气候变化、野火和空气污染这一恶性循环影响重大
世界气象组织(WMO)的一份新报告指出,气候变化、野火和空气污染这一恶性循环对人类健康、生态系统和农业的负面影响不断加剧。
- WMO《空气质量与气候公报》强调相互联系
- 应对空气污染和气候变化的行动是双赢的解决方案
- 野火产生的烟雾危害人类、生态系统和作物健康
- 野火产生的排放跨越国界和整个大陆
- 颗粒物水平呈现不同的区域趋势
![Distant smoke rises above a green grassy field, with a single tree partially visible through the haze in the background.](/sites/default/files/styles/featured_image_x1_768x512/public/2024-09/air%20quality.jpg?h=d1cb525d&itok=ZFLy0toU)
该WMO《空气质量与气候公报》特别强调了野火问题。公报还重点阐述了2023年全球和地区颗粒物污染浓度及其对作物的有害影响。
这份WMO公报是在9月7日的“清洁空气蓝天日”活动上发布。今年的主题是“共创清洁空气”。环境空气污染每年导致450多万人过早死亡,并造成高昂的经济和环境代价。
该公报是年度系列报告的第四份,主要探讨空气质量与气候之间错综复杂的关系。
导致空气质量下降的化学物质通常与温室气体同时排放。因此,一个因素的变化不可避免会引起另一个因素的变化。
当空气污染物从大气沉降到地球表面时,空气质量反过来又会影响生态系统的健康。氮、硫和臭氧的沉积减少了自然生态系统提供的服务,如清洁水、生物多样性和碳储存等。
“气候变化和空气质量不能分开应对。它们相辅相成,必须共同应对。认识到两者之间的相互关系并采取相应行动,对我们的地球、人民和经济的健康来说将是一个双赢的局面,“WMO副秘书长寇·巴雷特(Ko Barrett)说。
“这份《空气质量与气候公报》涉及的是2023年的情况。在2024年的前八个月中,这些趋势仍在继续,酷热和持续干旱加剧了野火和空气污染的风险。气候变化意味着我们将越来越频繁地面临这种情况。跨学科科学与研究是找到解决方案的关键,“寇·巴雷特说。
2023年全球颗粒物浓度
颗粒物PM2.5(即直径为2.5微米或更小的颗粒物)严重危害人体健康,尤其是在长期吸入的情况下。其来源包括化石燃料燃烧、野火和风吹沙漠尘埃的排放等。
WMO公报使用了两种独立且不同的产品来估算全球颗粒物(PM)浓度:哥白尼大气监测机构和美国国家航空航天局全球建模与同化办公室(GMAO)。
这两个产品都发现,与2003-2023年参考期相比,北美地区的野火导致PM2.5排放量特别高。
由于人类和工业活动造成的污染排放增加,在印度上空测得的PM2.5也高于平均水平。
相比之下,由于人为排放量减少,中国和欧洲测得的数据均低于平均水平。这延续了自2021年WMO公报首次发布以来观测到的趋势。
![World map displaying temperature anomalies with colder regions in blue and warmer regions in red, depicting changes ranging from -18 to +18 degrees Celsius.](/sites/default/files/styles/prose_1x/public/2024-09/PM2.5%20anomaly%20%28%CE%BCg%20m%E2%80%933%29%20in%202023%20%28reference%20period%202003%E2%80%932022.%20Generated%20from%20the%20CAMS%20reanalysis%20.jpg?itok=C9fcZFTy)
![A world map shows temperature anomalies using a color gradient, with red indicating warmer and blue for colder deviations from average temperatures. North America and parts of Eurasia display significant warm anomalies.](/sites/default/files/styles/prose_1x/public/2024-09/NASA%20GMAO%20GEOS-IT%20reanalysis.jpg?itok=yyxX56vh)
