(a) PM2.5 concentración promediada en 2013–20. El cuadro rectangular indica la región NCP. (b) Media anual de PM2.5 concentración y la contribución de ND sobre el NCP. Se ha eliminado la tendencia de los datos originales. (c) Coeficiente de extinción atmosférica (1980–2013) derivado de la visibilidad y PM2.5 datos de concentración (2013–20) de septiembre a diciembre sobre el NCP en la escala subestacional. La unidad para el coeficiente de extinción es km −1 y para PM2.5 concentración es μg m −3 . R indica el coeficiente de correlación entre SO y ND con P =0,02. Crédito:Atmospheric and Oceanic Science Letters (2022). DOI:10.1016/j.aosl.2022.100274
Una neblina se cierne con frecuencia sobre China, particularmente sobre la llanura del norte de China altamente poblada en los meses de otoño e invierno. La concentración de partículas de contaminación por neblina (PM2.5 ) en esta región ha alcanzado más del doble del estándar nacional para la calidad del aire seguro. Los científicos chinos profundizaron en los patrones de contaminación por neblina y observaron un fenómeno de "balancín" a corto plazo en otoño y principios de invierno, con altos niveles de contaminación en septiembre y octubre junto con niveles bajos de neblina en noviembre y diciembre, o viceversa.
Las observaciones del investigador, publicadas recientemente en Atmospheric and Oceanic Science Letters , proporcionan una nueva visión de la variabilidad subestacional de la calidad del aire sobre la llanura del norte de China (NCP). El estudio también implica un posible nuevo enfoque para predecir la neblina sobre la región y eventualmente mejorar el control de la calidad del aire.
Las políticas de control de emisiones más estrictas en los últimos años han mitigado la neblina sobre el NCP, pero aún la mitad de las ciudades más contaminadas se encuentran en la región. La neblina en el NCP es más frecuente e intensa en otoño e invierno debido a las condiciones climáticas y la actividad humana. Aunque estudios anteriores revelaron variaciones estacionales y de un año a otro de la contaminación por neblina en esta región, poco se sabe sobre su comportamiento en escalas de tiempo subestacionales.
"Desde la perspectiva de la calidad del aire, el PM2.5 El nivel en los últimos meses del año es muy importante para el estado de la calidad del aire del año en su conjunto", dijo Aijun Ding, profesor del Laboratorio de Investigación Internacional Conjunto de Ciencias Atmosféricas y del Sistema Terrestre en la Facultad de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Nanjing. "Por lo tanto, , a menudo se necesitan pronósticos a corto plazo de 1 a 2 meses de contaminación del aire".
Usando un conjunto de datos de casi 40 años de mediciones de visibilidad y PM2.5 observaciones, los investigadores observaron un fenómeno de "balancín" en el comportamiento de la contaminación por neblina:si los niveles de contaminación bajan en septiembre y octubre, la neblina suele ser más intensa en noviembre y diciembre. En otros años, observaron lo contrario:altos niveles de contaminación en septiembre y octubre con menos neblina en los últimos dos meses.
Los patrones de circulación atmosférica regionales y a gran escala en el NCP dictan que los meses con una mala calidad del aire generalmente exhiben una humedad relativa más alta, velocidades de viento cercanas a la superficie más bajas y otras condiciones climáticas que permiten que los contaminantes del aire permanezcan, lo que lleva a una mayor contaminación por neblina, pero el El fenómeno de neblina oscilante a corto plazo o subestacional se desvía de este patrón.
Para explorar por qué estaban viendo la inversión abrupta de la circulación, los investigadores realizaron análisis compuestos durante varios años en los que el efecto de la contaminación por neblina oscilante fue marcado.
Descubrieron que el fenómeno no está relacionado con procesos a largo plazo, sino con cambios repentinos en el movimiento de la atmósfera, que está regulado por un patrón atmosférico a gran escala que se origina en temperaturas anormales de la superficie del mar en el Océano Atlántico Norte.
La relación de sube y baja proporciona una mayor comprensión de la predicción de la variabilidad de la neblina en múltiples escalas, así como la posibilidad de una mitigación eficiente a corto plazo de la neblina para cumplir con los objetivos anuales de calidad del aire en China.
"El invierno es la temporada con la contaminación por neblina más severa en el este de China, y es la única oportunidad para que las ciudades lleven a cabo medidas de calidad del aire más intensas para cumplir con sus objetivos anuales de calidad del aire", dijo Ding. "Los hallazgos de este artículo brindan una manera simple y potencialmente factible de lograr este objetivo".
Los próximos obstáculos incluyen el análisis de las interacciones físicas y químicas de la contaminación por neblina en una escala subestacional, dijo Ding. Otros estudios incluirán simulaciones numéricas de modelos climáticos y químicos globales que incorporen procesos oceánicos. Los investigadores utilizarán estos modelos para comprender mejor cómo los cambios atmosféricos graduales se ven afectados por las interacciones del aire del mar y pueden influir en la neblina subestacional.
"Nuestro objetivo final es comprender de manera integral el impacto climático en la contaminación por neblina desde una perspectiva de múltiples escalas y brindar más apoyo científico para una gestión eficiente de la calidad del aire", dijo Ding. Los científicos encuentran que el terreno complejo agrava la formación de neblina y su retroalimentación meteorológica
