在印度次大陆上空形成的棕色云层中,无人机以松散的队形飞行,结果显示,近两英里厚的雾霾使大气变暖加剧了50%。这意味着云层中的烟尘不仅抵消了其同类气溶胶的任何降温作用,而且造成的升温与主要温室气体二氧化碳 (CO2) 相当。
圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所的大气物理学家维拉巴德兰·拉马纳坦和他的同事们,从印度洋哈尼马杜岛上的基地,使用三架无人驾驶飞机进行了18次飞行任务。这些飞机通过无线电控制发射(模型飞机爱好者请注意),每架重达60多磅,翼展近6英尺,它们按照预先设定的路线飞行。
它们以垂直队形飞行:一架无人机直接在棕色云层上方,一架在其下方,还有一架在云层中心。上方的飞机测量有多少太阳辐射被反射回来,而下方的飞机测量穿透的光量。“两者之间的差异表明有多少阳光被困在大气中,”拉马纳坦说。云层中的飞机测量了水蒸气和其他云层成分受到的影响。但关键是,他说,“它们都必须对同一片区域进行采样。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
研究人员发现,“这种棕色云层占背景加热的比例高达50%”,他说。“我们有时认为气溶胶可以通过反射阳光和使地球变暗来拯救我们免受全球变暖的影响”,但是“我们的研究表明情况并非如此。尽管它们可能正在冷却全球,但它们在其他地方造成了损害。”
主要原因似乎是烟尘中的黑碳,它会吸收任何能够吸收的阳光,从而加热它所接触的任何东西。拉马纳坦说,所有这些黑碳的主要来源是烹饪火焰。所有这些烹饪火焰实际上正在使该地区干燥,这既是通过导致为亚洲主要河流供水的冰川融化,也通过减少驱动降雨的蒸发来实现的。从黑碳到硫酸盐,整个亚洲的气溶胶似乎都在随着工业化进程的推进而增加。
但是,通过用其他燃料和方法代替烹饪火焰中的木材,这个问题是可以解决的。“气溶胶的寿命为两周,”拉马纳坦说。“如果世界关注并投入资源,我们将立即看到效果。我说的是几周,最多几个月,而不是几十年或几百年。”
这与二氧化碳排放的解决方案形成对比,后者的效果需要更长的时间才能显现出来。由于棕色云层似乎至少同样重要,因此消除它可以为实施更深远的解决方案争取时间,以避免灾难性的冰川融化和其他气候变化的影响发生,拉马纳坦认为。
拉马纳坦和同事计划在未来几年内在喜马拉雅山脉的小范围内,在山麓地区的12平方英里范围内对此进行论证。“我们想创建一个黑碳洞,”他说。
此外,无人驾驶飞机提供了一种新的、相对便宜的方法来测量这种大气效应,例如强风暴或常规云层对阳光的吸收。“要解决这个问题,你需要多架飞机从各个角度观察云层,”他指出,“只有无人驾驶的、自主导航的无人机才能做到这一点。”
之前的努力,例如在 1990 年代识别出亚洲棕色云层的那次,耗费了数百万美元来保持传统飞机的飞行,并且只能在相对较短的时间跨度内捕获数据。“这将是一场革命,”他说,“在我们可以观察地球的方式上。”