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地学系张强教授研究组发文揭示中国污染减排可抵消全球变暖对空气质量的负面影响

2020-08-05

    8月3日,清华大学地球系统科学系张强教授研究组在《自然-气候变化》(Nature Climate Change)在线发表题为“气溶胶直接辐射效应减弱可减缓气候变化对中国空气质量的惩罚效应”(Weakening aerosol direct radiative effects mitigate climate penalty on Chinese air quality)的研究长文(Article),指出我国未来污染减排将导致气溶胶辐射效应减弱和大气污染扩散条件改善,进而抵消全球变暖对我国空气质量与人群健康的负面影响。

    全球气候变暖将导致未来极端高温事件和静稳事件日趋频繁,从而加剧区域空气污染,威胁人类健康。已有研究表明气候变暖可能对全球空气质量产生不利影响。然而,以往的研究通常没有单独评估短寿命气溶胶变化带来的辐射效应及其影响。实际上,气溶胶可通过改变大气辐射收支影响气候系统,进而影响空气质量。我国正在实施的一系列清洁空气行动计划将大幅削减未来大气污染物排放及气溶胶浓度,从而减弱气溶胶辐射效应并进一步影响空气质量。

    针对上述问题,由清华大学地学系张强教授研究组领导的国际科研团队通过耦合全球与区域气候-化学模式以及健康效应模型,定量评估了未来减排导致的气溶胶辐射效应变化对我国空气质量与人群健康的影响。研究发现,未来我国污染减排将导致气溶胶辐射效应减弱,改变大气动力学过程,改善污染扩散条件,从而带来额外的空气质量改善和健康效益。在典型浓度路径4.5(RCP4.5)情景下,到本世纪中叶,我国减排导致的气溶胶辐射效应减弱预计可将PM2.5暴露减少约4%,并避免每年约1.4万人因空气污染过早死亡。这一额外收益将在很大程度上抵消全球变暖加剧空气污染导致的健康损失。

    研究表明短寿命污染物和长寿命温室气体减排均可影响区域气候条件,从而降低气候变化对我国空气质量带来的潜在不利影响。然而,温室气体对空气质量的潜在威胁可能已部分锁定,其大力减排仍需全球通力合作。在国家层面上,减排大气污染物带来的额外收益将更为直接、快速。当前我国正致力于改善区域空气质量,削减大气污染物排放的努力在获得空气质量改善直接收益的基础上,还可通过削减气溶胶辐射效应获得额外收益,从而减缓全球变暖对我国空气质量的潜在威胁。

    清华大学地学系张强教授和美国东北大学张阳教授为论文共同通讯作者,张强教授团队博士毕业生洪朝鹏(现为美国加州大学欧文分校博士后)为论文第一作者。美国加州大学欧文分校史蒂文·戴维斯(Steven Davis)副教授、地学系关大博教授、刘竹副教授、环境学院贺克斌院士为论文合作者。该研究得到了国家自然科学基金委的支持,论文前期的模型开发工作得到了国家留学基金委的支持。

    原文链接:https://www.nature.com/articles/s41558-020-0840-y

图 不同PM2.5污染水平下气溶胶辐射效应导致的PM2.5浓度变化情况(2010年数据)


供稿:张强教授研究组

审核:武海平

图文排版:付美娟