人类排放的温室气体正在推动全球范围内的快速变暖，尤其是在北极地区，那里的气温上升速度约为全球平均水平的两倍。但大气中还有另一种形式的碳可能也在发挥作用。
黑碳颗粒，又称烟尘，正在原始的北极地区积聚，使雪和冰的表面变黑，导致其吸收更多热量。科学家认为，随着气候持续变化，黑碳可能导致该地区变暖和融化速度比原本更快。
在对大气进行建模的辅助下，研究人员提出黑碳污染可能来自多种来源——一些来自与工业相关的化石燃料燃烧，一些来自人类燃烧木材，还有一些来自野火。
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查明污染的确切来源对于致力于解决该问题的政策制定者至关重要。北极理事会成员——由与该地区有地理联系的八个国家组成，包括美国——在 2017 年签署了一项声明，呼吁减少黑碳排放。这是为了试图减缓北极变暖。
现在，新的研究正在帮助缩小范围。本周发表在《科学进展》上的一项研究发现，北极黑碳污染的来源存在明显的季节性差异。在夏季，生物质燃烧——包括野火，一些科学家警告说，随着气温升高，野火在北极地区可能会变得更加普遍——似乎是主要的贡献者。
在冬季，污染水平大幅上升，化石燃料成为最大的来源。
总体而言，全年平均来看，化石燃料燃烧——可能来自包括俄罗斯、中国、欧洲和美国在内的北半球各国——仍然是最大的来源。研究表明，它可能占北极全年黑碳污染的约 70%。
这项新研究借鉴了在阿拉斯加、加拿大、瑞典和西伯利亚的几个地点收集的现场黑碳污染测量数据。研究人员收集了大气中黑碳浓度的相关数据，并对烟尘样本进行了化学分析，以确定它们的产生过程。
研究人员将他们的研究结果与北极地区黑碳的模型模拟进行了比较——这些模拟通常依赖于北半球人类活动和野火的黑碳排放报告或清单。他们发现，在实际进入北极的黑碳数量方面，观测结果和模型之间相当一致。
另一方面，他们发现，这些模型在确定碳来源方面可能做得不够好。因此，研究人员指出，仅依赖模型可能会导致科学家和政策制定者高估生物质燃烧和野火造成的烟尘量，而低估化石燃料造成的烟尘量。
这并不是说两者都不重要——生物质燃烧仍然有显著的影响，特别是在污染总水平往往较低的夏季——但化石燃料仍然是主要的贡献者。
另一种气候反馈
研究发现，黑碳排放可能导致北极变暖高达摄氏 0.5 度——这大约是北极过去一百年经历的变暖的四分之一。同一项研究发现，到 2050 年，有针对性地减少黑碳和其他污染物排放的措施可以防止北极变暖约 0.2 摄氏度。
已知黑碳颗粒主要通过两种方式影响局部变暖。虽然它们在大气中只停留很短的时间，但它们在空气中漂浮时可以吸收热量——已发现它的暂时性影响远比二氧化碳更强大。当它们落到地球上时，它们会使着陆的表面变黑，并导致它们吸收更多的热量。
研究发现，后一种过程是北极地区最大的问题。因为该地区有大量的冰雪，所以它往往会反射大量的阳光。当烟尘使这些反射表面变黑时，就会导致它们升温并以更快的速度融化。
随着冰雪融化，北极地区的反射表面进一步缩小，陆地吸收更多的热量。这样，增强的融化可以变成一种反馈循环，随着时间的推移，导致越来越多的融化。
有针对性地减少黑碳排放的努力，尤其是在遥远的北方，可能有助于减缓这一进程。话虽如此，只要全球气温持续上升，融化仍然会发生。
最近的研究警告说，除非全球温室气体排放在未来十年或二十年内开始大幅下降，否则北极的冬季气温可能会飙升超过 10 摄氏度。持续排放温室气体仍然是对迅速变暖的北极的最大威胁。
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