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中國麵臨嚴重的氣象威脅

(2008-12-26 16:44:52) 下一個

棕色雲團危機

讓天空變得黯淡的棕色雲團,已經籠罩北京、上海以及珠三角等中國東部廣大地區;如不盡快扭轉這一態勢,其威脅或許將是致命的。

一個尋常的冬日午後,位於北京市南郊的觀象台,天色已經逐漸暗淡。但中國科學院大氣物理所研究員石廣玉及其同事,還守候在這裏。在他們頭頂數百米的上空,懸浮著形似導彈的透明氣球;氣球的下方,掛著兩個“黑匣子”。
  隨著地麵研究人員啟動遙控器按鈕,“黑匣子”開始收集大氣中細微的顆粒,以幫助人們進一步了解空氣質量。
  2008年,北京的空氣質量交出了一份較為圓滿的答卷:由於“綠色奧運”的帶動作用,至11月30日,北京市就已提前實現了全年的“藍天目標”——256個藍天,占全年天數的70%。
  然而,對抗空氣汙染的戰爭才剛剛拉開帷幕。除了現有的“藍天”標準與發達國家相比仍然偏低,空氣中還有更多成分複雜、對健康威脅更大的汙染物,其中就包括前述“黑匣子”收集到的細顆粒物。
  就在11月,聯合國環境規劃署(UNEP)最新發布的一份報告警告,中國北京、上海和深圳等地區的上空已經被棕色雲團所籠罩。這種汙染不僅帶來大氣能見度下降,還造成居民健康受損等一係列問題。包括石廣玉在內的多位中國科學家,參與了這一報告的起草。
  無獨有偶。在中國環境保護部12月1日發布的2008年環境保護科學技術獎獲獎項目公示名單中,也有一項關於棕色雲團的研究名列其中。
  參與此項研究的北京大學環境係教授邵敏對《財經》記者坦言,即使科學界對於棕色雲團有所了解,也才剛剛開始。人們擔心,棕色雲團已經成為繼溫室氣體之後,對人類的又一巨大威脅,且這一威脅或許更加切近。

“ABC”變奏
  棕色雲團這個名稱,或可追溯到上個世紀90年代後期實施的一個國際科學合作項目 ——“印度洋試驗”(INDOEX)。
  當時,該項目的研究人員在印度洋、南亞、東南亞和中國南部的上空,都發現了厚度約3公裏的棕色雲團,其總麵積相當於美國陸地麵積大小。由於其分布在亞洲上空,當時被稱為“亞洲棕色雲團”(Asian Brown Clouds,簡稱ABC)。
  所謂棕色雲團,是指狀如雲團、以細顆粒物為主出現在對流層中的一大片汙染物,其成分包括含碳顆粒物、有機顆粒物、硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽以及沙塵等。
  “亞洲棕色雲團”命名一經提出,就在國際上引起軒然大波。有人甚至將其等同於“亞洲毒霧”。石廣玉研究員當時為此深感不安。“棕色雲團不一定隻發生在亞洲。如果被叫成亞洲棕色雲團,中國和印度在國際上就會承受非常大的壓力。”他告訴《財經》記者。


  2003年2月,作為聯合國環境規劃署棕色雲團科學工作組成員的石廣玉,參加了在瑞士日內瓦舉行的工作組會議。這次會議上,他發言要求取消“亞洲棕色雲團”這一名稱,隨即得到了印度同行的強烈支持。
  最後,大家決定保持“ABC”這一簡稱不變,但將其解釋更改為Atmospheric Brown Clouds,即“大氣棕色雲團”。
  石廣玉以及眾多中國、印度專家的異議,是有根據的。棕色雲團的確不是亞洲“特產”。聯合國環境規劃署上月發布的報告就顯示,除了中國所在的東亞地區,南部非洲、南美的亞馬遜盆地等地區,一樣屬於棕色雲團重點區域。此外,北美東海岸和歐洲也有部分地區被棕色雲團覆蓋,隻不過影響程度相對有限而已。
  對絕大多數公眾來說,棕色雲團或許是一個新名詞。但如果提起灰霾,大家或許就不會感到陌生。複旦大學環境係大氣化學研究中心主任莊國順教授對《財經》記者表示,在學術上,灰霾與棕色雲團所反映的大氣狀況其實是一回事。因為棕色雲團的圖像主要來自於衛星遙感圖片,根據不同狀況,其顏色可深可淺,包括“褐色”“灰褐色”“灰色”等不同色係。
  不過,兩者之間也有著微妙的區別:一次灰霾天氣,其影響範圍也可能隻局限在某座城市;但成片的棕色雲團,卻可能覆蓋整個中國東部乃至更為廣闊的地區。

