I januari 2013 en kvävande, giftigt dis hängde över Peking i fyra dagar. De rekordhöga halterna av fina partiklar i luften gjorde att flygplatser stängdes och tusentals hostar, kvävning av medborgare att söka sjukhusvård.

Även om partiklarna som fyllde vinterhimlen berodde på både mänskliga och naturliga utsläpp, en ny studie från Northwestern University drar slutsatsen att klimatförändringar orsakade av människor endast spelade en mindre roll i luftens stagnation.

Studien, som använde beräkningssimuleringar av klimat, är en av de första som kopplar en luftkvalitetsepisod till klimatförändringar orsakade av människor. Denna typ av forskning är en del av det växande underområdet av klimatvetenskap som kallas "detektering och tillskrivning av extrema händelser, " som bedömer hur mänskliga utsläpp av växthusgaser kan ha bidragit till förekomsten och/eller allvaret av en särskilt påverkande händelse.

"Vanligtvis, Enskild händelsedetektering och attributionsarbete utförs på "karismatiska" extrema väderhändelser, som orkaner, värmeböljor och torka. Här, vi utför analysen på något mindre glamoröst – stilla luft över Peking, " sa Northwesterns Daniel Horton, studiens seniorförfattare. "Vårt arbete tillämpar detektions- och tillskrivningsmetoder på ett mindre glamoröst men ändå mycket effektfullt - särskilt för folkhälsan - meteorologiskt fenomen."

Det kvarvarande diset - som var signaturen för Pekings "airpocalypse" 2013 och andra smoghändelser - kräver två faktorer:utsläpp av föroreningar och stillastående luft som gör att föroreningarna kan byggas upp. Pekings koleldade kraftverk och 5 miljoner motorfordon är ansvariga för mycket av stadens föroreningar. Horton och första författaren Christopher Callahan syftade till att upptäcka om klimatförändringar orsakade av människor spelade en roll i de meteorologiska förhållanden som ledde till stilla luft.

"Även om vi upptäckte att klimatförändringarna inte har haft ett stort inflytande på vinterns luftkvalitet över Peking hittills, detta arbete lägger till viss meteorologisk mångfald till de senaste undersökningarna av kopplingar mellan klimatförändringar och individuella extrema händelser, sa Callahan, en före detta student i Hortons labb, som ledde forskningen.

Studien kommer att publiceras den 30 april i Journal of Geophysical Research:Atmospheres . Horton är biträdande professor i jord- och planetvetenskap vid Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences. Callahan är för närvarande en Ph.D. kandidat i geografi vid Dartmouth College, där han studerar klimatmodellering och effekter.

För att utforska de meteorologiska förhållandena bakom airpocalypse, teamet jämförde klimatsimuleringar:en uppsättning modellexperiment inkluderade den nuvarande trenden med mänskligt orsakade klimatförändringar och en uppsättning som om mänskligt skapade klimatförändringar inte existerade. Forskarna fann att i båda scenarierna, Meteorologiska förhållanden som bidrar till dålig luftkvalitet i Peking förekom fortfarande.

Simuleringarna visade, dock, att om mänskligt orsakade klimatförändringar fortsätter i samma trend, det kan leda till mer extrema luftkvalitetshändelser. Redan, 4,2 miljoner dödsfall över hela världen orsakas av luftföroreningar, enligt Världshälsoorganisationen. Många av dessa dödsfall beror på föroreningsrelaterade luftvägssjukdomar, hjärtsjukdom eller stroke.

"Vi fann att klimatförändringarna inte var den viktigaste faktorn för att forma luftkvaliteten under Pekings senaste vintrar. Naturliga atmosfäriska fluktuationer bidrog till försämring av luftkvaliteten, " sa Callahan. "Men, vi hittade ett litet mänskligt fingeravtryck som skulle kunna öka i framtiden."

Även om mänskliga utsläpp av växthusgaser bara spelade en mindre roll i Pekings tidigare dåliga vinterluftkvalitetshändelser, Callahan hävdar att människor kan förbättra luftkvaliteten avsevärt genom att minska utsläppen av luftföroreningar. Sådana minskningar sammanfaller ofta med minskningar av växthusgaser. Således, inte bara skulle minskningar bidra till att minska de globala klimatförändringarna, de skulle också ha de extra fördelarna med ren luft och färre föroreningsrelaterade sjukdomar.

"Minskning av klimatförändringar, i dess kärna, kräver minskningar av utsläppen av växthusgaser, " sa han. "Om vi ​​kan göra det samtidigt som vi minskar utsläppen av föroreningar, det är en win-win."