中国棕色云团危机

中国教育装备采购网2008-12-29 02:14围观190次我要分享

一个寻常的冬日午后,位于北京市南郊的观象台,天色已经逐渐暗淡。但中国科学院大气物理所研究员石广玉及其同事,还守候在这里。在他们头顶数百米的上空,悬浮着形似导弹的透明气球;气球的下方,挂着两个“黑匣子”。
 
随着地面研究人员启动遥控器按钮,“黑匣子”开始收集大气中细微的颗粒,以帮助人们进一步了解空气质量。
 
2008年,北京的空气质量交出了一份较为圆满的答卷:由于“绿色奥运”的带动作用,至11月30日,北京市就已提前实现了全年的“蓝天目标”——256个蓝天,占全年天数的70%。
 
然而,对抗空气污染的战争才刚刚拉开帷幕。除了现有的“蓝天”标准与发达国家相比仍然偏低,空气中还有更多成分复杂、对健康威胁更大的污染物,其中就包括前述“黑匣子”收集到的细颗粒物。
 
就在11月,联合国环境规划署(UNEP)最新发布的一份报告警告,中国北京、上海和深圳等地区的上空已经被棕色云团所笼罩。这种污染不仅带来大气能见度下降,还造成居民健康受损等一系列问题。包括石广玉在内的多位中国科学家,参与了这一报告的起草。
 
无独有偶。在中国环境保护部12月1日发布的2008年环境保护科学技术奖获奖项目公示名单中,也有一项关于棕色云团的研究名列其中。
 
参与此项研究的北京大学环境系教授邵敏对《财经》记者坦言,即使科学界对于棕色云团有所了解,也才刚刚开始。人们担心,棕色云团已经成为继温室气体之后,对人类的又一巨大威胁,且这一威胁或许更加切近。
 
“ABC”变奏
 
棕色云团这个名称,或可追溯到上个世纪90年代后期实施的一个国际科学合作项目 ——“印度洋试验”(INDOEX)。
 
当时,该项目的研究人员在印度洋、南亚、东南亚和中国南部的上空,都发现了厚度约3公里的棕色云团,其总面积相当于美国陆地面积大小。由于其分布在亚洲上空,当时被称为“亚洲棕色云团”(Asian Brown Clouds,简称ABC)。
 
所谓棕色云团,是指状如云团、以细颗粒物为主出现在对流层中的一大片污染物,其成分包括含碳颗粒物、有机颗粒物、硫酸盐、硝酸盐和铵盐以及沙尘等。
 

“亚洲棕色云团”命名一经提出,就在国际上引起轩然大波。有人甚至将其等同于“亚洲毒雾”。石广玉研究员当时为此深感不安。“棕色云团不一定只发生在亚洲。如果被叫成亚洲棕色云团,中国和印度在国际上就会承受非常大的压力。”他告诉《财经》记者。

2003年2月,作为联合国环境规划署棕色云团科学工作组成员的石广玉,参加了在瑞士日内瓦举行的工作组会议。这次会议上,他发言要求取消“亚洲棕色云团”这一名称,随即得到了印度同行的强烈支持。
 
最后,大家决定保持“ABC”这一简称不变,但将其解释更改为Atmospheric Brown Clouds,即“大气棕色云团”。
 
石广玉以及众多中国、印度专家的异议,是有根据的。棕色云团的确不是亚洲“特产”。联合国环境规划署上月发布的报告就显示,除了中国所在的东亚地区,南部非洲、南美的亚马逊盆地等地区,一样属于棕色云团重点区域。此外,北美东海岸和欧洲也有部分地区被棕色云团覆盖,只不过影响程度相对有限而已。
 
对绝大多数公众来说,棕色云团或许是一个新名词。但如果提起灰霾,大家或许就不会感到陌生。复旦大学环境系大气化学研究中心主任庄国顺教授对《财经》记者表示,在学术上,灰霾与棕色云团所反映的大气状况其实是一回事。因为棕色云团的图像主要来自于卫星遥感图片,根据不同状况,其颜色可深可浅,包括“褐色”“灰褐色”“灰色”等不同色系。
 
不过,两者之间也有着微妙的区别:一次灰霾天气,其影响范围也可能只局限在某座城市;但成片的棕色云团,却可能覆盖整个中国东部乃至更为广阔的地区。
 
城市黯淡
 
近年来,在众多城市和工厂密布的珠三角地区,天空经常灰蒙蒙一片,大气能见度很差。
 
很多市民可能并不清楚,棕色云团正是能见度下降的“罪魁祸首”:棕色云团中的一些微小颗粒,会吸收阳光,或者将部分阳光反射回大气。联合国环境规划署的棕色云团报告就显示,自上世纪70年代以来,广州的日光强度已经下降了五分之一以上。
 
北京大学环境系教授张远航及其同事在珠三角地区进行的研究表明,珠三角空气有很多污染物,其中那些粒径小于2.5微米的细颗粒物(PM2.5),是造成能见度衰退的主要因素。而中国现行的空气质量国家标准中,却没有关于PM2.5的规定。我们每天在电视上或者报纸上看到的空气质量日报中所谓的“可吸入颗粒物”,仅指那些粒径小于10微米的颗粒物(PM10)。
 
珠三角地区大气能见度的恶化,不过是中国空气污染严峻形势的一个缩影。过去半个世纪中,中国城乡的日光强度平均每十年下降3%至4%,且这种趋势在20世纪70年代以后尤为明显。
 
