科学家表示,大气污染正在产生意想不到的后果——它正在帮助冷却气候,掩盖迄今为止发生的部分全球变暖。
这意味着,随着污染的消失,全球范围内为净化空气所做的努力可能会导致变暖加剧,以及其他气候影响。
新的研究正在帮助量化这种影响可能有多大。本月发表在期刊《地球物理研究快报》上的一项研究表明,消除人类排放的气溶胶——通常由工业活动释放的微小空气污染颗粒——可能导致全球额外升温半度到1摄氏度。
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这将几乎肯定地确保地球变暖将超过《巴黎气候协定》中概述的最严格的气候目标。世界领导人已经设定了一个雄心勃勃的目标,即将全球气温控制在前工业化水平的1.5至2摄氏度以内。但研究表明,世界已经变暖了约1摄氏度——这意味着即使再升温半度也可能将地球推入危险境地。
“由于我们正试图将目标控制在1.5或2度,那么这是我们仍然需要牢记的事情,”挪威西塞罗国际气候研究中心的气候科学家、该研究的主要作者比约恩·萨姆塞特说。
该研究还表明,消除气溶胶可能会产生显著的区域性后果,导致世界某些地区的降水和其他天气模式发生重大变化。气溶胶在大气中停留的时间不长,这意味着它们没有时间像二氧化碳和其他一些温室气体那样扩散到世界各地。它们的影响往往在最初排放它们的地区最为强烈。
这意味着空气污染最严重的地区,如果污染消失,可能会经历一些最大的影响。东亚是世界上气溶胶排放量最高的地区之一,很可能经历降水和极端天气事件的强烈增加。在一定程度上,这些影响可能会蔓延到北半球的其他地区,这些地区通过主要的 атмосферные 气流与亚洲相连。
“我们还看到,这些气溶胶对亚洲气温的影响确实向北输送到北极地区、北欧、挪威、美国北部,”萨姆塞特指出。“世界的那一部分地区对亚洲气溶胶的变化也相当敏感。”
科学家们早就知道,某些类型的污染实际上可以帮助冷却气候。例如,某些气溶胶——硫酸盐——可以将阳光反射回太空,或增强反射阳光的云层覆盖。随着世界各国开始打击空气污染,科学家们越来越有兴趣弄清楚,随着这些污染物的消失,预计会额外升温多少。这对于制定战略以实现全球气候目标(如2度目标)至关重要。
这项新研究依赖于四个全球气候模型,研究人员用这些模型模拟了消除所有人为造成的主要气溶胶排放的影响,包括硫酸盐和碳基颗粒(如烟尘)。他们得出的结论是,由此产生的全球变暖将在0.5至1.1摄氏度之间。
这些结果与其他调查气溶胶冷却“面罩”的研究结果一致。2016年发表在《自然-地球科学》上的一篇论文发现,自1980年以来,在北极(地球上变暖速度最快的地区)观测到的变暖中,高达半摄氏度是由欧洲的污染减少引起的。与这项新研究一样,这些发现既说明了气溶胶对气候产生的相当大的冷却效应,也说明了北半球不同区域之间的大气联系。
其他研究也支持气溶胶整体上影响了全球气温的观点。另一篇2016年发表在《自然-地球科学》上的论文表明,过去50年中陆地区域发生的所有变暖中,约有三分之一被气溶胶污染所掩盖——换句话说,是暂时掩盖起来的。
总的来说,研究表明,温室气体排放迄今为止对气候的影响比表面看起来更大——只是部分影响被空气污染的存在所掩盖。随着空气变得更清洁,那些被掩盖的影响将开始显现出来。
这项新研究表明,如果所有这些气溶胶排放突然停止,预计会额外升温多少——但它无法预测世界需要多长时间才能达到这个程度。
在过去的几十年里,包括美国在内的许多国家在减少空气污染方面取得了重大进展——通常是出于健康相关的原因——其他国家现在也在加紧努力。此外,全球减少温室气体的努力可能会对气溶胶产生溢出效应,因为空气污染通常是产生碳排放的相同工业来源的副产品。减少一种类型的排放可以帮助减少另一种。
因此,气溶胶很可能继续在大气中减少。它们将在何时完全消失——届时0.5至1.1度的升温将达到其全部潜力——这是另一个问题。
一些科学家已经呼吁在解读这项新研究的结果时保持谨慎。
“虽然气溶胶与许多与二氧化碳排放相关的活动(燃煤、森林砍伐)有关,但并非一一对应,”美国国家航空航天局戈达德空间研究所所长、气候学家加文·施密特在评论这项新研究的推特帖子中指出。“你不能假设二氧化碳净零排放也必然意味着人为气溶胶零排放。”
因此,他补充说,重要的是要注意,人为气溶胶“不会突然消失并使全球变暖变得更糟。”
不过,其他科学家表示,这项新研究为以下观点提供了支持:即使时间尚不确定,当前全球目标——特别是1.5度目标——现在几乎肯定会超标。
在他自己的推特评论中,研究员格伦·彼得斯(同样来自西塞罗中心,尽管他不是这项新研究的作者)表示,只有借助地球工程——使用技术将全球气温降回某个阈值以下——才有可能实现1.5度目标。
事实上,一种主要的拟议地球工程形式涉及使用气溶胶来冷却气候——尽管理想情况下是一种对人类健康无害的形式。其他想法包括将二氧化碳从大气中抽出。到目前为止,这些提议都没有达到足够成熟的程度,可以被视为可行的全球解决方案——但一些科学家认为,它们值得更多的研究,而且要尽快。
萨姆塞特说,目前,他希望这项新研究能够帮助“为下一代气候情景提供信息”。
政府间气候变化专门委员会已经确定了许多可能的未来气候轨迹,假设了不同程度的气候减缓努力和温室气体排放。萨姆塞特指出,它已在所有这些情景中考虑了未来的气溶胶减少,但假设的减少量变化很小。
由于目前尚不确定未来气溶胶排放量将以多快的速度下降,一些科学家认为应该调查更多种可能的场景。
“我认为我们需要在这些预测中增加更多种类,因为即使将今天的现实世界与我们上次使用的2000年排放预测进行匹配,也会显示出明显的错配,”美国国家航空航天局科学家施密特(未参与这项新研究)在一封发给E&E News的电子邮件中说。
不过,仍然清楚的是,人为造成的全球变暖的全部程度仍在显现——未来可能比过去看起来更严峻。
经 E&E News 许可,转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net上提供重要的能源和环境新闻的每日报道。