近日，《Nature Climate Change》期刊在线发表了我校廖宏教授作为通讯作者的论文“Weather conditions conducive to Beijing severe haze more frequent under climate change” 。论文第一作者是中国海洋大学、青岛国家海洋实验室蔡文炬教授，其他合作者包括中科院大气物理研究所博士生李柯、我校王会军院士、以及中国海洋大学吴立新院士。此论文被《Nature Climate Change》期刊选为2017年4月纸质版的封面论文，并同期发表特邀复旦大学张人禾院士撰写的对该论文的评述。《Nature Climate Change》2015年的影响因子为17.18。
此项研究聚焦北京的强霾污染事件（PM2.5浓度大于150 微克/立方米的事件），结合PM2.5浓度观测和参与第五次耦合模式比较计划 (CMIP5) 的15个气候模式的逐日模拟，发现温室气体导致的全球变暖增加了华北平原静稳天气，从而增加了冬季强霾事件发生的频率和持续时间。
该研究利用北京观测的七年冬季逐日PM2.5浓度和逐日的再分析气象资料，通过合成分析构建强霾事件与大尺度环流背景间的统计关系，定义了由大气低层经向风速、垂直温度梯度和中高层纬向环流表达的强霾天气指数（Haze Weather Index, HWI）。研究表明，相较于1948-1981年间，北京有利于强霾事件形成的天气条件在1982-2015年间增加了10%。研究进一步分析了 CMIP5多模式逐日模拟的历史气候（1950-1999）和未来高温室气体排放情景（RCP8.5）气候（2050-2099）下强霾天气（HWI）发生的频率，发现未来全球气候变暖背景下，与2013年1月类似的强霾污染事件的发生频率相对于历史气候条件将增加50%。在全球气候增暖背景下，北极涛动向正位相增强、东亚冬季风减弱、东亚大槽变浅、以及近地表大气增暖较快导致中低层大气更加稳定，上述因素的共同作用导致了强霾事件的增加。
研究指出，不利天气条件的增加使我国华北平原污染治理的难度加大，控制华北的强霾污染不仅要减少污染物排放，还需要全球减排温室气体减缓气候变暖。
本研究得到了国家973计划项目（2014CB441202）和基金委灰霾重大研究计划重点项目（91544219）的资助。
左图:强霾事件发生时大气能见度严重降低。
右图:多模式模拟的未来（2050-2099）高温室气体排放情景（RCP8.5）下强霾天气指数HWI相对于历史气候（1950-1999）显著增加。
论文链接： http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3249
“News and views”评述文章链接：http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3257