尽管充斥冬季天空的微粒物质是由人类和自然排放造成的，但西北大学的一项新研究得出结论，人类引起的气候变化在空气停滞中只起了很小的作用。

这项研究使用了气候的计算模拟，是第一个将空气质量事件与人为引起的气候变化联系起来的研究之一。这种类型的研究是气候科学日益发展的子领域“极端事件的检测和归因”的一部分，该领域评估人类排放的温室气体如何导致一个特别有影响的事件的发生和/或严重程度。

“通常情况下，单一事件检测和归因工作是针对飓风、热浪和干旱等‘有魅力’的极端天气事件进行的。这项研究的资深作者、西北大学的丹尼尔·霍顿(Daniel Horton)说:“在这里，我们对一些不那么吸引人的东西进行了分析——北京上空的空气。”“我们的工作将检测和归因方法应用于一种不那么迷人但影响很大的气象现象，尤其是对公共卫生而言。”

持续的雾霾——这是2013年北京“空气末日”和其他雾霾事件的标志——需要两个因素:污染物的排放和允许污染物积聚的静止空气。北京的燃煤电厂和500万辆机动车是造成这座城市大部分污染的原因。霍顿和第一作者克里斯托弗·卡拉汉旨在发现人类引起的气候变化是否在导致空气静止的气象条件中发挥了作用。

“尽管我们发现气候变化迄今为止对北京的冬季空气质量没有重大影响，但这项工作为最近关于气候变化与个别极端事件之间联系的研究增加了一些气象多样性，”卡拉汉说，他曾是霍顿实验室的本科生，领导了这项研究。

这项研究将于4月30日发表在《科学》杂志上地球物理研究杂志:大气。霍顿是西北大学温伯格艺术与科学学院的地球与行星科学助理教授。卡拉汉目前是达特茅斯学院地理学博士候选人，他在那里研究气候建模和影响。

为了探索“空气末日”背后的气象条件，研究小组比较了气候模拟:一组模型实验包括了当前人类造成的气候变化趋势，另一组模型实验则假设人类造成的气候变化不存在。研究人员发现，在这两种情况下，导致北京空气质量差的气象条件仍然存在。

然而，模拟确实表明，如果人类引起的气候变化继续沿着同样的趋势发展，它可能会导致更多的极端空气质量事件。世界卫生组织(World Health Organization)的数据显示，全球已经有420万人死于空气污染。其中许多死亡是由与污染有关的呼吸系统疾病、心脏病或中风造成的。

“我们发现，在北京过去的冬季，气候变化并不是影响空气质量的最重要因素。自然的大气波动有利于空气质量的恶化，”卡拉汉说。“然而，我们发现了一个小的人类指纹，未来可能会增加。”

尽管人类排放的温室气体在北京过去冬季空气质量差的事件中只起了很小的作用，但卡拉汉认为，人类可以通过减少空气污染物的排放来极大地改善空气质量。这种减少往往与温室气体的减少同时发生。因此，减排不仅有助于遏制全球气候变化，还会带来清洁空气和减少与污染有关的疾病的额外好处。

他说:“减缓气候变化的核心是需要减少温室气体排放。“如果我们能做到这一点，同时减少污染物排放，这将是一个双赢的局面。”

这项名为“中国北京极端冬季空气质量的多指数归因”的研究得到了美国国家科学基金会(奖励号CBET-1848683)和西北大学乌本气候与碳科学项目的支持。