气候变化对大气污染影响的探究
摘要：社会发展速度的提高，尤其是工业发展迅速，在提高经济水平的同时，因为思想意识较低，以及技术措施落实不到位，导致大气污染程度不断加剧。近年来面对以雾霾为主的大气污染问题，各地政府已经逐渐采取了各项措施进行治理，争取将各类污染物含量控制在标准范围内。其中，要注意分析气候变化对大气污染的影响，然后从不同角度出发，确定有效措施进行优化，争取提高大气污染治理效果，本文对此进行了简单分析。
关键词：气候变化；大气污染；大气治理
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0030-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.013
Abstract： The rapid development of social development， especially the rapid development of industry， while improving the economic level at the same time， because the ideological awareness is low， and the implementation of technical measures are not in place， leading to increasing the degree of air pollution. In recent years to face the haze-based air pollution problems， local governments have gradually taken various measures to control， for all kinds of pollutants in the control of the standard range. Among them， we should pay attention to analyze the impact of climate change on air pollution， and then from different angles， to determine the effective measures to optimize， and strive to improve the effect of air pollution control， this article conducted a simple analysis.
Key words： climate change； air pollution； atmospheric control
為实现可持续发展，必须要对大气污染问题进行分析，确定各类影响因素，确定治理方向与要点，提高各项措施实施的有效性。对环境生态保护、气候变化以及资源节约之间关系进行分析，同时确定其独立性特点，然后在此基础上实现环境生态与资源利用制度功能协调性发展，将气候变化对大气污染产生的影响作为治理政策研究要点，保证相应政策实施的有效性。
1 气候变化与大气污染之间关系
1.1 气候变化影响
近年来我国大气污染问题不断加剧，尤其是雾霾问题已经成为影响国家经济以及国民生活主要大气问题。为有效治理大气污染问题，需要确定各影响因素，从根本上来采取措施进行管理，争取在实现资源节约、持续发展前提下，提高大气污染治理效果。其中，气候变化与大气污染存在密切联系，中国气象局研究院朱定真认为，在污染物排放量正常情况下，大气扩散条件主要依靠垂直流动（对流）与水平运动（风）来实现，但是秋冬季节热力条件不佳，对流较弱，使得大气扩散效果降低，这就出现了“等风来”的情况。近年来我国雾霾情况不断加剧，他认为气候变暖造成南北温差减小，气压差降低，导致冷空气不容易南下，更多的为静稳天气，使得雾霾天气频率增加[1]。另外，降水变少也会对大气污染产生影响，随着全国降水日的减少，对沉降无的冲洗作用降低，在一定程度上也增加了雾霾天气的出现频率。中国气候变化事务特别代表谢振华曾指出，气候变化、环境变化与大气污染治理本是同根同源，则说明气候变化与大气污染之间存在密切联系。
1.2 气候与大气污染关系
CO2等温室气体存在，使得全球变暖问题加剧，并且气溶胶浓度浓度可以改变大气辐射特征，通过直接或间接辐射强迫影响地气系统辐射收支，对全球环流以及水循环产生影响。并且，近年来区域大气污染问题不断加剧，对流层臭氧浓度增加，以及超级城市、城市群光化学烟雾、大气灰霾等复合污染恶化，必须要加强对大气污染治理措施的研究，避免其对公共健康产生的影响[2]。对于大气污染问题来讲，除了受局地大气污染物排放量影响外，还受区域以及全球气候变化影响。例如气候造成温度升高、中纬度气旋减弱或北移、风速减小、天气系统停滞以及热带气旋频数降低等，均会造成区域大气污染情况加重。