城市黯淡
  近年來,在眾多城市和工廠密布的珠三角地區,天空經常灰蒙蒙一片,大氣能見度很差。
  很多市民可能並不清楚,棕色雲團正是能見度下降的“罪魁禍首”:棕色雲團中的一些微小顆粒,會吸收陽光,或者將部分陽光反射回大氣。聯合國環境規劃署的棕色雲團報告就顯示,自上世紀70年代以來,廣州的日光強度已經下降了五分之一以上。
  北京大學環境係教授張遠航及其同事在珠三角地區進行的研究表明,珠三角空氣有很多汙染物,其中那些粒徑小於2.5微米的細顆粒物(PM2.5),是造成能見度衰退的主要因素。而中國現行的空氣質量國家標準中,卻沒有關於PM2.5的規定。我們每天在電視上或者報紙上看到的空氣質量日報中所謂的“可吸入顆粒物”,僅指那些粒徑小於10微米的顆粒物(PM10)。
  珠三角地區大氣能見度的惡化,不過是中國空氣汙染嚴峻形勢的一個縮影。過去半個世紀中,中國城鄉的日光強度平均每十年下降3%至4%,且這種趨勢在20世紀70年代以後尤為明顯。
  2007年1月19日,長三角地區就曾遭遇罕見的空氣重度汙染。其中,上海市區完全籠罩在灰色塵霾之中,能見度小於600米。有市民戲稱,“東方明珠,一天未亮”。
  根據莊國順及其同事後來在國際著名學術期刊《大氣環境》上發表的論文,那一天上海市空氣中PM10和PM2.5的濃度,分別達到過每立方米744微克和466微克。在這種環境下,人會感到呼吸困難,完全不適合居住。而且,顆粒物的濃度也遠遠超出世界衛生組織空氣質量準則的推薦值:PM10和PM2.5的日平均濃度分別不宜超出每立方米50微克和10微克。
  在中國的國家標準中,空氣汙染指數為50時,對應的PM10濃度為每立方米50微克,剛好符合世界衛生組織的推薦值。而那一天上海市區的空氣汙染指數高達413。
  上海市環保部門當時對市民稱,此乃偶然天氣因素不利於汙染物擴散所致。但僅僅過了兩個多月,上海在當年4月2日“可吸入顆粒物”的空氣汙染指數又一舉突破了500!
  把這種天氣歸於偶然因素,未免有些牽強。在莊國順教授看來,珠三角、長三角和京津地區的灰霾現象都非常嚴重,多個城市灰霾天氣數量都超過了全年的三分之一,有的城市甚至達到每年150天以上。和晴天、陰天、多雲等一樣,灰霾已經成為天氣預報中必須采用的新現象。
  在聯合國環境規劃署的報告中,北京、上海和深圳這三個中國城市,均被納入了全球13個棕色雲團熱點城市(hotspots)行列。
  參與該報告的美國加州大學聖地亞哥分校Scripps海洋研究所的馮豔博士對《財經》記者解釋說,報告中描述的深圳,其實包括香港,指的是深圳-香港地區。
  莊國順教授告訴《財經》記者,盡管報告隻選擇了中國最大的三個大都市,但實際上,棕色雲團範圍很大,從鄭州、西安一直到北京、上海和廣州,基本上連成一片。此外,烏魯木齊、蘭州等地的情況也很嚴重。

