氣候變化對環境空氣質量影響的研究進展

曹鳳蕾

摘要：隨著國內工業整體發展速度的提升，使得工業產生的廢氣廢水、熱量以及汽車尾氣越來越多，環境污染問題逐漸浮出水面。本文首先對國內外氣候變化給社會帶來的影響進行淺析，進而從室外與室內兩個方面展開剖析，以期為環保產業提供有力啟示。

關鍵詞：氣候變化;環境污染;空氣質量

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.089

Abstract：With the improvement of the overall development speed of domestic industry，more and more waste gas，waste water，heat and automobile exhaust are produced in the industry，and the problem of environmental pollution gradually emerges.This paper first analyzes the impact of climate change on society at home and abroad，and then analyzes it from the outdoor and indoor aspects，in order to provide a strong inspiration for the environmental protection industry.

Key words：Climate change;Environmental pollution;Air quality

1 氣候變化與環境空氣質量關系的研究現狀

從本質上講，環境的整體空氣質量不僅會受到局部大氣污染物的影響，而且也會對區域以及全球氣候變化產生一定的依賴性。例如，氣候變化會使宏觀環境的溫度升高、中緯度氣旋發生北移、風速降低以及熱帶氣旋的頻率降低等現象時有發生，這些現象都意味著區域大氣污染的問題在不斷加劇。大氣污染問題在早期并沒有得到學者們的重視，直到近幾十年來才逐漸走入學者的視野，目前嚴重的問題仍然處于初級的探索階段。例如，區域對流層中的臭氧、顆粒物的污染現象、氣候變化對對流層臭氧濃度產生的影響，特別是在顆粒物的影響方面，它所涉及的范圍十分廣泛且隨機性較強。在當前全球氣候變化較為劇烈的背景下，環境污染物的排放已經不再與以往同處同一數量級。因此，學者們必須要搞清楚氣候變化對環境污染造成的具體影響，是否會影響區域性的環境質量以及會在多大程度上對其產生影響。除此之外，考慮到氣候變化會給環境質量甚至是公眾健康產生一定影響，使得對環境空氣質量狀況進行實時評估變得十分重要。

幸運的是，當前聯合國已經與眾多國家一道開展對氣候變化的研究，并與包括中國在內的多個國家合作開展了氣候與健康計劃，以期對未來一段時間內的氣候變化以及環境污染情況進行有效評估。例如，美國針對紐約開展的氣候與健康計劃中有很重要的一部分就是研究對流層臭氧對環境產生的潛在影響，而英國在進行氣候變化潛在影響研究時也將其列為了重點研究對象。近年來，我國也啟動了多項氣候變化以及環境保護研究項目，并將氣候變化作為其中的重要項目展開研究。

2 氣候變化對室外空氣質量產生的影響

2.1 臭氧與前體物

通過對現場進行觀測并對數據進行模擬發現，臭氧的產生與其前體物有著密不可分的關系，許多城市當前都處于臭氧生成的VOCs控制區或者是過渡區，而多數農村則是處于氮氧化物的控制區。早年有研究表明，氣候變化所引起的環境溫度升高會在一定程度上增加區域內VOCs的排放量，而氣溫較高且濕度較大的地區容易出現閃電，這會在一定程度上增加氮氧化物的產生量。因此，氣候變化很大概率會增加臭氧前體物的濃度，進而導致臭氧在地面的濃度提升。如果人體接觸的臭氧濃度變高，患有慢性呼吸疾病以及心血管疾病的概率就會大大增加，對個體的免疫力是一種破壞。

國外的Hogrefe等人發表了多篇有關氣候變化對臭氧影響的論文，他們以IPCC SRES相關的A2情景以及B2情景為指導，分別對20世紀90年代以及80年代的氣象數據進行一定程度的擬合，應用MM5模式模擬美國東部地區的氣候，并將其結果輸送到CMAQ。他們的研究試驗圍繞20世紀的40年代開展，且主要集中在夏季。研究結果表明，相較于臭氧的實際監測數據，試驗所預測的結果與20世紀90年代的臭氧濃度以及分布情況高度吻合。考慮到氣候時時刻刻在發生變化，到21世紀的20、50以及80年代，臭氧的日均濃度將分別增加2.7ppb、4.2ppb以及5.0ppb。值得一提的是，在預測中21世紀50年代氣候變化影響臭氧濃度的程度將會逼近全球臭氧背景值升高帶來的影響。需要注意的是，環境溫度的不斷升高會導致環境中的VOCs排放量升高。不難預料，由此引發的臭氧增加量基本上會等同于由氣候變化帶來的臭氧增加量，氣候變化會將臭氧的濃度提升到更高的高度，且未來幾十年內臭氧的濃度會持續增加。

除此之外，國外有學者針對2045～2055以及1995～2005兩個時段開展了控制實驗模擬，得出大尺度大氣變化對美國內部區域產生的空氣質量影響。氣候變化在不同季節會對當地的地表空氣溫度、降水頻率、大氣流通狀態以及向下太陽輻射產生不同程度的影響。具體來說，在夏季，上述氣候變化因子會對其空氣質量產生負面影響。而對于秋季來說，由于太陽輻射的增強會降低當地的降水量，同樣會給當地的空氣質量帶來不利影響。然而，這些學者并沒有將大氣化學模擬融入其中，僅僅依靠傳統的研究結果對氣候變化與環境空氣質量下定論。未來在全球氣候變化方面的研究應該著力于如下幾個方面：模擬區域內空氣污染現象;模擬空氣污染對整體氣候變化的敏感性;模擬大氣自然源對氣候變化的敏感度;氣候變化對大氣內汞的排放影響。