1.3 气候变化影响因素
目前对气候变化与大气污染之间关系的研究还比较少，许多问题还处于探索阶段，例如大尺度气候因子与区域对流层O3、气候变化对O3前体物以及对流层O3浓度影响空间差异，以及气候变化对颗粒物影响等，涉及影响因素复杂度高，还存在很大不确定性，需要做更进一步的研究。想要基于气候变化特点来对大气污染问题进行治理，就需要确定气候变化将会对大气污染成分产生的影响，以及影响机理，和多大程度会对区域空气质量产生影响[3]。
2 气候变化对大气污染影响研究要点
2.1 O3与前体物
O3生成与其前体物（NOx、VOCs）有着高度非线性关系，目前广东省处于O3生成的VOCs过渡区，其中大部分乡村则是处于NOx控制区。气候在随着气温升高时，大部分区域VOCs生物源排放量会增加，并且暖湿气候条件下闪电可以增加NOx产生率。气候变化会在一定程度上改变O3前体物浓度，加速O3的生成，使其在大气中的含量增加。秋冬季气候变化造成地表空气温度、降水频率、向下太阳辐射、天气形势停滞等发生概率改变，对夏季空气质量会产生一定负面影响；春夏季温度升高、太阳辐射强度增强，天气形势停滞现象多发，加剧了对大气质量的负面影响。大气质量对气候条件有着很强的依赖性，一旦气候变化必定会对大气污染程度产生一定影响，尤其是大气环流减弱以及中纬度气旋的减少，气候学风场流动性变差等因素均会造成大气污染物浓度增加[4]。另外，就研究表明，地表O3浓度与污染区域气温之间存在正相关关系，气温越高泽O3污染程度越重。
2.2 大气颗粒物
气候变化对大气颗粒物的影响复杂度更高，并且具有很强的不确定性，其中降水频率和混合层厚度为颗粒物浓度主要影响因素。就GCM-CTM模拟研究表明，未来十年之间，气候变化引起的颗粒物环境浓度变化范围在-1.1～0.9mg·m?之间，气候变暖造成的自然大火将会成为颗粒物污染加剧的主要原因。CO2浓度越高，对流层内PM2.5以及O3浓度越高，并且温度每升高一度，PM2.5与O3相关死亡率比基线水平升高1.1%，并且其中有40%原因为O3浓度过高，剩余则为颗粒物浓度过高，可见空气质量越差，产生的死亡率越高。陈训利用Models-3（MM5/SMOKE/CMAQ）模式对珠江三角洲地区离岸背景风和海陆风共同作用，模拟其对一次灰霾天气污染过程产生的影响。结果确定因为离岸型背景风与陆风风向一致，受陆风影响内陆源区PM10（空气动力学当量，直径≤10μm的颗粒）被输送到沿海地区，造成沿海城市与海面PM10浓度升高；海风与离岸型背景风方向相反，风力比较小，造成珠江三角洲整个区域灰霾问题严重[5]。另外，我国北方沙尘暴天气多集中在春季，主要是因为温带气旋发生频率高，两者之间存在明显的对應关系。可确定气候变化将会对不同种类颗粒物产生相应影响，并且对于不同区域的相同颗粒产生的影响也具有明显差异，研究还存在较大不确定性，需要继续深入研究。
2.3 大气污染物输送
气候变化会对大气污染物输送量产生明显影响，经研究表明亚洲地区排放的气溶胶经过长距离输送与沉降，跨过太平洋对美国地区环境空气质量产生一定影响。其中，亚洲沙尘暴为影响气溶胶浓度的主要天气，但是对比来讲，冬春季节长距离输送的PM10份额比较少，冬季风盛行气候条件下，东北向冷风过境则是造成污染物长距离输送的主要因素，经评估长距离输送对台北和台东地区PM10浓度贡献可达到30μg·m-3。长距离输送对颗粒物内硫酸根、铵根、硝酸根离子浓度贡献度不同，分贝为10μg·m-3、30μg·m-3、3μg·m-3，并且还可对气体中CO与O3贡献230ppb与40ppb[6]。气候变化将会造成部分区域气场减弱，天气系统停滞频率增加，会在一定程度上削弱大气污染物长距离输送对大气污染产生的影响，加剧局地污染情况。经过持续观测和模拟分析可得，我国近年风速逐渐出现减弱趋势，将会影响大气流动与污染物扩散效率之间的关系，降低了污染物扩散驱动力，空气质量将要面临更大难题。并且东亚季风逐渐减弱也会对我国区域大气污染物输送与扩散能力产生影响，使得区域内大气污染程度增加。综合分析可知，适当增加人为硫酸盐与黑炭等气溶胶排放量，不仅不会加剧空气污染，还可以从间接角度来对大气状态进行调整，为气候变化对大气污染产生的影响提供助力，进一步改善大气环境质量。
3 大气污染治理措施分析
3.1 制定完善管理措施