致命的威脅
  在中國,棕色雲團的影響幾乎無處不在。
  今年夏天,北京奧運會開幕前兩日,北京就出現了灰霾天氣。業內人士擔心,2010年即將在上海和廣州舉行世博會和亞運會,同樣有可能受到棕色雲團的影響。
  已有的研究表明,被中國現有空氣質量標準所忽略的PM2.5細顆粒物,對人體健康的危害甚於PM10。因為那些細小的顆粒物,不僅可以進入血液,影響肺部組織,從而誘發慢性呼吸係統疾病,甚至可能引起癌變。
  聯合國環境規劃署的報告指出,每立方米PM2.5的濃度如果上升20微克的話,中國和印度每年就會有約34萬人死亡。即使按照折中的估計,棕色雲團相關的PM2.5所致經濟損失,也將分別占到中國GDP的3.6%以及印度GDP的2.2%。
  除了影響空氣質量和人類健康,棕色雲團還可能影響氣候。在很多情況下,棕色雲團與全球不斷增加的溫室氣體交織在一起,正在對區域乃至全球氣候係統產生極大影響。
  棕色雲團帶來的一個正麵影響,就是通過反射陽光和吸收熱量,可以減緩全球氣溫上升的幅度。棕色雲團一夜之間消失,全球氣溫可能迅速上升多達2度,而這正是一些科學家認為地球還能容忍的最大升溫幅度。
  然而,棕色雲團對整個氣候係統帶來的影響,實際上比這複雜得多。由於它在中國各個地區分布不同,往往對地表造成的降溫幅度也不同,這種狀況很可能會改變原有的東亞季風模式,並導致中國“北旱南澇”的局麵進一步加劇。
  此外,棕色雲團的成分非常複雜。硫酸鹽等多種組分可以降溫,但黑碳(black carbon)的組分已被證實可以和二氧化碳一樣產生溫室效應。尤其值得關注的是,棕色雲團正在加速喜馬拉雅等地冰川的融化速度。
  聯合國環境規劃署棕色雲團報告的領銜作者、美國加州大學聖地亞哥分校Scripps海洋研究所拉曼納森(V. Ramanathan)教授就對《財經》記者表示,黑碳沉降在冰雪上,會使冰雪顏色變暗,增強其吸收熱量的能力;此外,黑碳還會加熱空氣。這些因素,都使得冰川融化加速。
  造成這種影響的,主要是黑碳,或者說黑碳氣溶膠。黑碳是由富含碳的燃料,如農作物秸稈和煤炭等,不完全燃燒產生的煙霧。目前,中國也被認為是世界上最大的黑碳排放國。
  棕色雲團的形成,不乏水汽、沙塵等自然因素,但接受《財經》記者采訪的專家表示,人為因素在其中也扮演了重要作用。除了上述黑碳,像棕色雲團的硫酸鹽成分,在很大程度上是含硫的煤炭燃燒之後形成的。
  遺憾的是,棕色雲團在中國為害甚烈,卻遲遲未引起足夠重視。一直到2003年,在中國科技部和原國家環保總局支持下,“中國大氣棕色雲綜合影響及應對戰略”研究項目才得以啟動。這也是中國首次針對棕色雲團設立國家級研究項目。
  盡管這一研究項目即將獲得2008年度環保科技一等獎,但參與者之一、北京大學環境係的邵敏教授卻對《財經》記者坦言,中國對棕色雲團的研究也才剛剛開始,“要想說清楚,還早得很呢。”
  中國科學院大氣物理所研究員石廣玉也對《財經》記者坦言,中國政府高層領導對環境與氣候變化問題越來越重視,但一些部門對棕色雲團的關注並不夠,相關研究仍然比較缺乏。
  “我們一定要直麵這個問題,不能回避。實際上,越回避這個問題,在國際上可能越被動;而且,受到棕色雲團影響的,首先還是13億中國人。”石廣玉呼籲。

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