I gravi problemi di inquinamento atmosferico invernale della Cina possono essere aggravati dai cambiamenti nella circolazione atmosferica provocati dalla perdita di ghiaccio marino artico e dall'aumento delle nevicate eurasiatiche, entrambi causati dal cambiamento climatico globale.

I modelli e l'analisi dei dati effettuati dai ricercatori del Georgia Institute of Technology suggeriscono che i cambiamenti del ghiaccio marino e delle nevicate hanno spostato il monsone invernale della Cina, contribuendo a creare condizioni atmosferiche stagnanti che intrappolano l'inquinamento sulla maggior parte della popolazione e sui centri industriali del paese. Questi cambiamenti nelle condizioni atmosferiche regionali stanno frustrando gli sforzi per affrontare l'inquinamento attraverso il controllo delle emissioni.

"Le emissioni in Cina sono diminuite negli ultimi quattro anni, ma la forte foschia invernale non migliora, " ha detto Yuhang Wang, un professore alla School of Earth and Atmospheric Sciences della Georgia Tech. "Soprattutto, questo a causa di un cambiamento molto rapido nelle regioni polari alte dove il ghiaccio marino sta diminuendo e le nevicate aumentano. Questa perturbazione impedisce all'aria fredda di entrare nelle parti orientali della Cina, dove eliminerebbe l'inquinamento atmosferico".

Da segnalare il 15 marzo sulla rivista Progressi scientifici , la ricerca è stata sponsorizzata dalla National Science Foundation e dall'Environmental Protection Agency. Il documento presenta un chiaro esempio di come le perturbazioni su larga scala causate dal cambiamento climatico globale possono avere impatti regionali significativi, e si ritiene che sia il primo a collegare i livelli di ghiaccio marino e nevicate all'inquinamento atmosferico regionale.

I problemi di foschia nelle pianure della Cina orientale - che includono la capitale Pechino - hanno attirato per la prima volta l'attenzione mondiale durante l'inverno del 2013, quando uno strumento presso l'ambasciata degli Stati Uniti ha registrato livelli estremamente elevati di particelle di PM 2,5. La foschia ha spinto il governo cinese a stabilire obiettivi rigorosi per ridurre le emissioni dall'industria e da altre fonti.

Sebbene questi controlli sulle emissioni sembrino funzionare, la foschia durante dicembre e gennaio continua. Così Wang e i colleghi Yufei Zou, Yuzhong Zhang e Ja-Ho Koo si sono chiesti se altri fattori potessero avere un ruolo.

Le misurazioni della qualità dell'aria a lungo termine non sono disponibili in Cina, quindi i ricercatori hanno dovuto mettere insieme stime basate su misure di visibilità e dati satellitari. Per analizzare i documenti storici, hanno creato un nuovo indice di potenziale di inquinamento (PPI) che utilizzava le anomalie del gradiente di temperatura dell'aria e le velocità del vento superficiale come proxy per le condizioni di ventilazione sulla Cina orientale.

"Una volta generato il PPI e combinato con i dati di visibilità, era ovvio che gennaio 2013 era ben al di là di qualsiasi cosa fosse mai stata vista prima di tornare indietro di almeno tre decenni, " ha detto Wang. "Ma in quel mese le emissioni non erano cambiate, quindi sapevamo che doveva esserci un altro fattore".

Le pianure della Cina orientale sono costituite da bacini interconnessi circondati da catene montuose a ovest e dall'oceano a est, un'immagine speculare dell'inquinata California meridionale. L'inquinamento generato dall'industria e dai veicoli può essere rimosso efficacemente solo mediante dispersione orizzontale o miscelazione verticale in inverno, e quando quei processi non riescono a far uscire l'aria stagnante, l'inquinamento si accumula. Sembrava probabile che qualcosa impedisse la ventilazione che avrebbe mantenuto l'aria più pulita.

I ricercatori hanno poi esaminato le caratteristiche climatiche come il ghiaccio marino, nevicata, El Niños, e le oscillazioni del Pacifico. Hanno condotto analisi della componente principale e della covarianza massima e hanno trovato correlazioni tra le condizioni dell'aria stagnante sulla Cina e il ghiaccio marino artico - che ha raggiunto un minimo record nell'autunno del 2012 - e le nevicate alle alte latitudini della Siberia, che aveva raggiunto un livello record all'inizio dell'inverno. Hanno quindi utilizzato simulazioni di modelli atmosferici per studiare come questi fattori modificano i modelli di circolazione atmosferica su larga scala e la ventilazione dell'inquinamento nella Cina orientale.

"La riduzione del ghiaccio marino e l'aumento delle nevicate hanno l'effetto di smorzare la struttura della cresta di pressione climatologica sulla Cina, "Ha detto Wang. "Questo appiattisce i gradienti di temperatura e pressione e sposta il monsone invernale dell'Asia orientale a est, diminuendo la velocità del vento e creando una circolazione atmosferica che rende l'aria in Cina più stagnante".

I risultati del modello erano coerenti con le osservazioni secondo cui la Corea e il Giappone erano stati insolitamente freddi quell'inverno, mentre la Cina orientale era stata insolitamente calda, entrambi suggerendo che il centro freddo si fosse spostato.

L'inverno del 2017 ha visto gli stessi fattori, con bassi livelli di ghiaccio marino artico nel settembre 2016, alta nevicata - e forte foschia. Wang afferma che è probabile che questi fattori continuino poiché il cambiamento climatico globale interrompe la normale struttura dell'atmosfera.

"Nonostante gli sforzi per ridurre le emissioni, pensiamo che la foschia probabilmente continuerà per il futuro, " ha detto. "Questo è in parte guidato dal clima ora, quindi probabilmente non andrà molto meglio in inverno. Le emissioni non sono più l'unico fattore che determina queste condizioni".

Wang spera di continuare lo studio utilizzando i nuovi dati della rete di monitoraggio della qualità dell'aria cinese. L'impatto del cambiamento climatico globale, Egli ha detto, può essere unico in Cina a causa della sua geografia e sensibilità ai cambiamenti nella struttura della circolazione atmosferica. Sebbene il problema si manifesti ora nell'inquinamento atmosferico, ha detto che i risultati dello studio dovrebbero incoraggiare la nazione a continuare ad affrontare il cambiamento climatico.

"Il rapidissimo cambiamento nel riscaldamento polare sta davvero avendo un grande impatto sulla Cina, " ha detto. "Ciò dà alla Cina un incentivo non solo a seguire le riduzioni delle emissioni di inquinanti atmosferici, e anche per esaminare il potenziale di riduzione delle emissioni di gas serra. La nostra ricerca mostra che il taglio dei gas serra aiuterebbe con il problema della foschia invernale".