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学术报道
环境学院气候适应与环境政策谢旻教授团队在《Environmental Science & Technology》发表论文
供稿: 环境学院

近日,我校环境学院气候适应与环境政策团队在空气污染、温室效应耦合作用对气候影响方面取得重要进展,发现大气污染物(PM2.5、O3)和温室气体(CO2)的相互作用对东亚夏季风(EASM)有重要影响,《大气污染防治行动计划》影响这一过程,增强了EASM。研究成果以“Opposing Effects of PM2.5, O3, and CO2 Interactions on the East Asian Summer Monsoon Climate before and after the Clean Air Action Plan”为题发表于环境领域顶刊《Environmental Science & Technology》(https://doi.org/10.1021/acs.est.5c10279),论文第一作者为气候适应与环境政策团队的马丹阳博士后,通讯作者为谢旻教授,南京师范大学环境学院为第一单位和通讯单位。

在2013年《大气污染防治行动计划》实施前后,东亚地区的PM2.5、O3和CO2浓度均发生显著变化,三者之间的相互作用强度亦随之明显调整,进而改变了其对东亚夏季风气候的影响。目前的研究往往聚焦于三者的浓度变化对区域气候的影响,而三者之间的相互作用对区域气候的协同影响尚不明确。因此本研究旨在深入了解东亚地区PM2.5、O3和CO2之间的相互作用机制,并据此定量研究PM2.5、O3和CO2之间的相互作用变化对东亚夏季风气候的协同影响。

研究团队基于区域气候–化学–生态耦合模式 RegCM-Chem-YIBs,设计数值模拟试验,系统分析了2008–2018年PM2.5、O3和CO2之间的相互作用对东亚夏季风气候的影响。结果表明,在 2008–2012 年,考虑三者之间的相互作用使东亚近地面向下短波辐射通量减少约 20–30 W/m2,近地面温度降低约 0.5–1 K,从而显著削弱了EASM强度。相比之下,在 2014–2018 年,华北和东南地区近地面向下短波与长波辐射通量分别增加约 2–4 W/m2和 2–8 W/m2,导致近地面温度升高约 0.5–1 K,进而增强了EASM。我们强调,在PM2.5、O3和CO2相互作用的影响下,东亚夏季风指数由2008–2013年以负异常(减弱)为主,逐步转变为2014–2018年以正异常(增强)为主。其主要原因在于:2008–2013年中国东部近地面温度总体呈下降趋势,削弱了海陆热力差异,从而抑制东亚夏季风强度;而2014–2018年近地面增温趋势逐渐显著,增强了海陆热力对比,进而强化东亚夏季风环流。

本研究表明,随着污染物与温室气体浓度的显著变化,其相互作用强度亦发生阶段性变化,进而对东亚夏季风强度产生了相反的影响。因此,在开展区域气候预测与情景预估时,必须充分考虑PM2.5、O3和CO2之间的相互作用。特别是在大气污染物浓度剧烈波动且人为排放调控显著的区域,考虑后才能更准确刻画其对夏季风系统及区域气候演变的综合影响。

该工作同时获得了国家重点研发项目(2024YFC3711905)、国家自然科学基金(42275102,42505177)以及江苏省卓越博士后人才资助基金(2025ZB511)的支持。

日期: 2026-03-02