近年来广东省针对大气环境污染问题，已经展开了各项研究，并成立相应的规章制度，来作为大气污染治理工作的依据，争取获得更明显的效果。就气候变化与大气污染之间的关系，需要对原来的城市空气质量与酸雨等治理方向进行调整，提高对短寿命气候污染物以及常规大气污染物的关注度，在控制非道路移动源空气排放的同时，重视短寿命气候污染物的控制，基于自身发展情况，对大气污染治理工作进行统一监控与监管。对于短寿命污染物，要完善相关排放体系，基于减排最佳实用技术，来确定最为合适的排放限值。同时，还要做好数据监测与监管，为保证交接工作顺利进行，提高监测数据的可靠性，省环境保护厅召开了全省国家环境空气质量监测城市站社会化运维交接工作总结会议，各监测单位与企业汇报了相关工作情况，并且针对数据监测工作提出了相应的意见与建议，作为下一步工作开展的指导依据[7]。
3.2 确定污染物管理体系
主要包括短寿命气候污染物与非道路移动污染减排管理两个方面，其中短寿命气候污染物监管对象重点为黑炭与O3，将其纳入大气污染防治目标体系中，同时制定包括甲烷与氢氟碳化物在内的二氧化碳类温室气体排放标准与减排方案，根据相关规章制度，来做好控制。另外，环境保护部门还应针对非道路移动污染源减排管理要求，建立机械环保达标管理体系，兼顾企业信息公开、环保召回、环保标志以及生产一致性等管理制度，加强对企业产品环保控制信息的管理，提高各产品环保公开度。
4 结束语
气候变化将会对大气污染产生一定影响，两者之间即具有独立性，有具有关联性，为实现大气污染有效治理，需要全面分析确定两者之间存在的关系，然后从不同角度出发，确定有效措施进行管理优化，争取提高大气污染治理效率。
参考文献
[1]姜雁杰.气候变化和大气污染协控研究述评——基于经济学视角[J].现代经济信息，2015，（22）：300-301.
[2]王莉霞，李建刚，赵烜.兰州市气候变化与大气污染关系研究[J].天水师范学院学报，2015，（05）：8-11.
[3]丁一汇，李巧萍，柳艳菊，张莉，宋亚芳，张锦.空气污染与气候变化[J].气象，2009，（03）：3-14+129.
[4]李莉娜，杨富强.气候变化治理和大气污染防治要紧密地衔接协同[J].中国能源，2013，（12）：29-33+37.
[5]武珍.应对气候变化与大气污染防治[N].人民政协报，2013-07-24（A02）.
[6]孙爱华.全国政协调研组专题调研应对气候变化与大气污染防治[N].中国气象报，2013-07-16（001）.
[7]孙家仁，许振成，刘煜，彭晓春，陈来国，李海燕，陶俊，林泽健.气候变化对环境空气质量影响的研究进展[J].气候与环境研究，2011，（06）：805-814.
作者简介：梁华炎（1981-），男，硕士，工程师，研究方向为气候对大气污染的影响。
关键词：气候变化；大气污染；大气治理
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0030-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.013
Abstract： The rapid development of social development， especially the rapid development of industry， while improving the economic level at the same time， because the ideological awareness is low， and the implementation of technical measures are not in place， leading to increasing the degree of air pollution. In recent years to face the haze-based air pollution problems， local governments have gradually taken various measures to control， for all kinds of pollutants in the control of the standard range. Among them， we should pay attention to analyze the impact of climate change on air pollution， and then from different angles， to determine the effective measures to optimize， and strive to improve the effect of air pollution control， this article conducted a simple analysis.
