因污染濃度增加,抵消了一部分由于溫室氣體增加引起的增溫效應,未來如果污染排放控制好了,大氣變干凈了,溫度有可能報復性增加。
5月28日上午,與會專家在邢臺市皇寺氣象觀測站,進行了外場實驗考察、觀摩。數十種觀測儀器各行其是,相互配合,實驗人員對現場獲得的資料進行了講解分析。
李占清指出,氣溶膠是空氣污染的重要組成部分,也是影響地球氣候的重要因素。為深入了解氣溶膠的形成原因及其對我國天氣氣候的影響,研究團隊在河北省全境開展了飛機觀測實驗,在邢臺地面站開展地面觀測。通過強化觀測得到的數據,進而得到分析的第一手資料,應對出現的極端天氣和全球變暖問題。
“前期我們已經在河北香河、山西忻州等地開展了科學實驗,與以往不同的是,這次在邢臺氣象觀測站的實驗,首次采用雙飛機對云內外以及邊界層內外開展觀測。”李占清介紹說,“另外,這次觀測實驗還聯合了中國氣象局、中國科學院、北京大學等單位,利用各自先進的儀器設備和探測技術,形成了一套完整的大氣—氣溶膠—云—降水的綜合觀測系統,是開展氣溶膠、云物理、人工影響天氣、天氣和氣候變化研究最完整的觀測設施。”
中國工程院院士、世界氣象組織東亞季風研究委員會主席丁一匯在實驗觀摩現場這樣評價:“這項實驗通過觀測取得第一手數據資料,研究了東亞季風區氣溶膠與云、降水的相互作用。到目前為止,他們取得的成果是創新性的。未來,我們對降水機理的認識或將從這項實驗中得出新的看法。”
“中國在氣溶膠方面的研究起步比較晚,李占清教授能積極地把相關研究隊伍聯系起來,做聯合觀測,再做學術交流,這將大大推動中國氣溶膠研究的發展。”中國科學院院士、前國際大氣與氣象協會主席吳國雄說。

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