(a) PM2.5 concentrazione media nel 2013-2020. La casella rettangolare indica la regione NCP. (b) PM medio annuo2,5 concentrazione e il contributo di ND rispetto al PCN. I dati originali sono stati detrended. (c) Coefficiente di estinzione atmosferica (1980–2013) derivato dalla visibilità e PM2,5 dati sulla concentrazione (2013-2020) da settembre a dicembre sul PCN su scala substagionale. L'unità del coefficiente di estinzione è km −1 e per PM2.5 concentrazione è μg m −3 . R indica il coefficiente di correlazione tra SO e ND con P =0,02. Credito:Lettere di scienze atmosferiche e oceaniche (2022). DOI:10.1016/j.aosl.2022.100274
Una foschia aleggia spesso sulla Cina, in particolare sulla popolata pianura della Cina settentrionale nei mesi autunnali e invernali. La concentrazione di particolato inquinante da foschia (PM2,5 ) in questa regione ha raggiunto oltre il doppio dello standard nazionale per la qualità dell'aria sicura. Scienziati cinesi hanno sondato più a fondo i modelli di inquinamento da foschia e hanno osservato un fenomeno "altalenante" a breve termine in autunno e all'inizio dell'inverno, con alti livelli di inquinamento a settembre e ottobre insieme a bassi livelli di foschia a novembre e dicembre, o viceversa.
Le osservazioni del ricercatore, pubblicate di recente in Atmospheric and Oceanic Science Letters , forniscono nuove informazioni sulla variabilità sub-stagionale della qualità dell'aria nella pianura della Cina settentrionale (NCP). Lo studio implica anche un possibile nuovo approccio per prevedere la foschia sulla regione e, infine, migliorare il controllo della qualità dell'aria.
Le politiche di controllo delle emissioni più rigorose negli ultimi anni hanno mitigato la foschia sul PCN, ma ancora la metà delle città più inquinate si trova nella regione. La foschia nel PCN è più frequente e intensa in autunno e in inverno a causa delle condizioni meteorologiche e dell'attività umana. Sebbene studi precedenti abbiano rivelato variazioni stagionali e di anno in anno dell'inquinamento da foschia in questa regione, si è compreso poco del suo comportamento su scale temporali substagionali.
"Dal punto di vista della qualità dell'aria, il PM2.5 il livello degli ultimi mesi dell'anno è molto importante per lo stato della qualità dell'aria dell'anno nel suo insieme", ha affermato Aijun Ding, professore del Joint International Research Laboratory of Atmospheric and Earth System Sciences presso la Nanjing University School of Atmospheric Sciences. "Pertanto , spesso sono necessarie previsioni a breve termine di 1-2 mesi di inquinamento atmosferico."
Utilizzando un set di dati di quasi 40 anni di misurazioni della visibilità e PM2.5 osservazioni, i ricercatori hanno osservato un fenomeno "altalenante" nel comportamento dell'inquinamento da foschia:se i livelli di inquinamento sono bassi a settembre e ottobre, la foschia è in genere più grave a novembre e dicembre. In altri anni si è osservato il contrario:alti livelli di inquinamento a settembre e ottobre con foschia più bassa negli ultimi due mesi.
I modelli di circolazione atmosferica regionale e su larga scala nell'NCP impongono che i mesi con scarsa qualità dell'aria di solito mostrino un'umidità relativa più elevata, velocità del vento più basse vicino alla superficie e altre condizioni meteorologiche che consentono agli inquinanti atmosferici di persistere, portando a un maggiore inquinamento da foschia, ma il il fenomeno della foschia altalenante a breve termine o sub-stagionale si discosta da questo schema.
Per esplorare il motivo per cui stavano assistendo alla brusca inversione di circolazione, i ricercatori hanno condotto analisi composite per diversi anni in cui l'effetto dell'inquinamento da foschia altalenante è stato netto.
Hanno scoperto che il fenomeno è legato non da processi a lungo termine, ma da improvvisi cambiamenti nel movimento dell'atmosfera, che è regolato da un modello atmosferico su larga scala originato dalle temperature anormali della superficie del mare nell'Oceano Atlantico settentrionale.
La relazione altalenante fornisce maggiori informazioni sulla previsione della variabilità della foschia su più scale, nonché sulla possibilità di un'efficiente mitigazione a breve termine della foschia per raggiungere gli obiettivi annuali di qualità dell'aria in Cina.
"L'inverno è la stagione con il più grave inquinamento da foschia nella Cina orientale ed è l'unica possibilità per le città di condurre misure intensificate sulla qualità dell'aria per raggiungere i loro obiettivi annuali di qualità dell'aria", ha affermato Ding. "I risultati di questo articolo forniscono un modo semplice e potenzialmente fattibile per raggiungere questo obiettivo."
I prossimi ostacoli includono l'analisi delle interazioni fisiche e chimiche dell'inquinamento da foschia su scala sub-stagionale, ha affermato Ding. Ulteriori studi includeranno simulazioni numeriche di modelli di chimica climatica globale che incorporano i processi oceanici. I ricercatori utilizzeranno questi modelli per comprendere meglio in che modo i cambiamenti atmosferici graduali sono influenzati dalle interazioni mare-aria e possono influenzare la foschia substagionale.
"Il nostro obiettivo finale è comprendere in modo completo l'impatto climatico sull'inquinamento da foschia da una prospettiva multiscala e fornire più supporto scientifico per una gestione efficiente della qualità dell'aria", ha affermato Ding. + Esplora ulteriormente
