COVID-19封鎖:以獨特視角審視大氣污染對喜馬拉雅冰雪變暗的異質性影響
在氣候變化的影響下，喜馬拉雅山的冰雪近幾十年來退化速度在加快，但冰雪表面的礦物塵、黑碳和有機碳在內的吸光顆粒吸收太陽能量，由此產生的對雪的輻射強迫（RFSLAPs）在很大程度上也促進了冰川的退化，這些吸光顆粒很大一部分來自于人類排放，然而，人為污染物排放是如何通過運輸影響喜馬拉雅地區(qū)的RFSLAPs，目前尚不清楚。新冠疫情創(chuàng)造了一個自然實驗環(huán)境，2020年3月25日至5月31日的印度全國封鎖減少了經濟和交通活動，排放的吸光顆粒物大幅減少。
北京師范大學地理科學學部張立強研究團隊利用來自中分辨率成像光譜儀和臭氧監(jiān)測儀器的多個衛(wèi)星數據，以及一個耦合的大氣-化學-雪模型(GEOS-Chem-SNICAR)，探究印度半島顆粒污染短時大幅減少對消融的影響。研究表明，與2017年-2019年相比，喜馬拉雅地區(qū)2020年4-5月份吸光顆粒對雪的輻射強迫同比減少了7.85 W/m2（圖1），其中71.6%歸因于印度疫情封鎖期間人類排放顆粒物的減少，喜馬拉雅東部的RFSLAPs對印度人類活動的變化更敏感，而西部和中部，尤其是西部，更多受到來自于中亞的自然源粉塵的影響（圖2）。封鎖導致的輻射強迫的減少可能已經阻止了27百萬噸的冰雪融化。研究結果強調了印度人為排放對喜馬拉雅山冰雪消退的貢獻。
圖1青藏高原2020年RFSLAPs與2017-2019年同期差值，A）為印度封鎖期間，B）為印度封鎖前
圖2 2020年4月與2019年4月喜馬拉雅地區(qū)RFSLAPs差值，A）和B）分別來著于MODDRFS-RFSLAPs數據和GEO-CHEM-SNICAR模擬，C）和D）分別代表GEO-CHEM-SNICAR模擬結果中由人類排放變化導致的和氣象因素導致的RFSLAPs的變化
研究成果以“The COVID-19 lockdown: a unique perspective into heterogeneous impacts of transboundary pollution on snow and ice darkening across the Himalayas”為題在發(fā)表在PNAS NEXUS 第2期。北京師范大學在讀博士生侯正陽、李洋為第一作者，張立強教授為通訊作者，合作作者包括北京師范大學宋長青教授、中國科學院地理科學與自然資源研究所周成虎院士、北京大學林金泰教授、北京師范大學渠瀛副教授、高培超副教授，中國地質大學王躍賓副教授，以及北京師范大學碩士生姚昕。本研究受第二次青藏高原綜合科學考察研究（2019QZKK0608 和 2019QZKK0604)·資助。