National Science Review:第三極地區大氣污染與冰凍圈退縮的關聯

發布者 :wangwc

2019-07-22 17:20

大氣污染與冰凍圈退縮存在關聯。大氣污染物,特別是具有吸光性的黑碳氣溶膠等沉降到冰川、積雪后,可降低雪冰表面反照率,進而促進冰凍圈的消融;同時,冰凍圈貯存的重金屬和持久性有機污染物等可隨冰凍圈消融而釋放,對區域生態環境造成影響。因此,我們有必要開展大氣污染物和冰凍圈變化(Atmospheric Pollution and Cryospheric Change - APCC)的協同研究。

以青藏高原為主體的第三極地區是全球中低緯度地區中冰凍圈最為發育的區域。當前,第三極冰川快速退縮、凍土顯著退化,對其變化機理和后續影響的研究備受關注。過去10多年中,中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室康世昌團隊與青藏高原研究所科研人員合作,基于野外考察和長期定位觀測,建立了覆蓋第三極及周邊高山區的大氣污染物和冰凍圈變化協同觀測研究網絡(The Coordinated APCC Network)。該網絡特別關注吸光性氣溶膠(黑碳、有機碳和粉塵等)和持久性有毒污染物(重金屬和有機污染物等),集成多種方法以研究大氣污染物的跨境傳輸及其對冰凍圈環境的影響。

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第三極地區大氣污染物和冰凍圈變化(APCC)協同觀測研究網絡


絲路環境專項康世昌研究團隊最新于《國家科學評論》(National Science Review, NSR)發表綜述文章全面介紹了APCC協同觀測研究網絡的構架和運行,并系統總結了相關研究取得的近期成果,包括第三極和周邊地區大氣污染物的時空分布和來源、跨境傳輸的路徑機制和規模、吸光性氣溶膠的氣候環境效應(特別是對冰凍圈消融的影響),以及冰凍圈退縮的區域環境效應等(詳見下圖)。經綜合分析,研究者認為南亞等周邊地區的大氣污染物可通過高空和山谷輸入青藏高原并加速冰凍圈消融,進而對區域生態環境造成潛在影響。

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基于APCC協同觀測研究網絡的階段性新認識


文章還提出了APCC的未來重點研究方向,包括量化外源大氣污染物對青藏高原的貢獻、同步開展大氣與雪冰污染物組分對比觀測研究、關注污染物在冰凍圈中的遷移歸宿等,并以全球視野提出了未來在“三極”和高山冰凍圈地區深化APCC研究的遠景規劃和國際計劃。

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“三極”和高山冰凍圈地區APCC研究的遠景規劃和國際計劃(青藏高原、南北極地區已設立觀測站點)


這項工作對推動冰凍圈科學的交叉創新作出了有益探索,是由我國科學家主導開展“三極”氣候環境研究的重要科學研究計劃之一。此研究得到了中科院A類先導專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”、第二次青藏高原綜合科學考察研究、國家自然科學基金(創新群體和重點基金等)和冰凍圈科學國家重點實驗室等的資助。

文章鏈接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwz031


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