這是全球變暖的悖論之一 ——燃燒煤炭或汽油會(huì)釋放導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體,但同時(shí)也會(huì)釋放污染顆粒,反射陽(yáng)光,使地球冷卻,抵消一部分全球變暖。
通過(guò)衛(wèi)星觀測(cè),研究人員發(fā)現(xiàn),全球空氣污染對(duì)氣候的影響比2000年時(shí)下降了30%。雖然這對(duì)公眾健康來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息——空氣中的細(xì)顆粒物或氣溶膠每年導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)人死亡,但對(duì)全球變暖而言卻是個(gè)壞消息。
該研究的主要作者、德國(guó)萊比錫大學(xué)氣候科學(xué)家Johannes Quaas估計(jì),更清潔的空氣使同期排放的二氧化碳造成的變暖效應(yīng)增加了15%~50%。他說(shuō),隨著空氣污染繼續(xù)得到控制,“這種情況還會(huì)更嚴(yán)重”。
“我相信他們的結(jié)論是正確的。”美國(guó)宇航局(NASA)氣候科學(xué)家James Hansen說(shuō),這是令人印象深刻的科學(xué)探測(cè)工作,因?yàn)闆](méi)有衛(wèi)星可以直接測(cè)量整個(gè)時(shí)期的全球氣溶膠情況。“這就像是通過(guò)觀察引力效應(yīng)推斷未觀測(cè)到的暗物質(zhì)一樣。”
一些氣溶膠如黑碳或煤煙,會(huì)吸收熱量。但反光的硫酸鹽和硝酸鹽顆粒有降溫作用。多年來(lái),它們由汽車排氣管、輪船煙道和發(fā)電廠煙囪排放的污染氣體形成。清除或消除這種污染的技術(shù)已經(jīng)從北美和歐洲地區(qū)緩慢傳播到發(fā)展中國(guó)家。
這項(xiàng)新研究是在去年聯(lián)合國(guó)氣候評(píng)估報(bào)告的基礎(chǔ)上完成的,并作為預(yù)印本于今年4月提交給《大氣化學(xué)和物理學(xué)》,預(yù)計(jì)將在最近發(fā)表。研究表明,北美和歐洲的氣溶膠正在減少,但并沒(méi)有明確的全球趨勢(shì)。
NASA的兩顆衛(wèi)星——分別自1999年和2002年開(kāi)始運(yùn)行的Terra和Aqua記錄了地球的輻射情況,這使得包括Quaas和同事在內(nèi)的幾個(gè)研究小組跟蹤發(fā)現(xiàn)溫室氣體捕獲的紅外熱量增加。但衛(wèi)星上的儀器同時(shí)也顯示反射光減少。美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任Venkatachalam Ramaswamy說(shuō),模型顯示,氣溶膠的減少是造成這一結(jié)果的部分原因,“很難找到其他原因”。
現(xiàn)在,Quaas和合作者更進(jìn)了一步,在Terra和Aqua上用兩種儀器記錄霧霾情況,同時(shí)也記錄了氣溶膠的水平。從2000年到2019年,北美、歐洲和東亞地區(qū)的霧霾明顯減少,但在依賴煤炭的印度,霧霾仍在加重。
氣溶膠不僅自身反射光線,還能改變?cè)茖?。作為水蒸氣凝結(jié)的核心,污染顆粒減少了云滴的大小并增加了它們的數(shù)量,使云層更具反射性。減少污染可以消除這種影響——使用同樣的儀器,Quaas和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在氣溶膠減少的同一地區(qū),云滴濃度明顯下降。
英國(guó)牛津大學(xué)博士生Stuart Jenkins也在研究氣溶膠的減少。他說(shuō),反射率的下降究竟在多大程度上促進(jìn)了近期的變暖還很難量化。
德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院遙感科學(xué)家Jan Cermak說(shuō),解決全球變暖的辦法不是繼續(xù)污染。“空氣污染致人死亡,我們需要干凈的空氣。這是毫無(wú)疑問(wèn)的。相反,減少溫室氣體的努力需要加倍。”
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