@ 2015.07.09 , 11:00

空气污染竟然能触发四川洪水

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美国东北太平洋国家实验室的空气污染和气候专家范继文(音)2013年7月在电视里目睹了在中国四川地区发生的50年一遇的洪水,降水持续了5天,山区降水量73厘米,单日最高降水量29厘米。洪水造成了约200人死亡,30万人被迫迁徙。

范担心的还不是洪水带来的直接影响,四川因为中间是盆地周围被高山环绕,盆地中几个工业中心释放出的烟尘被困在盆地中无法散开。范怀疑洪水和空气污染有关,为了找到答案,她和由中国人、美国人和以色列人组成的研究团队进行了计算机建模,模拟当时发生的情形。

空气污染对于降水的影响是多方面的,有时候烟尘空气中的气溶胶颗粒会减少或延迟降水。有时候会使雷暴雨更猛烈。空气污染最容易理解的效应是改变水蒸气凝结形成云的过程。但是范和她的团队却提出了全新的理论:空气污染改变了形成积雨云的空气循环模式。煤灰在白天阻止雨云在盆地的形成过程,导致夜间山地大量降雨。

范和同事对四川盆地洪水高峰期天气系统进行了两次模拟,一次用覆盖四川盆地的烟幕进行模拟,另一次用四川经济蓬勃发展之前,40年前的洁净空气模拟。在洁净空气模型中,地球表面的湿润空气被白天的太阳光照加热升腾高非常高的高度,触发了空气对流,形成乌云,才有了白天的细雨纷纷。然而在肮脏空气模型中,盆地中部平原上的黑色烟尘吸收了更多太阳热量,阳光无法照射到地面,烟尘下方的街道和农田温度下降,这种热力学结构让白天的大气保持稳定,抑制了降雨形成。当夜幕降临,湿润的空气向北方龙门山脉移动,龙门山的高度超过盆地约有2000米,在平原地区积攒了12个小时能量的空气和龙门山脉的陡峭轮廓相碰撞,对流过程终于姗姗来迟。攒了一个白天的降雨在短短几个小时倾泻到区区几座山谷中。

本文译自 Science Mag,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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