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将来の大気循環は、地球温暖化に伴う北京-天津-合北地域のオゾン汚染制御に利益をもたらす
Future atmospheric circulations benefit ozone pollution control in Beijing-Tianjin-Hebei with global warming.
PMID: 32673912 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140645.
抄録
近年、表面オゾン汚染が深刻化しています。オゾン汚染は、中国では人間の健康を害し、社会生産性を低下させることになる。気候が地上レベルのオゾンに与える影響を捉えたオゾン天気指数（OWI）をベースに、21世紀後半の北京-天津-合北地域のオゾン汚染に対する大気循環の将来的な影響を予測するために、コミュニティ地球システムモデルによる大規模なアンサンブルシミュレーションを導入した。将来的には、大気循環が北京-天津-合北地域のオゾン汚染を制御することが期待される。21世紀の間にOWIは全体的に減少したが、これはオゾン予測に関する他の研究ではほとんど無視されていた。OWIの減少は主に地域的な降水量の増加によるものであり、一部は風の変化と200hPaと下層圏の温度差によるものであった。21世紀の総降水量の増加は、主に対流降水量の増加によるもので、その遮光効果（雲の増加に関連）と湿潤沈着の影響により、表層オゾンの産生を弱めた。2061年から2100年の間、南アジア高気圧は南下し、西太平洋亜熱帯高気圧は東進し、水蒸気の収束は主に中国南部で起こる。その結果、中国北部では大規模な降水量が減少する。しかし、気候温暖化のため、北京-天津-河北地域の比湿の増加は対流降水量を増加させ、大規模降水量の減少の4倍以上になると予想される。
Surface ozone pollution has become increasingly serious in recent years. Ozone pollution will damage human health and reducing social productivity in China. Basing on an ozone weather index (OWI) that captured the effects of climate on the ground-level ozone, large ensemble simulations by the Community Earth System Model were introduced to project future impacts of atmospheric circulation on ozone pollution in Beijing-Tianjin-Hebei in late-21 century. In the future, atmospheric circulations will favour the control of ozone pollution in Beijing-Tianjin-Hebei region. The OWI decreased overall during the 21 century, which was nearly ignored by other studies on ozone projections. The OWI decrease was mainly due to the increase in regional precipitation and partly due to the changes of wind and the temperature difference between 200 hPa and lower-troposphere. The increased total precipitation in the 21 century, mainly due to the increase in convectional precipitation, weakened the production of surface ozone by its shading effect (related to more cloud cover) and wet deposition impact. During 2061-2100, the South Asia High will move southward, and the west Pacific subtropical high will shift eastward; thus, the convergence of water vapour will mainly occur in South China. Consequently, the large-scale precipitation will decrease over northern China. However, because of climate warming, the increase in specific humidity in Beijing-Tianjin-Hebei region (BTH) will enhance convectional precipitation, which will be more than 4 times the decrease in large-scale precipitation.
Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.