Os graves problemas de poluição do ar no inverno na China podem ser agravados por mudanças na circulação atmosférica provocadas pela perda de gelo do mar Ártico e pelo aumento da nevasca na Eurásia - ambos causados ​​pela mudança climática global.

A modelagem e a análise de dados feitas por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia sugerem que as mudanças no gelo marinho e na queda de neve mudaram as monções de inverno da China, ajudando a criar condições atmosféricas estagnadas que prendem a poluição sobre os principais centros populacionais e industriais do país. Essas mudanças nas condições atmosféricas regionais estão frustrando os esforços para lidar com a poluição por meio de controles de emissão.

"As emissões na China têm diminuído nos últimos quatro anos, mas a forte neblina de inverno não está melhorando, "disse Yuhang Wang, professor da Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas da Georgia Tech. "Majoritariamente, isso se deve a uma mudança muito rápida nas regiões polares altas, onde o gelo marinho está diminuindo e a neve aumentando. Essa perturbação impede que o ar frio chegue às partes orientais da China, onde eliminaria a poluição do ar. "

A ser relatado em 15 de março no jornal Avanços da Ciência , a pesquisa foi patrocinada pela National Science Foundation e Environmental Protection Agency. O artigo apresenta um exemplo claro de como as perturbações em grande escala causadas pelas mudanças climáticas globais podem ter impactos regionais significativos, e acredita-se que seja o primeiro a vincular o gelo marinho e os níveis de queda de neve à poluição do ar regional.

Os problemas de neblina nas planícies do leste da China - que incluem a capital Pequim - ganharam atenção mundial pela primeira vez durante o inverno de 2013, quando um instrumento na embaixada dos EUA registrou níveis extremamente altos de partículas de PM 2,5. A névoa levou o governo chinês a instituir metas rígidas para reduzir as emissões da indústria e de outras fontes.

Embora esses controles de emissão pareçam estar funcionando, a névoa durante dezembro e janeiro continua. Wang e seus colegas Yufei Zou, Yuzhong Zhang e Ja-Ho Koo se perguntaram se outros fatores podem estar desempenhando um papel.

As medições de longo prazo da qualidade do ar não estão disponíveis na China, então os pesquisadores tiveram que juntar estimativas com base em medidas de visibilidade e dados de satélite. Para analisar os registros históricos, eles criaram um novo Índice de Potencial de Poluição (PPI) que usava anomalias de gradiente de temperatura do ar e velocidades do vento de superfície como um substituto para as condições de ventilação no leste da China.

"Assim que geramos o PPI e o combinamos com os dados de visibilidade, era óbvio que janeiro de 2013 foi muito além de qualquer coisa que já havia sido vista antes de, pelo menos, três décadas, "disse Wang." Mas naquele mês as emissões não mudaram, então sabíamos que deveria haver outro fator. "

As planícies do leste da China consistem em bacias interconectadas cercadas por cadeias de montanhas a oeste e o oceano a leste, uma imagem espelhada do poluído sul da Califórnia. A poluição gerada pela indústria e veículos pode ser removida de forma eficaz apenas por dispersão horizontal ou por mistura vertical no inverno, e quando esses processos falham em remover o ar estagnado, a poluição aumenta. Parecia provável que algo estava impedindo a ventilação que manteria o ar mais limpo.

Em seguida, os pesquisadores analisaram as características do clima, como o gelo marinho, queda de neve, El Niños, e Oscilações do Pacífico. Eles conduziram análises de componentes principais e covariâncias máximas e encontraram correlações entre as condições de estagnação do ar sobre a China e o gelo do mar Ártico - que atingiu uma baixa recorde no outono de 2012 - e a queda de neve nas latitudes superiores da Sibéria, que atingiu um recorde no início do inverno. Eles então usaram simulações de modelos atmosféricos para estudar como esses fatores mudam os padrões de circulação atmosférica em grande escala e a ventilação da poluição no leste da China.

"As reduções no gelo marinho e o aumento na queda de neve têm o efeito de amortecer a estrutura da crista de pressão climatológica sobre a China, "Disse Wang." Isso nivela os gradientes de temperatura e pressão e move a Monção de Inverno do Leste Asiático para o leste, diminuindo a velocidade do vento e criando uma circulação atmosférica que torna o ar na China mais estagnado. "

Os resultados do modelo foram consistentes com as observações de que a Coréia e o Japão estavam excepcionalmente frios naquele inverno, enquanto o leste da China estava excepcionalmente quente - ambos sugerindo que o centro frio havia se mudado.

O inverno de 2017 viu os mesmos fatores, com baixos níveis de gelo do mar Ártico em setembro de 2016, alta nevasca - e forte neblina. Wang diz que esses fatores devem continuar, já que a mudança climática global perturba a estrutura normal da atmosfera.

“Apesar dos esforços para reduzir as emissões, achamos que essa névoa provavelmente continuará no futuro, "disse ele." Isso é parcialmente impulsionado pelo clima agora, portanto, provavelmente não ficará muito melhor no inverno. As emissões não são mais o único driver dessas condições. "

Wang espera continuar o estudo usando novos dados da rede de monitoramento da qualidade do ar da China. O impacto da mudança climática global, ele disse, pode ser exclusivo da China devido à sua geografia e sensibilidade às mudanças na estrutura da circulação atmosférica. Embora o problema agora se manifeste na poluição do ar, Ele disse que os resultados do estudo devem encorajar o país a continuar a abordar as mudanças climáticas.

"A mudança muito rápida no aquecimento polar está realmente tendo um grande impacto na China, "disse ele." Isso dá à China um incentivo para não apenas prosseguir com as reduções de emissões de poluentes atmosféricos, e também examinar o potencial de redução das emissões de gases de efeito estufa. Nossa pesquisa mostra que a redução dos gases de efeito estufa ajudaria no problema da neblina de inverno. "