2009年2月18日，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署 (UNEP)發(fā)布《北京2008 奧林匹克運動會——最后的環(huán)境評估》報告，指出北京“付出了重大努力，在比賽期間集中改進北京的空氣質(zhì)量”，并且“空氣質(zhì)量極大改善了”。
研究表示，為奧林匹克運動會采取的特別措施，同時也因8月份的天氣情況，使一氧化碳(CO)減少47%；二氧化氮(NO2)減少38%；揮發(fā)性有機化合物(VOC)減少30%； 可吸入顆粒物(PM10)減少20%；二氧化硫(SO2)減少14%。藍天天數(shù)(API指數(shù)為100或以上)從在2000年的少于180天增加到2008年的274天。
然而，報告注意到，“保持重大改進后的北京空氣質(zhì)量”依然是個挑戰(zhàn)。北京未來空氣質(zhì)量挑戰(zhàn)可能集中于更小的顆粒物(PM2.5)，在當(dāng)前中國并未列入標(biāo)準(zhǔn)，但它仍引起健康問題。
就在此報告發(fā)布前的3個月，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署還發(fā)布了一個大氣褐云報告，講述氣候變化影響之大，成因之復(fù)雜。其中，中國的北京、上海和深圳以及孟買、德黑蘭、曼谷、開羅等13個城市被定義為褐云覆蓋的城市，這些城市煤灰水平是所有人造微粒總量的10%。
“ABC”
關(guān)于褐云的研究，起源于20世紀(jì)90年代后期實施的一個國際科學(xué)合作項目——“印度洋試驗”。
在1995年到1999年期間，一群科學(xué)家們在印度洋上空動用輪船、飛機等眾多力量，對這里的空氣展開實驗和研究。他們發(fā)現(xiàn)在印度洋、南亞、東南亞和中國南部上空，存在著一個面積相當(dāng)于美國大陸大小、厚度約3公里的褐色云團，由于是在亞洲地區(qū)發(fā)現(xiàn)，因此稱其為“亞洲褐色云團”(Asian Brown Clouds，簡稱為ABC)。
2002年“亞洲褐色云團”的說法甫一提出，就在國際社會上引起軒然大波。各種針對亞洲環(huán)境的指責(zé)與非議也隨之而來。然而，隨著進一步的研究發(fā)現(xiàn)，亞洲褐色云團并不是亞洲獨有的現(xiàn)象，在美洲、歐洲以及非洲等世界其他地區(qū)都有褐色云團的存在，只不過在北美的東海岸和歐洲的部分地區(qū)，寒冷的冬季可以使褐云凍結(jié)，減少其影響程度。
2003年2月，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員石廣玉以聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署褐色云團科學(xué)工作組成員的身份，參加了在瑞士日內(nèi)瓦舉行的工作組會議。在此次會議上，他發(fā)言提出，既然褐色云團不是亞洲所特有，就應(yīng)取消“亞洲褐色云團”這一名稱。這一要求立即得到印度等亞洲國家同行們的強烈支持。最后，經(jīng)過商議，決定將“亞洲褐色云團”更名為Atmospheric Brown Clouds，即“大氣褐色云團”，但仍保留ABC的簡稱。
大氣褐色云團是指以細(xì)顆粒物為主，懸浮在大氣對流層中的大片污染物。其成分包括含碳顆粒物、有機顆粒物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽以及沙塵等。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在報告中指出，褐云的成因是燃燒化石燃料和傳統(tǒng)生物燃料，在某些地區(qū)，從某種意義上來說，直接加重了溫室效應(yīng)的影響。這是因為大氣褐云中的灰塵和煤煙顆粒可以吸收陽光、加熱空氣，另外，其中包含的氣體如臭氧將會加重二氧化碳引起的溫室效應(yīng)。
“亞洲褐色云團”事件之后，中國政府對大氣褐色云團問題給予了高度的關(guān)注，國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)要求國家環(huán)保總局盡快組織開展科學(xué)研究。在2002年，由環(huán)境科學(xué)研究院牽頭，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院等單位參與，成立了一項針對褐色云團的研究項目——中國大氣褐色云綜合影響及應(yīng)對戰(zhàn)略。
