作者:张巧玲 来源:科学时报 发布时间:2010-1-6 9:24:34
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大气棕色云研究期待更多关注
 
[科学时报 张巧玲报道]入冬以来,北京和我国许多城市一样大部分时间都处于灰霾的天气状态,让冬季里的人们感觉更为低沉和压抑。不仅如此,这种被科学家称为大气棕色云(Atmospheric Brown Cloud,ABC)的现象对气候、环境、健康和农业都会产生重要影响。
 
2003年9月12日,中国科学院资环局及各研究所、大专院校、中国气象局、国家环保总局、国家自然科学基金委大气处等单位的数十位气候、气象、环境、遥感等领域的专家组成了中国ABC科学工作组。然而时至今日,该工作组仍只是一个松散的学术团队,难以开展经常性的学术交流。作为中国ABC工作组的组长,中国科学院大气物理研究所研究员石广玉每次谈及这个话题,心情都格外沉重。
 
“只有尽快启动中国的ABC系统研究计划,才能有效组织和整合国内的科研资源。”石广玉说,否则,在未来的ABC研究工作中我国将丧失话语权。
 
近日,中国环境科学研究院组织了一场关于ABC的学术研讨会。与会专家再次发出呼吁:希望中国能尽早启动ABC的系统研究计划,促成国内专家的跨学科合作。
 
全球关注度增强
 
ABC现象可以追溯到1995年~1999年的国际科学合作项目“印度洋实验(INDOEX)研究”。科学家在研究中发现,在印度洋、南亚、东南亚和东亚上空,覆盖着一层约3公里厚、美国陆地面积大小的棕色污染物,其中包含多种颗粒物和气体,如大量的含碳颗粒物、有机颗粒物、硫酸盐、沙尘、硝酸盐和铵盐等。当时科学家把这种现象形象地称作亚洲棕色云(Asian Brown Cloud),这一发现后来成为国际大气棕色云团(ABC)计划的缘起。
 
2002年8月,联合国环境署(UNEP)宣布正式启动国际ABC项目。项目由UNEP、美国加州大学教授Ramanathan和德国马普化学研究所诺贝尔化学奖得主Cruzen教授共同倡导。项目科学工作组包括了来自欧洲、美国、印度、日本和韩国等地区和国家的学者,其中包括石广玉、北京大学教授张远航和中国环境科学研究院研究员孟凡。
 
2008年11月13日,UNEP公布了一份《大气棕色云:亚洲区域评估报告》。这份报告对亚太地区的ABC现状作了详细的评估,包括气候效应、环境效应、粮食安全和健康影响等方面。报告确定了亚洲13个城市为ABC热点地区,中国的北京、上海、深圳位列其中。这份报告特别提出,从1950年到2000年,中国的黑碳排放增加了5倍,二氧化硫排放增加了10倍。
 
据悉,这是国际ABC科学工作组第一阶段的主要工作,它从2002年开始启动,到2007年第一阶段工作任务就基本完成。
 
据张远航介绍,国际ABC工作组第一阶段并没有开展基本的研究,主要是集成现有模型、现有资料形成对ABC的认识,其中包括中国的观测数据和资料。不过,研究已经证实,ABC在全球范围内广泛存在,发达国家与发展中国家对于大气气溶胶及其前体物的人为排放强度基本相当,因而国际ABC计划也从最初以南亚为焦点扩展到全球性活动。在已启动的国际ABC工作组的第二阶段工作中,就包括了亚洲ABC工作组、非洲ABC工作组、致力于在南亚推广清洁能源做饭的Surya项目、Glacial melt(冰川融化)项目等4个方面。中国是亚洲ABC工作组的主要成员。
 
ABC第二阶段的工作基本延续了第一阶段的工作内容,主要包括加强气候观测、影响评估、理论管理和传播、政策框架等4个方面。
 
目前国际上各ABC项目参与国都表现出积极的态度。在《大气棕色云:亚洲区域评估报告》发布后,韩国政府加大了对ABC研究的支持力度,包括支持济州岛超级测站的长期运行,开展济州岛ABC烟羽及亚洲季风实验(CAPMEX2009)等。日本环境部在连续几年支持ABC研究的基础上,设立了东亚气溶胶对作物和人体健康影响的研究课题(2008-2012),经费高达500万美元,包括开展观测、模型、影响评估等方面的研究。南亚的ABC工作一直受到欧美和印度的高度关注,除第一阶段工作的延续之外,已设立了研究冰川融化的课题和控制大气污染物和温室气体的Surya示范课题。此外,美国和印度正在协商未来几年在印度洋开展一个大的综合观测实验。
 
