一项新的研究表明,通常被称为烟灰的黑碳,可能在全球变暖中扮演比之前预估更大的角色。
每年,北半球约有750万公吨的黑碳(相当于地球生物总量的100多倍)从内燃机、森林火灾和其他来源进入空气。这种细微物质吸收阳光的能力几乎与二氧化碳(一种众所周知的温室气体)一样强,并可能导致冰雪加速融化和全球气温升高。
“我们正在试图找出如何解决温室气体问题,”西雅图华盛顿大学的大气科学家、该研究的合著者Sarah Doherty说。 新的发现表明,减少黑碳排放应该成为该战略的一部分。
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科学家们多年来一直了解黑碳的增温潜力,但 Doherty 昨日发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres期刊上的研究表明,之前的计算低估了其影响。 Doherty 和她的同事们汇编了数十个气候模型,以研究大气黑碳的寿命。 通过输入世界各地记录的观测数据,他们研究了这种污染物可能对北半球产生的影响。
黑碳本身是一种增温剂;然而,它通常不是以纯净形式排放的。 相反,黑碳排放到大气中时会与其他化合物(如硫酸盐)结合,这些化合物会影响其吸热和反射特性。 Doherty 用烘焙来类比说,黑碳可以看作是巧克力碎片。“在一种情况下,你把它们放在糖蜜饼干里,在另一种情况下,你把它们放在糖饼干里。” 结果:饼干具有不同的味道和质地。
例如,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的大气科学家、研究合著者 Tami Bond 表示,来自柴油发动机的黑碳已知会引起大气变暖,因为它与硫酸盐混合在一起。 然而,较低纬度的森林火灾实际上是有益的黑碳来源,因为它与有机气溶胶结合,最终会反射光和热,从而导致周围区域降温。
大气黑碳对气候变暖的影响也因其高度而异。 该团队发现,黑碳的后果以及它促进还是对抗气候变化取决于其位置——云层之上、之下或中间:在云层之上,颗粒物更容易吸收热量,产生变暖效应; 在云层下方,吸热效果不太明显。
这种差异给试图准确描述大气影响的科学家带来了问题。 根据这项研究,黑碳化合物有可能使世界平均气温降低 0.5 摄氏度或升高 1.08 摄氏度,具体取决于其产生方式。 之前的研究缺乏 Doherty 分析中包含的观测数据,这使得早期的估计不太准确。 因此,Doherty 说,政策制定者在起草减排条例时必须考虑黑碳的来源。
尽管研究人员仍在争论黑碳对大气层的总体影响,但科学家们一致认为,黑碳已成为地面人群严重的健康问题。 吸入黑碳可能会加重严重的慢性疾病,如哮喘。
因为黑碳在大气中仅停留约一周时间,所以减少排放会立即带来健康益处。 这种快速变化也可能成为世界领导人争取气候政策支持的胜利。“一旦你停止排放,它就消失了。 这是一项公共卫生胜利,”Bond 说。 “我们可以通过做人们想做的、对气候有益的事情来开始[应对气候变化],因为它具有其他健康益处。”