Key words： climate change； air pollution； atmospheric control
為实现可持续发展，必须要对大气污染问题进行分析，确定各类影响因素，确定治理方向与要点，提高各项措施实施的有效性。对环境生态保护、气候变化以及资源节约之间关系进行分析，同时确定其独立性特点，然后在此基础上实现环境生态与资源利用制度功能协调性发展，将气候变化对大气污染产生的影响作为治理政策研究要点，保证相应政策实施的有效性。
1 气候变化与大气污染之间关系
1.1 气候变化影响
近年来我国大气污染问题不断加剧，尤其是雾霾问题已经成为影响国家经济以及国民生活主要大气问题。为有效治理大气污染问题，需要确定各影响因素，从根本上来采取措施进行管理，争取在实现资源节约、持续发展前提下，提高大气污染治理效果。其中，气候变化与大气污染存在密切联系，中国气象局研究院朱定真认为，在污染物排放量正常情况下，大气扩散条件主要依靠垂直流动（对流）与水平运动（风）来实现，但是秋冬季节热力条件不佳，对流较弱，使得大气扩散效果降低，这就出现了“等风来”的情况。近年来我国雾霾情况不断加剧，他认为气候变暖造成南北温差减小，气压差降低，导致冷空气不容易南下，更多的为静稳天气，使得雾霾天气频率增加[1]。另外，降水变少也会对大气污染产生影响，随着全国降水日的减少，对沉降无的冲洗作用降低，在一定程度上也增加了雾霾天气的出现频率。中国气候变化事务特别代表谢振华曾指出，气候变化、环境变化与大气污染治理本是同根同源，则说明气候变化与大气污染之间存在密切联系。
1.2 气候与大气污染关系
CO2等温室气体存在，使得全球变暖问题加剧，并且气溶胶浓度浓度可以改变大气辐射特征，通过直接或间接辐射强迫影响地气系统辐射收支，对全球环流以及水循环产生影响。并且，近年来区域大气污染问题不断加剧，对流层臭氧浓度增加，以及超级城市、城市群光化学烟雾、大气灰霾等复合污染恶化，必须要加强对大气污染治理措施的研究，避免其对公共健康产生的影响[2]。对于大气污染问题来讲，除了受局地大气污染物排放量影响外，还受区域以及全球气候变化影响。例如气候造成温度升高、中纬度气旋减弱或北移、风速减小、天气系统停滞以及热带气旋频数降低等，均会造成区域大气污染情况加重。
1.3 气候变化影响因素
目前对气候变化与大气污染之间关系的研究还比较少，许多问题还处于探索阶段，例如大尺度气候因子与区域对流层O3、气候变化对O3前体物以及对流层O3浓度影响空间差异，以及气候变化对颗粒物影响等，涉及影响因素复杂度高，还存在很大不确定性，需要做更进一步的研究。想要基于气候变化特点来对大气污染问题进行治理，就需要确定气候变化将会对大气污染成分产生的影响，以及影响机理，和多大程度会对区域空气质量产生影响[3]。
2 气候变化对大气污染影响研究要点
2.1 O3与前体物
O3生成与其前体物（NOx、VOCs）有着高度非线性关系，目前广东省处于O3生成的VOCs过渡区，其中大部分乡村则是处于NOx控制区。气候在随着气温升高时，大部分区域VOCs生物源排放量会增加，并且暖湿气候条件下闪电可以增加NOx产生率。气候变化会在一定程度上改变O3前体物浓度，加速O3的生成，使其在大气中的含量增加。秋冬季气候变化造成地表空气温度、降水频率、向下太阳辐射、天气形势停滞等发生概率改变，对夏季空气质量会产生一定负面影响；春夏季温度升高、太阳辐射强度增强，天气形势停滞现象多发，加剧了对大气质量的负面影响。大气质量对气候条件有着很强的依赖性，一旦气候变化必定会对大气污染程度产生一定影响，尤其是大气环流减弱以及中纬度气旋的减少，气候学风场流动性变差等因素均会造成大气污染物浓度增加[4]。另外，就研究表明，地表O3浓度与污染区域气温之间存在正相关关系，气温越高泽O3污染程度越重。
2.2 大气颗粒物
气候变化对大气颗粒物的影响复杂度更高，并且具有很强的不确定性，其中降水频率和混合层厚度为颗粒物浓度主要影响因素。就GCM-CTM模拟研究表明，未来十年之间，气候变化引起的颗粒物环境浓度变化范围在-1.1～0.9mg·m?之间，气候变暖造成的自然大火将会成为颗粒物污染加剧的主要原因。CO2浓度越高，对流层内PM2.5以及O3浓度越高，并且温度每升高一度，PM2.5与O3相关死亡率比基线水平升高1.1%，并且其中有40%原因为O3浓度过高，剩余则为颗粒物浓度过高，可见空气质量越差，产生的死亡率越高。陈训利用Models-3（MM5/SMOKE/CMAQ）模式对珠江三角洲地区离岸背景风和海陆风共同作用，模拟其对一次灰霾天气污染过程产生的影响。结果确定因为离岸型背景风与陆风风向一致，受陆风影响内陆源区PM10（空气动力学当量，直径≤10μm的颗粒）被输送到沿海地区，造成沿海城市与海面PM10浓度升高；海风与离岸型背景风方向相反，风力比较小，造成珠江三角洲整个区域灰霾问题严重[5]。另外，我国北方沙尘暴天气多集中在春季，主要是因为温带气旋发生频率高，两者之间存在明显的对應关系。可确定气候变化将会对不同种类颗粒物产生相应影响，并且对于不同区域的相同颗粒产生的影响也具有明显差异，研究还存在较大不确定性，需要继续深入研究。