系统研究刻不容缓
 
从2001年至2002年,国务院总理温家宝对ABC问题作过3次批示,明确要求有关部门组织力量对这个问题早作研究,以便在国际协调中争取主动。
 
ABC的问题逐渐得到了国家有关部门的重视和支持。2003年,在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”研究项目得以启动。科技部还启动了气溶胶综合气候效应的“973”计划项目。
 
此外,国内很多学者也积极利用现有研究资源,进行了与ABC在学术上密切相关的有关大气气溶胶排放源研究、理化特性监测、物理化学特性模拟、气候效应研究等等。例如针对沙尘气溶胶的亚洲气溶胶特征试验(ACE-Asia)国际研究计划、风送沙尘及其气候效应(ADEC)中日政府间合作研究计划、上层海洋与低层大气研究(SOLAS)计划,以及各类地区性大气污染研究项目。
 
然而,由于这些研究工作较为分散,缺少针对ABC的系统研究计划,也缺乏统一的科学指导委员会,无法有效地组织和整合科研资源,其研究计划缺少国际影响,因此难以为针对ABC的政府决策提供全面的科学支持。
 
石广玉告诉记者,就ABC研究而言,其研究内容必然涉及跨国界影响评估,与国家环境外交政策密切相关,因此在没有正式国家项目支持下,个别科学家或学术团体不可能自行制定研究过程中所涉及的对外合作和资料交换等方面的策略,更无法代表中国学术界正式加入国际ABC研究计划。“从这个意义上讲,目前国内的大气气溶胶和各类复合污染物研究活动,尚不能看做是对ABC现象的系统和深入的研究。”石广玉指出。
 
张远航也指出:“中国目前还没有开展ABC方面的系统工作,我们没有正式的ABC工作组,无法与亚太工作组交换任何数据。如果不启动中国自己的ABC系统研究项目,最终中国会由于缺乏具体的研究成果作为支撑,只能被动地接受国外的研究结果。”
 
以科学研究为主
 
在此次ABC的学术研讨会上,与会专家认为,ABC对健康与环境的影响已经很清晰也无法回避,气溶胶作为具有气候和空气污染双重影响的重要污染物,更加应该重视。中国应将ABC的研究工作系统深入开展下去。目前,中国仍应积极参加ABC方面的国际合作项目,通过科学研究弄清ABC相关的科学规律和基本的科学问题,扩大影响力、消除不必要的误解,最终维护民族和国家的长远利益。
 
究竟如何开展相关的科学研究?ABC的系统研究计划应当从哪些方面着手?
 
石广玉告诉记者,我国的ABC计划仍应是针对以大气“棕色云团”现象为代表的大气气溶胶气候环境效应所进行的国际性综合研究计划,此研究计划的目的是希望整合国内相关领域的研究力量,促成国内专家的跨学科合作,形成代表中国当前科研水平的研究团队,建立中国ABC研究的框架,包括理论、观测和资料共享等方面,使现有资源得到更有效的利用。
 
对于开展这些工作,石广玉认为我国已经具备相关的研究条件。例如,在观测设备方面,中国生态系统研究网络已有36个区域气象辐射综合观测站和5个大气本底观测站及1个质量控制、管理与化学分析中心;全国环境保护系统已有2223个监测站和17个背景站;中日合作沙尘观测有7个站;中国气象局已建成了沙尘暴监测网站。除了监测一些温室气体外,这些站点还同时观测气溶胶及其前体物、基本气象要素和辐射要素等。这些观测站点可作为今后研究我国未来大气成份长期变化的基本站点。
 
在大气气溶胶的气候效应研究方面,科研人员已研究了硫酸盐气溶胶和烟尘(黑碳)气溶胶的全球和东亚区域气候效应,利用相关资料重点评估了气候模式对东亚区域气候特征的模拟能力。这些工作都为改进气候模式中云的模拟以及研究气溶胶的间接效应奠定了基础。
 
张远航认为,开展ABC的系统研究,特别需要加强对中国和周边地区特有现象的研究,对中国地区气溶胶问题及其对国家发展的潜在影响作出全面、科学的评价,为各级政府机构的相关决策提供依据。
 
《科学时报》 (2010-1-6 A1 要闻)
 
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