Warum kommt es in Peking, Tianjin und Hebei wieder zu Nebel und Dunst?

Was ist die Ursache für dieses Nebel- und Dunstwetter? Werden wir in diesem Frühjahr häufig Nebel und Dunst erleben?

Geschrieben von Reporter Zhao Tianyu, Foto- und Textredakteur Chen Yongjie

Interview-Experten:

Sun Yang (Forscher und leitender Ingenieur, Institut für Atmosphärenphysik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Anfang März kamen mit den steigenden Temperaturen auch anhaltender Nebel und Dunst hinzu.

▲ Aufgrund ungünstiger Diffusionsbedingungen und Emissionsquellen kam es in Peking, Tianjin und Hebei zu Wetterbedingungen mit starker Luftverschmutzung. Das tatsächliche Bild zeigt, dass die Sicht in einem bestimmten Gebiet im Südosten Pekings schlecht und die Luftverschmutzung schwerwiegend ist (Foto: Zhao Tianyu).

Warum ist der Nebel und Dunst, der lange Zeit verschwunden war, „zurückgekommen“? Zu diesem Thema interviewte der Reporter Sun Yang, einen Forscher und leitenden Ingenieur am Institut für Atmosphärenphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Tatsächlich ist es seit dem diesjährigen Frühlingsfest selten, dass der Himmel in der Region Beijing-Tianjin-Hebei blau ist. Zudem war Beijing Ende Februar örtlich von starker Luftverschmutzung betroffen. Daher wies Sun Yang darauf hin, dass das Nebel- und Dunstwetter dieses Mal nicht nur Peking, sondern die gesamte Region Peking-Tianjin-Hebei entlang der Taihang- und Yanshan-Berge betreffe. Auch in Orten wie Baoding und Shijiazhuang ist die Umweltverschmutzung ziemlich ernst.

▲Änderungen der nationalen PM2,5-Konzentration vom 3. bis 5. März 2023 (Quelle: China National Environmental Monitoring Center, Henan Provincial Ecological Environment Monitoring and Safety Center)

Bei der Analyse der Ursachen für das Nebel- und Dunstwetter sagte Sun Yang, dass das Nationale Zentrum für Luftreinhaltung dies aufmerksam beobachtet und Experten zur Analyse und Beurteilung beauftragt habe.

Erstens führt der Betrieb der Industrieproduktion auf hohem Niveau zu hohen Emissionen: Seit dem Frühlingsfest ist der industrielle Stromverbrauch in Beijing-Tianjin-Hebei und den umliegenden Gebieten rapide gestiegen, und die Stahl-, Kokerei- und Glasindustrie in der Region arbeitet auf hohem Niveau; Auch die Zement-, Kalk-, Ziegel-, Keramik- und andere Industriezweige haben nach und nach ihre Arbeit aufgenommen, was zwangsläufig zu einem Anstieg der Emissionen führen wird. Darüber hinaus ist auch die Aktivität mobiler Quellen in der Region stark gestiegen. Derzeit liegen Indikatoren wie der Verkehrsfluss von Diesel-Lkw, der Dieselabsatz und die Startstunden von Baumaschinen auf dem höchsten Stand seit 2023.

Zweitens sind ungünstige meteorologische Bedingungen ein wichtiger Faktor für die Entstehung von Nebel und Dunst. Informationen des Zentralen Meteorologischen Observatoriums zeigen, dass es in der Region Beijing-Tianjin-Hebei seit März dieses Jahres zu einem starken Temperaturanstieg gekommen ist, wobei die maximale Tagestemperatur in den meisten Gebieten 22–25 °C erreicht hat. Mehr als 20 nationale Wetterbeobachtungsstationen in Beijing, Langfang und anderen Orten haben den historischen Extremwert der Höchsttemperatur Anfang März durchbrochen. Der schnelle Temperaturanstieg hat in der Region Beijing-Tianjin-Hebei nachts zu hoher Luftfeuchtigkeit und starker Inversion sowie schlechten Diffusionsbedingungen geführt. Insbesondere seit dem 3. März ist in einer Höhe von 1 km in Bodennähe ein Inversionsschicht-Schadstoffgürtel mit einer „warmen oberen Schicht und einer kalten unteren Schicht“ aufgetreten, und Schadstoffe können sich nicht vertikal ausbreiten.

▲CMAQ-ISAM-Quellenanalyse der PM2,5-Konzentrationszeitreihen und des prozentualen Kreisdiagramms in Peking und Umgebung (Quelle: Beijing Ecological Environment WeChat)

Drittens kommt es bei der Verschmutzung zu einem „Superpositionseffekt“: Die Analyse der Überwachungsdaten zeigt, dass die Konzentrationen sekundärer Komponenten wie Nitrate in PM2,5 in den windaufwärts gelegenen Gebieten von Beijing relativ hoch sind. Dies deutet darauf hin, dass von Schlüsselindustrien, Gaskesseln, Kraftfahrzeugen und Baumaschinen ausgestoßenes NOx und seine sekundäre Umwandlung erheblich zur PM2,5-Verschmutzung beitragen.