2.3 大气污染物输送
气候变化会对大气污染物输送量产生明显影响，经研究表明亚洲地区排放的气溶胶经过长距离输送与沉降，跨过太平洋对美国地区环境空气质量产生一定影响。其中，亚洲沙尘暴为影响气溶胶浓度的主要天气，但是对比来讲，冬春季节长距离输送的PM10份额比较少，冬季风盛行气候条件下，东北向冷风过境则是造成污染物长距离输送的主要因素，经评估长距离输送对台北和台东地区PM10浓度贡献可达到30μg·m-3。长距离输送对颗粒物内硫酸根、铵根、硝酸根离子浓度贡献度不同，分贝为10μg·m-3、30μg·m-3、3μg·m-3，并且还可对气体中CO与O3贡献230ppb与40ppb[6]。气候变化将会造成部分区域气场减弱，天气系统停滞频率增加，会在一定程度上削弱大气污染物长距离输送对大气污染产生的影响，加剧局地污染情况。经过持续观测和模拟分析可得，我国近年风速逐渐出现减弱趋势，将会影响大气流动与污染物扩散效率之间的关系，降低了污染物扩散驱动力，空气质量将要面临更大难题。并且东亚季风逐渐减弱也会对我国区域大气污染物输送与扩散能力产生影响，使得区域内大气污染程度增加。综合分析可知，适当增加人为硫酸盐与黑炭等气溶胶排放量，不仅不会加剧空气污染，还可以从间接角度来对大气状态进行调整，为气候变化对大气污染产生的影响提供助力，进一步改善大气环境质量。
3 大气污染治理措施分析
3.1 制定完善管理措施
近年来广东省针对大气环境污染问题，已经展开了各项研究，并成立相应的规章制度，来作为大气污染治理工作的依据，争取获得更明显的效果。就气候变化与大气污染之间的关系，需要对原来的城市空气质量与酸雨等治理方向进行调整，提高对短寿命气候污染物以及常规大气污染物的关注度，在控制非道路移动源空气排放的同时，重视短寿命气候污染物的控制，基于自身发展情况，对大气污染治理工作进行统一监控与监管。对于短寿命污染物，要完善相关排放体系，基于减排最佳实用技术，来确定最为合适的排放限值。同时，还要做好数据监测与监管，为保证交接工作顺利进行，提高监测数据的可靠性，省环境保护厅召开了全省国家环境空气质量监测城市站社会化运维交接工作总结会议，各监测单位与企业汇报了相关工作情况，并且针对数据监测工作提出了相应的意见与建议，作为下一步工作开展的指导依据[7]。
3.2 确定污染物管理体系
主要包括短寿命气候污染物与非道路移动污染减排管理两个方面，其中短寿命气候污染物监管对象重点为黑炭与O3，将其纳入大气污染防治目标体系中，同时制定包括甲烷与氢氟碳化物在内的二氧化碳类温室气体排放标准与减排方案，根据相关规章制度，来做好控制。另外，环境保护部门还应针对非道路移动污染源减排管理要求，建立机械环保达标管理体系，兼顾企业信息公开、环保召回、环保标志以及生产一致性等管理制度，加强对企业产品环保控制信息的管理，提高各产品环保公开度。
4 结束语
气候变化将会对大气污染产生一定影响，两者之间即具有独立性，有具有关联性，为实现大气污染有效治理，需要全面分析确定两者之间存在的关系，然后从不同角度出发，确定有效措施进行管理优化，争取提高大气污染治理效率。
参考文献
[1]姜雁杰.气候变化和大气污染协控研究述评——基于经济学视角[J].现代经济信息，2015，（22）：300-301.
[2]王莉霞，李建刚，赵烜.兰州市气候变化与大气污染关系研究[J].天水师范学院学报，2015，（05）：8-11.
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[5]武珍.应对气候变化与大气污染防治[N].人民政协报，2013-07-24（A02）.
[6]孙爱华.全国政协调研组专题调研应对气候变化与大气污染防治[N].中国气象报，2013-07-16（001）.
[7]孙家仁，许振成，刘煜，彭晓春，陈来国，李海燕，陶俊，林泽健.气候变化对环境空气质量影响的研究进展[J].气候与环境研究，2011，（06）：805-814.
作者简介：梁华炎（1981-），男，硕士，工程师，研究方向为气候对大气污染的影响。
