烟雾已经成为中国人关注的焦点。李克强总理在NPC和CPPCC的政府工作报告中明确表示，他将“坚定不移地为保卫蓝天而战”，这反映了党和国家控制空气污染的决心和信心。雾霾问题的解决有赖于科学的政策，雾霾形成机理的研究成为雾霾控制的关键。
美国佐治亚理工学院地球与大气科学系王宇航教授领导的一项新研究表明，全球气候变化引起的极地北极海冰融化和西伯利亚降雪增加，改变了区域大气环流结构，这可能加剧近年来中国冬季严重的空气污染问题。这项研究从气候变化的角度探讨了霾的成因，为霾的治理提供了新的思路。
宁静稳定的天气是霾的重要因素
近年来，政府制定了严格的污染减排目标，以减少工业和其他污染源的排放，从而减少烟雾。然而，严重的空气污染事件在冬季继续发生，尤其是从12月到1月。在空气污染问题中还有其他重要因素吗？这个问题促使王宇航和他的合作者开始相关的研究。
研究小组收集了相关数据，包括气象能见度观测和卫星监测数据。为了分析历史污染水平，他们根据地面风速和逆温层强度建立了一个新的空气污染潜势指数(PPI)来衡量中国东部的污染扩散状况。
“当我们创建PPI指数并将其与历史能见度的长期观测数据进行比较时，我们发现2013年1月发生的空气污染事件的严重程度远远高于过去30年中的任何一年。”《科技日报》主编王宇的记者说，“虽然同期的污染排放没有明显变化，但我们推断，一定有其他重要因素导致了上述极端事件。”
王宇航指出，中国的东部由一系列相互接壤的平原组成，东部面向大海，其余部分被群山环绕。它的地形与美国南加州相似，后者也受到空气污染的困扰。在冬季，工业和机动车辆排放的大量空气污染物只能通过水平扩散或垂直混合来有效去除。一旦这些大气清除机制在静态和稳定的天气条件下失效，空气污染物就开始累积。2013年1月的事件就像是“有人关掉了通风风扇，阻止了区域空气的自然循环和净化”
极地气候变化加剧冬季阴霾
研究小组进一步考察了极地冰、积雪和厄尔尼诺等各种主要气候因素的影响，发现中国的稳定天气条件与中高纬度西伯利亚北极海冰和积雪的变化密切相关。其中，北极海冰在2012年秋季降至历史最低水平，而西伯利亚雪覆盖面积在随后的2012年初冬季节达到历史最高水平。随后，他们利用全球气候模型模拟研究了这些气候因素的变化对中国东部大尺度大气环流形势和污染扩散条件的影响，得出海冰减少和积雪增加导致影响中国的西伯利亚高压脊减弱，从而降低海陆压力和温度梯度，导致东亚冬季风传播路径东移的结论。这一变化降低了中国东部的地面风速，并在该地区创造了广泛的静态和稳定的天气条件。
模拟结果与当年冬季中国东部的整体高温一致，而位于中国东部的韩国和日本遭受了严重的寒冷天气。这些地区的温度变化清楚地表明冷空气的影响范围已经改变。
王宇航说，类似的气候变化在去年冬天和今年年初再次上演。去年9月，北极海冰再次接近历史最低点，而欧亚大陆中高纬度地区的积雪面积随后增加，从去年12月到今年1月，在中国东部造成了严重的空气污染。
“在过去的四年里，中国的空气污染排放量一直呈下降趋势，但冬季的空气质量并没有显著改善。这一现象与近年来北极地区秋季海冰的迅速减少以及中高纬度欧亚地区初冬降雪增加所造成的气候效应有很大关系。”王宇航说:“上述极地气候变化削弱了影响中国中部和东部地区的冷空气强度，使空气污染物更容易积聚，形成区域性大规模严重空气污染。”
雾霾控制与温室气体减排的协同效应
研究小组在最新一期的《科学进步》杂志上发表了研究结果。王宇航指出，他们的研究成果首次将极地气候变化与区域空气污染联系起来，并清楚地表明全球气候变化造成的大规模环流扰动对区域环境具有重大影响。
王宇航认为，上述由全球气候变化和区域大气环境变化趋势引起的气候因素将在未来继续存在。他说:“尽管本届政府正在努力减少污染排放，但我们相信，中国冬季空气污染将在未来一段时间内重现。目前，这一污染问题在很大程度上是由长期气候变化造成的，而不仅仅是由短期人为污染排放因素造成的。”
王宇航说，他希望在下一次研究中使用来自中国新建的空气质量监测网络的数据。他认为，由于中国东部特殊的地形和区域环流结构，上述气候变化影响可能仅限于中国。然而，这种效应不仅针对空气污染问题，而且他们的研究成果将促使政府进一步努力应对气候变化。
"北极的快速变暖对中国的影响越来越大。"王宇航说:“这将促使中国政府不仅要重视空气污染物的减排，还要考虑温室气体减排的协同效应。我们的研究表明，减少温室气体有助于改善中国冬季的空气质量。”