Darüber hinaus zeigten relevante Überwachungsdaten, dass Peking während dieser Verschmutzungswelle erheblich von der regionalen Übertragung betroffen war.

▲ Schematische Darstellung der atmosphärischen Bewegungspfade (rot und blau) in Peking-Tianjin-Hebei und den umliegenden Gebieten, die vom Gelände des „Bogengebirges“ (schwarz) betroffen sind. (Fotoquelle: China Meteorological Administration)

Bedeutet dies, dass es in der Region Beijing-Tianjin-Hebei in diesem Frühjahr häufig Nebel und Dunst geben wird? Sun Yang glaubt, dass die Wahrscheinlichkeit nicht hoch ist. Dies hängt mit den klimatischen Eigenschaften der Region Peking-Tianjin-Hebei zusammen. Die vier Jahreszeiten sind deutlich ausgeprägt und es gibt nur wenige Klimaereignisse, die lange anhalten, wie beispielsweise der Pflaumenregen in der Region Jiangnan und der Herbstregen im Südwesten Westchinas. Wenn die Wetterverschmutzung zwei bis drei Tage anhält, breitet sie sich häufig automatisch durch das Eintreffen kalter Luft oder atmosphärische Bewegungen aus . „Tatsächlich sind die Veränderungen der Verschmutzungsquellen beim Wechsel von Winter zu Frühling nicht so groß wie die Veränderungen der Wetterbedingungen. Mit anderen Worten: Solange die Wetterbedingungen nicht gut sind, kann es leicht zu Verschmutzung kommen“, sagte Sun Yang.

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Ein wichtiger Faktor für Nebel- und Dunstwetter: ruhiges und stabiles Wetter

▲Stabiles Wetter verursacht Nebel und Dunst (Fotoquelle: Dahe.com)

Ruhiges Wetter bezieht sich, wie der Name schon sagt, auf ruhiges und stabiles Wetter. Es bezieht sich normalerweise auf die dynamischen und thermischen Eigenschaften der Atmosphäre in geringer Höhe mit geringer Windgeschwindigkeit in Bodennähe und stabiler Atmosphäre (begleitet von einer Temperaturinversion). Die anhaltend ruhige und stabile Atmosphäre neigt zur Bildung von Nebel und Dunst.

Ruhiges Wetter herrscht vor allem im Herbst und Winter bzw. an der Wende von Winter zu Frühling. Da die untere Atmosphäre in dieser Jahreszeit weniger stabil ist und weniger instabile Energie aufweist, kann sich leicht eine stabile atmosphärische Schichtung bilden. Außerdem ist die Höhe der atmosphärischen Mischschicht relativ niedrig, was zu einer hohen Häufigkeit von ruhigem und stabilem Wetter führt.

Auch für die Entstehung von Nebel und Dunst ist ruhiges und stabiles Wetter eine wichtige Voraussetzung, allerdings gibt es auch zwischen Nebel und Dunst Unterschiede; Einer davon ist die unterschiedliche Sichtweite: Die horizontale Sichtweite bei Nebel beträgt weniger als 1 km und die horizontale Sichtweite bei Dunst weniger als 10 km. Der zweite ist der Unterschied in der relativen Luftfeuchtigkeit. Bei Nebel ist die relative Luftfeuchtigkeit übersättigt, bei Dunst hingegen ist die relative Luftfeuchtigkeit niedrig. Drittens ist der Zeitpunkt des Erscheinens unterschiedlich. Nebel tritt am wahrscheinlichsten von Mitternacht bis zum frühen Morgen auf und löst sich nach Sonnenaufgang auf. Die täglichen Schwankungseigenschaften des Dunstes sind nicht offensichtlich und er tritt eher auf, wenn die Luftmasse relativ stabil ist.

Aus meteorologischer Sicht bedeutet Nebel oft, dass die Atmosphäre relativ stabil ist. Eine stabile Atmosphäre zieht jedoch tendenziell Schadstoffe an, sodass Nebel und Dunst leicht ineinander übergehen können.

Es ist anzumerken, dass die starke Luftverschmutzung, die durch ruhiges und stabiles Wetter verursacht wird, nicht nur die Sichtbarkeit der Stadt ernsthaft beeinträchtigt und die normale Produktion und das Leben stört, sondern auch leicht Atemwegserkrankungen verursacht. Eine langfristige Belastung mit Luftschadstoffen kann zudem akutes und chronisches Asthma bronchiale, Lungenentzündungen und andere Atemwegserkrankungen sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen. Bei starker Luftverschmutzung muss die Öffentlichkeit aufmerksam sein und Vorsichtsmaßnahmen ergreifen.

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Pekinger Wissenschafts- und Technologiemedien

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