2007年1月19日,长三角地区就曾遭遇罕见的空气重度污染。其中,上海市区完全笼罩在灰色尘霾之中,能见度小于600米。有市民戏称,“东方明珠,一天未亮”。
 
根据庄国顺及其同事后来在国际著名学术期刊《大气环境》上发表的论文,那一天上海市空气中PM10和PM2.5的浓度,分别达到过每立方米744微克和466微克。在这种环境下,人会感到呼吸困难,完全不适合居住。而且,颗粒物的浓度也远远超出世界卫生组织空气质量准则的推荐值:PM10和PM2.5的日平均浓度分别不宜超出每立方米50微克和10微克。
 
在中国的国家标准中,空气污染指数为50时,对应的PM10浓度为每立方米50微克,刚好符合世界卫生组织的推荐值。而那一天上海市区的空气污染指数高达413。
 
上海市环保部门当时对市民称,此乃偶然天气因素不利于污染物扩散所致。但仅仅过了两个多月,上海在当年4月2日“可吸入颗粒物”的空气污染指数又一举突破了500!
 
把这种天气归于偶然因素,未免有些牵强。在庄国顺教授看来,珠三角、长三角和京津地区的灰霾现象都非常严重,多个城市灰霾天气数量都超过了全年的三分之一,有的城市甚至达到每年150天以上。和晴天、阴天、多云等一样,灰霾已经成为天气预报中必须采用的新现象。
 
在联合国环境规划署的报告中,北京、上海和深圳这三个中国城市,均被纳入了全球13个棕色云团热点城市(hotspots)行列。
 
参与该报告的美国加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所的冯艳博士对《财经》记者解释说,报告中描述的深圳,其实包括香港,指的是深圳-香港地区。
 
庄国顺教授告诉《财经》记者,尽管报告只选择了中国最大的三个大都市,但实际上,棕色云团范围很大,从郑州、西安一直到北京、上海和广州,基本上连成一片。此外,乌鲁木齐、兰州等地的情况也很严重。
 
致命的威胁
 
在中国,棕色云团的影响几乎无处不在。
 
今年夏天,北京奥运会开幕前两日,北京就出现了灰霾天气。业内人士担心,2010年即将在上海和广州举行世博会和亚运会,同样有可能受到棕色云团的影响。
 
已有的研究表明,被中国现有空气质量标准所忽略的PM2.5细颗粒物,对人体健康的危害甚于PM10。因为那些细小的颗粒物,不仅可以进入血液,影响肺部组织,从而诱发慢性呼吸系统疾病,甚至可能引起癌变。
 
联合国环境规划署的报告指出,每立方米PM2.5的浓度如果上升20微克的话,中国和印度每年就会有约34万人死亡。即使按照折中的估计,棕色云团相关的PM2.5所致经济损失,也将分别占到中国GDP的3.6%以及印度GDP的2.2%。
 
除了影响空气质量和人类健康,棕色云团还可能影响气候。在很多情况下,棕色云团与全球不断增加的温室气体交织在一起,正在对区域乃至全球气候系统产生极大影响。
 
棕色云团带来的一个正面影响,就是通过反射阳光和吸收热量,可以减缓全球气温上升的幅度。棕色云团一夜之间消失,全球气温可能迅速上升多达2度,而这正是一些科学家认为地球还能容忍的最大升温幅度。
 
然而,棕色云团对整个气候系统带来的影响,实际上比这复杂得多。由于它在中国各个地区分布不同,往往对地表造成的降温幅度也不同,这种状况很可能会改变原有的东亚季风模式,并导致中国“北旱南涝”的局面进一步加剧。
 
此外,棕色云团的成分非常复杂。硫酸盐等多种组分可以降温,但黑碳(black carbon)的组分已被证实可以和二氧化碳一样产生温室效应。尤其值得关注的是,棕色云团正在加速喜马拉雅等地冰川的融化速度。
 
联合国环境规划署棕色云团报告的领衔作者、美国加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所拉曼纳森(V. Ramanathan)教授就对《财经》记者表示,黑碳沉降在冰雪上,会使冰雪颜色变暗,增强其吸收热量的能力;此外,黑碳还会加热空气。这些因素,都使得冰川融化加速。
 
造成这种影响的,主要是黑碳,或者说黑碳气溶胶。黑碳是由富含碳的燃料,如农作物秸秆和煤炭等,不完全燃烧产生的烟雾。目前,中国也被认为是世界上最大的黑碳排放国。
 
棕色云团的形成,不乏水汽、沙尘等自然因素,但接受《财经》记者采访的专家表示,人为因素在其中也扮演了重要作用。除了上述黑碳,像棕色云团的硫酸盐成分,在很大程度上是含硫的煤炭燃烧之后形成的。
 
遗憾的是,棕色云团在中国为害甚烈,却迟迟未引起足够重视。一直到2003年,在中国科技部和原国家环保总局支持下,“中国大气棕色云综合影响及应对战略”研究项目才得以启动。这也是中国首次针对棕色云团设立国家级研究项目。
 
尽管这一研究项目即将获得2008年度环保科技一等奖,但参与者之一、北京大学环境系的邵敏教授却对《财经》记者坦言,中国对棕色云团的研究也才刚刚开始,“要想说清楚,还早得很呢。”
 
中国科学院大气物理所研究员石广玉也对《财经》记者坦言,中国政府高层领导对环境与气候变化问题越来越重视,但一些部门对棕色云团的关注并不够,相关研究仍然比较缺乏。
 
“我们一定要直面这个问题,不能回避。实际上,越回避这个问题,在国际上可能越被动;而且,受到棕色云团影响的,首先还是13亿中国人。”石广玉呼吁。
来源:《财经》杂志

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