Los graves problemas de contaminación atmosférica invernal de China pueden empeorar por los cambios en la circulación atmosférica provocados por la pérdida de hielo marino del Ártico y el aumento de las nevadas en Eurasia, ambos causados ​​por el cambio climático global.

El modelado 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 modificado el monzón invernal de China. ayudando a crear condiciones atmosféricas estancadas que atrapan la contaminación sobre los principales centros industriales y de población del país. Esos cambios en las condiciones atmosféricas regionales están frustrando los esfuerzos por abordar la contaminación mediante controles de emisiones.

"Las emisiones en China han ido disminuyendo durante los últimos cuatro años, pero la severa neblina invernal no mejora, "dijo Yuhang Wang, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de Georgia Tech. "Principalmente, eso se debe a un cambio muy 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 de la ciencia , 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 los niveles de hielo marino y nevadas con la contaminación atmosférica regional.

Los problemas de neblina en las llanuras del este de China, que incluyen a la capital, Beijing, ganaron la atención mundial por primera vez durante el invierno de 2013 cuando un instrumento en la embajada de Estados Unidos registró niveles extremadamente altos de partículas PM 2.5. La neblina llevó al gobierno chino a instituir objetivos estrictos para reducir las emisiones de la industria y otras fuentes.

Aunque estos controles de emisiones parecen estar funcionando, la bruma 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 influyendo.

Las mediciones de la calidad del aire a largo plazo no están disponibles en China, por lo que los investigadores tuvieron que juntar estimaciones basadas en medidas de visibilidad y datos satelitales. Para analizar los registros históricos, crearon un nuevo índice de potencial de contaminación (PPI) que utilizó anomalías en el gradiente de temperatura del aire y velocidades del viento en la superficie como un indicador 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 todo lo que se había visto antes de retroceder al menos tres décadas, ", dijo Wang." Pero en ese mes las emisiones no habían cambiado, así que sabíamos que tenía que haber otro factor ".

Las llanuras del este de China consisten en cuencas interconectadas rodeadas por cadenas montañosas al oeste y el océano al este. una imagen especular del contaminado sur de California. La contaminación generada por la industria y los vehículos puede eliminarse de manera eficaz solo mediante la dispersión horizontal o mediante mezcla vertical 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.

A continuación, los investigadores observaron características climáticas como el hielo marino, nevada, El Niños, y Oscilaciones del Pacífico. Llevaron a cabo análisis de componentes principales y de covarianza máxima y encontraron correlaciones de las condiciones del aire estancado sobre China con el hielo marino del Ártico, que alcanzó un mínimo histórico en el otoño de 2012, y las nevadas en las latitudes superiores de Siberia. que había alcanzado un récord a principios de invierno. Luego utilizaron simulaciones de modelos atmosféricos para estudiar cómo esos factores cambian los patrones de circulación atmosférica a gran escala y la ventilación de la contaminación en el este de China.

"Las reducciones del 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 de Asia oriental hacia el este, disminuyendo la velocidad del viento y creando 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 sido inusualmente fríos ese invierno, mientras que el este de China había sido inusualmente cálido, ambos sugiriendo que el centro frío se había movido.

El invierno de 2017 vio los mismos factores, con niveles bajos de hielo marino en el Ártico en septiembre de 2016, nevadas intensas y neblina intensa. Wang dice que es probable que esos factores continúen a medida que el cambio climático global altera la estructura normal de la atmósfera.

"A pesar de los esfuerzos por reducir las emisiones, creemos que la neblina probablemente continuará en el futuro, ", dijo." Esto se debe en parte al clima ahora, por lo que probablemente no mejorará mucho en el invierno. Las emisiones ya no son 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, él dijo, puede ser exclusivo de China debido a su geografía y sensibilidad a los cambios en la estructura de la circulación atmosférica. Aunque el problema ahora se manifiesta en la contaminación del aire, Dijo que los resultados del estudio deberían alentar a la nación a seguir 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 seguir adelante con las reducciones de emisiones de contaminantes del aire, y también examinar el potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Nuestra investigación muestra que reducir los gases de efecto invernadero ayudaría con el problema de la neblina invernal ".