颗粒物对作物的影响
颗粒物不仅对健康有重大影响,对农业的影响也很大。在那些对提高产量以养活人口至关重要的地区,颗粒物会降低作物的产量。
全球热点地区包括中非、中国、印度、巴基斯坦和东南亚的农业区。
中国和印度的实验证据表明,在污染严重的地区,颗粒物可使作物减产达15%。颗粒物会减少到达叶片表面的阳光量,并对调节水蒸气和二氧化碳与大气交换的叶片气孔造成物理阻塞。
农业本身是PM的主要来源,秸秆焚烧、化肥和农药的施用、耕作、收割以及粪便的储存和使用都会释放出颗粒物及其前体。
WMO公报提供了切实可行的解决方案,包括种植树木或灌木,为作物提供物理保护,使其免受当地PM的影响,同时增加碳封存和生物多样性效益。
野火
2023年,北半球和南半球的野火季都非常活跃。
野火的成因有很多,包括土地管理和人类行为(意外和纵火)。但气候变化也起了间接的作用,因为气候变化增加了热浪的频率和强度,延长了干旱时间。这些情况增加了森林火灾蔓延的风险和可能性,进而对空气质量产生了重大影响。
“野火产生的烟雾含有有毒的混合化学物质,不仅影响空气质量和健康,还会破坏植物、生态系统和作物,并导致更多的碳排放,从而增加大气中的温室气体,“参与本公报编写的WMO全球大气监视网科学官员洛伦佐·拉布拉多(Lorenzo Labrador)博士说。
根据加拿大国家火灾数据库的数据,2023年野火季的过火总面积创下了加拿大数十年来的最高记录,比1990-2013年的平均水平多出七倍。
从五月的第一周开始,加拿大西部(异常温暖干燥)就发生了多起持续的大火,一直持续到九月底。这导致加拿大东部和美国东北部的空气质量恶化,尤其是纽约市(六月初)。烟雾穿过北大西洋,一直飘到格陵兰岛南部和西欧。
这导致累积的颗粒物和碳排放总量远高于至少过去20年的年均水平。
![Global map showing total aerosol optical depth anomaly at 550 nm for June 2023 compared to 2003-2022 average. Notable regions with above-average aerosols are in red, primarily over Northern Hemisphere.](/sites/default/files/styles/prose_1x/public/2024-09/pr2.png?itok=vjbbReO2)
2023年1月和2月,智利中部和南部遭遇了毁灭性的野火袭击,造成至少23人死亡。400多起大火烧毁了大片种植园和树林,其中许多是蓄意纵火。受持续十多年的干旱影响,高温和大风助长了这一地区的火灾。根据《国家空气质量信息系统》的记录,所有台站的空气污染物水平都有所上升。
因此,几个监测站日常短期暴露于臭氧的水平急剧增加。智利主管部门宣布智利中部多个地区进入环境紧急状态。
《公报》作者们指出:“在智利中部地区对臭氧、一氧化碳、氮氧化物和PM2.5的同步观测结果表明,在气候变暖的背景下,强烈而持续的野火事件更加常见,会对空气质量造成极大的破坏。”
《空气质量与气候公报》还关注以下内容:
空气生物学。医学从业者和过敏症患者、农业和林业、气候变化、生物多样性和空气质量研究人员等都对准确而及时的“原生生物气溶胶”(即植物花粉、真菌孢子、细菌等)浓度的信息有着很高的需求。
生物气溶胶在气候研究中发挥着重要作用:植被是气候变化最敏感的指标之一。生物多样性的变化以及植物开花时间、强度和分布模式都对气象条件非常敏感。
在过去几年里,得益于技术的进步,我们能够利用新技术实时获取生物气溶胶浓度信息。这些新技术为关注生物气溶胶的广大利益相关方来了前所未有的机遇。
编者按
“国际清洁空气蓝天日”的详情见这里
《WMO空气质量与气候公报》在全球大气监视网的支持下由科学专家编写,并尽可能使用全球大气监视网在全世界各地台站提供的数据。
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