全球变暖悖论:空气越干净,变暖越剧烈?

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南方能源观察

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eo记者 江涛 编译整理

近日,《科学》公布了一项研究成果,认为空气污染减少,使得温室气体排放对气候变暖的影响更加显著。

01 气溶胶可起到降温效果

工业生产、能源消费和交通运输等会释放导致气候变化的温室气体,但同时也会释放污染物。研究称,硫酸盐和硝酸盐等颗粒形成的气溶胶可以反射阳光,起到一定的降温作用,抵消一部分全球气温上升的影响。这些颗粒通常由汽车排气管、轮船烟道和发电厂烟囱排放的污染气体形成。

大气中的气溶胶越多,被反射回去的阳光就越多,地面的温度就会降低。同时,污染颗粒物会影响云的形成。由于漂浮的尘埃颗粒周围会出现冷凝现象,形成云或雾,云雾也会把阳光反射回去,起到降温作用。空气越干净,到达地球的阳光越多就越暖。

通过卫星观测,研究人员发现,全球空气污染对气候的影响程度比2000年时下降了30%。这对于公众健康来说是个好消息,因为空气中的气溶胶每年造成了全球数百万人死亡,但这对于全球气候变暖而言却不是一个积极的信号。

该研究的主要作者、德国莱比锡大学气候科学家Johannes Quaas估计,更清洁的空气使同期排放的二氧化碳造成的变暖效应增加了15%—50%。他认为,随着空气污染继续得到控制,全球气候变暖还会加剧。

哥伦比亚大学工程学院教授Faye McNeill则表示,在污染治理和气候变化等政策实施之前,工业化国家排放污染物的速度与其二氧化碳排放量增长速度大致相同。之后,污染治理效果逐步显现,二氧化硫和氮氧化物等污染物排放量逐渐下降,反而影响了气溶胶短期的降温效果。

02 气溶胶对短期气候变化影响更明显

2020年,《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)曾发布一项研究报告称,2020年地球温度上升明显,部分原因是全球多地的工业生产和交通出行等活动受疫情影响而大幅下降,汽车尾气、化石燃料等燃烧排放产生的烟尘和硫酸盐颗粒减少,从而使空气中的污染物含量下降。

美国国家大气研究中心的大气科学家、该研究的主要作者Andrew Gettelman介绍说,在2020年,由气溶胶减少造成的暂时变暖效应比二氧化碳排放造成的温室效应影响更大。这是因为碳会在大气中停留很长的时间,产生长期影响,而气溶胶通常只会在空气中停留一周左右,带来的短期影响更加明显。

“假设我们今天停止排放污染物,那么一周后天空中就没有气溶胶了。从某种意义上说,这比温室气体更容易处理。”Andrew Gettelman说。

近年来,全球将关注重点放在了温室气体减排上,污染颗粒物和气溶胶对气候变化的影响并不是最热门的话题。哥伦比亚大学国际与公共事务学院副院长Scott Barrett说:“当我们谈论人为驱动的气候变化原因时,很多人都把注意力放在了二氧化碳和甲烷等温室气体上,但人为排放的污染物颗粒却很少被提及。”

而当《巴黎协定》提出了将全球升温幅度控制在2摄氏度以内后,气溶胶可能带来的0.5到1摄氏度的温度变化,在控制升温目标背景下变得更加重要。

相关研究人员表示,应该进一步理解空气污染与气候变化、全球变暖之间的联系。挪威国际气候研究中心专家Bjørn H. Samset解释说:“如果消除气溶胶导致气温上升0.5度或更高,那么温室气体可排放的空间就会更小。”不过他认为,目前加快温室气体减排仍然是最重要的目标。

03 向可再生能源过渡是最佳解决方案

自从工业革命以来,全球已经变暖了1.2°C。前NASA气候科学家James Hansen认为,全球要迅速减少温室气体排放以达到将升温幅度控制在1.5°C以内的目标希望不大。

因此他提出,可以从气溶胶排放方面寻找解决方案,比如将硫酸盐等颗粒发射到大气中,创造一个具有反射性的烟雾“屏障”,反射更多的太阳光。他说:“我们有必要采取一些措施,包括临时性、有目的性地使用气溶胶,避免全球继续变暖带来的影响。”

不过,这类方案引起了很大的争议。人们更担心人为地向大气中排放气溶胶更可能引发灾难性的连锁反应。

荷兰气象局气候研究员Jos de Laat说:“我不赞成这样做。人类对气候系统的影响是巨大而多样的。我认为没有必要再在大气层引入气溶胶了。”

除了人为排放气溶胶的争议性做法,可再生能源转型被视为可以同时解决空气污染和温室气体排放的可行方案。Faye McNeill提出,可以同时为公众健康和气候变化带来积极影响的唯一方法是全球过渡到可再生能源。如果可再生能源能够大规模利用,人为气溶胶和温室气体排放都将减少。

斯坦福大学土木与环境工程教授Mark Z. Jacobson也赞同可再生能源是同时解决空气污染和气候变暖的方案。他表示:“从健康和气候的角度来看,最好的策略就是全球可以100%过渡到清洁能源,这样既可以不排放温室气体,也可以消除污染物颗粒和气溶胶。”

参考链接

  • https://www.science.org/content/article/paradox-cleaner-air-now-adding-global-warming

  • https://news.climate.columbia.edu/2022/07/22/unraveling-the-interconnections-between-air-pollutants-and-climate-change/

  • https://abcnews.go.com/Technology/wireStory/study-pandemics-cleaner-air-added-heat-warming-planet-75641876


审核 陈仪方

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