參與這一研究項目的北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授邵敏告訴記者，大眾頗感陌生的褐色云團特指印度洋試驗的研究結(jié)果，即在遠離人類活動的高空有大量霾層存在。“但在學(xué)術(shù)上，灰霾與褐色云團所反映的大氣狀況其實是一回事。因為褐色云團的圖像主要來自于衛(wèi)星遙感圖片，根據(jù)不同狀況，其顏色可深可淺，包括褐色、棕色、灰褐色、灰色等。”
不過，兩者之間也有著微妙的差別：一次灰霾天氣，以城市為中心，可能擴大到周圍區(qū)域；而成片的褐色云團，則是一個區(qū)域性問題，對包括我國在內(nèi)的廣大地區(qū)乃至全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生很大影響。
城市與“調(diào)光器”
在我國的許多城市，人們都會明顯感覺到天空經(jīng)常灰蒙蒙的一片，大氣能見度很低。氣象專家將這種全球常見的低能見度事件稱之為灰霾(霾)，造成灰霾天氣的正是我們頭頂上的這片褐色云團。
已有13個大城市被定義為褐云覆蓋的熱點城市。包括：曼谷、北京、開羅、達卡、卡拉奇、加爾各答、拉各斯、孟買、新德里、漢城、上海、深圳和德黑蘭。
大氣褐云可通過兩種方法減少抵達地球表面的陽光：一些微小顆粒如燃燒煤炭和其他化石燃料產(chǎn)生的酸性因子，將紫外線反射回大氣空間。其他的成因同樣和化石燃料及傳統(tǒng)薪材燃燒相關(guān)，尤其是煤炭，在抵達地面前吸收了一部分陽光。這些城市變得更加暗或者光線不穩(wěn)定，就如同使用了調(diào)光器一樣。
上海和新德里，“調(diào)光器”的功率大約在10%－25%之間。廣州自上個世紀(jì)70年代開始記錄日光強度，證實有20%的下降。1950到1990年間，中國對于日光強度的記錄證明每年有3%－4%的下降，這種趨勢在1970年之后達到高峰。對于印度整個國家，光線漸暗的趨勢在1960到2000年之間，以每年2%的速度下降，而在1980到2004年則翻了一番。
2007年1月19日，長三角地區(qū)就曾遭遇罕見的空氣重度污染。其中，上海市區(qū)完全籠罩在灰色塵霾之中，能見度小于600米。按照氣象專家的解釋，“霾”天氣預(yù)報一般分為三級：輕度霾、中度霾和重度霾。其中輕度霾指空氣相對濕度小于等于80%，且能見度大于5千米且小于10千米的霾天氣；中度霾指空氣相對濕度小于等于80%，且能見度大于2千米且小于等于5千米的霾天氣；而重度霾則指空氣相對濕度小于等于80%，且能見度小于等于2千米的霾天氣。由此不難看出，上海當(dāng)天的霾天氣已經(jīng)是重中之重。
復(fù)旦大學(xué)大氣化學(xué)研究中心主任莊國順曾經(jīng)發(fā)表過一篇論文描述當(dāng)天的空氣狀況——那一天上海市空氣中PM10和PM2.5的濃度，分別達到過每立方米744微克和466微克。而世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量準(zhǔn)則的推薦值是PM10和PM2.5的日平均濃度分別不宜超出每立方米50微克和10微克。
在中國的國家標(biāo)準(zhǔn)中，空氣污染指數(shù)為50時，對應(yīng)的PM10濃度為每立方米50微克，剛好符合世界衛(wèi)生組織的推薦值。而那一天上海市區(qū)的空氣污染指數(shù)高達413。
北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長張遠航教授研究珠三角大氣污染20余年，他們的研究表明：珠三角空氣有很多污染物，其中那些粒徑小于2.5微米的細(xì)顆粒物(PM2.5)，是造成能見度衰退的主要因素。
作為張遠航教授的同事，邵敏指出，“雖然灰霾是氣象問題，但本質(zhì)是污染問題。我們認(rèn)為，空氣污染是導(dǎo)致灰霾的內(nèi)因。我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，尤其是快速城市化和機動車急劇增加導(dǎo)致的大氣污染日趨嚴(yán)重，大氣顆粒物的排放總量一直維持較高的水平，空氣質(zhì)量未達到國家二級標(biāo)準(zhǔn)的城市占2/3。大氣氣態(tài)污染物和細(xì)顆粒物濃度升高、大氣能見度顯著下降、大氣環(huán)境質(zhì)量惡化趨勢向較大區(qū)域蔓延，顆粒物及氣體污染引起的大氣復(fù)合污染進而發(fā)生的能見度降低的灰霾天氣日益嚴(yán)重。”
