新研究正在帮助量化这种影响的大小
科学家说,大气污染带来了意想不到的后果——它有助于冷却气候,掩盖了迄今为止发生的一些全球变暖现象。
这意味着,在全球范围内净化空气的努力下,可能导致变暖以及其他气候变化的加剧。
新的研究有助于量化净化空气导致的温度上升有多高。本月发表在《地球物理研究快报》上的一项研究表明,清除人类排放的气溶胶——即工业活动中经常释放的微小空气污染颗粒——可能会导致全球变暖,幅度从0.5℃(摄氏度)到1℃(摄氏度)不等。
这将会导致地球变暖超过《巴黎气候协定》中规定的最严格的气候目标。世界各国领导人制定了一个雄心勃勃的目标,即将全球气温控制在工业化前水平的1.5 – 2℃(摄氏度)内。但研究表明,世界已经变暖了大约1℃(摄氏度),这意味着再变暖0.5℃(摄氏度),地球气温就会进入危险区域。
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Bj?rn Samset(比约恩·萨姆塞特)说:“既然我们试图保持1.5℃(摄氏度)或2℃(摄氏度)的目标,那么我们仍然需要记住这一点。”
这项研究还表明,消除浮质可能会对区域产生显著影响,因为它会导致世界某些地区的降水和其他天气系统发生重大变化。气溶胶不会在大气中停留很长时间,这意味着它们没有时间像二氧化碳和其他温室气体那样扩散到世界各地。气溶胶的作用往往在它们最先被排放的区域中最强。
这意味着,如果空气污染消失,空气污染最严重的地方可能会受到最大的影响。东亚是世界上气溶胶排放量最高的地区之一,那里的降水和极端天气事件可能会大量增加。在某种程度上,这些影响还可能会波及到北半球的其他地区,即那些通过大气流与亚洲相连的区域。
Samset(萨姆塞特)指出:“我们还发现,这些气溶胶对亚洲气温的影响实际会向北输送到北极地区、北欧、挪威和美国北部。”他说,“这些区域对亚洲气溶胶浓度的变化相当敏感。”
科学家早就发现,某些类型的污染实际上可以帮助冷却气候。某些气溶胶——例如硫酸盐——可以将太阳光从地球反射出去,或增强反射太阳光的云层覆盖。随着世界各国开始严厉控制空气污染,科学家们对空气污染消失带来的额外变暖的多少越来越感兴趣。这是制定实现全球气候目标(如2℃目标)的战略方法的关键信息。
这项新的研究基于四个全球气候模型,研究人员使用这些模型来模拟除去所有人为排放的主要气溶胶的影响,包括硫酸盐和碳质颗粒(如,烟灰)。他们总结道,由消除空气污染导致的全球变暖将在0.5到1.1℃(摄氏度)之间。
这些结果与研究气溶胶冷却“面具”的其他研究一致。《自然地球科学》( Nature Geoscience )杂志2016年发表的一篇论文发现,自1980年以来,北极——地球上升温最快的地区——出现了高达0.5℃(摄氏度)的升温,这是由欧洲污染减少造成的。与新的研究一样,这些发现既说明了气溶胶对气候的巨大冷却作用,也说明了北半球不同区域之间的大气联系。
其他研究也支持这样的观点,即:气溶胶已经影响了全球整体温度。另一篇2016年发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)上的论文指出,过去50年来陆地地区发生的所有变暖区域中,约有三分之一区域被气溶胶污染所掩盖——换句话说,被暂时掩盖。
总的来说,研究表明温室气体排放对气候的影响比表面上看起来更大——只是这一部分被空气污染掩盖了。随着空气变得越来越清洁,这些被掩盖的效果将开始被人们发现。
这项新的研究预估了如果所有这些气溶胶排放被突然停止后会有多少额外的升温——但研究无法预测世界达到这一温度值可能需的时间。
过去几十年来,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——通常是出于空气质量与健康有关的原因,其他国家现在也在加紧这方面的努力。此外,减少温室气体的全球努力可能会对气溶胶产生溢出效应,因为空气污染往往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的同时也有助于减少另一种类型的排放。
所以大气中的气溶胶很可能会继续下降。在什么时候它们会完全消失——这就是0.5到1.1℃(摄氏度)的变暖将达到其全部潜能的地方——这是另一个问题。
一些科学家在解释新的研究结果时已经极力主张谨慎。
“尽管气溶胶与许多与二氧化碳排放有关的活动(烧煤、砍伐森林)有关,但它们之间并没有一一对应的关系。” 美国宇航局戈达德空间研究所所长气候学家Gavin Schmidt(加文·施密特)在推特( Twitter )上评论这一新研究时说, “你不能假定二氧化碳净零排放量也意味着人为气溶胶排放量为零。”
因此,Gavin Schmidt补充说,重要的是要注意到,人为气溶胶“不会突然消失,并使全球变暖更加严重。”
不过,其他科学家表示,新的研究支持这样一种观点,即当前的全球目标——尤其是1.5℃(摄氏度)目标——现在几乎肯定能超额完成,即使时间不确定。
在他自己的Twitter评论中,Glen Peters研究员(也是挪威西塞罗国际气候研究中心的研究员,尽管Glen Peters不是这项新研究的作者)建议,只有在地球工程的帮助下,才能达到1.5℃(摄氏度)的目标——利用技术将全球温度降至某个阈值以下。
事实上,地球工程的一个主要提议形式是使用气溶胶来冷却气候——尽管理想的形式是对人类健康无害。其他的想法包括把二氧化碳从大气中吸回来。到目前为止,这些建议中没有一项发展到足以被认为是可行的全球解决方案——但一些科学家认为,它们值得进行更多、更快的研究。
Samset(萨姆塞特)说,目前,他希望新的研究能够帮助“为下一代气候情景模拟提供信息。”
政府间气候变化专门委员会(IPCC)确定了若干未来可能的气候轨迹,假设气候缓解努力和温室气体排放水平不同。Samset(萨姆塞特)指出,它已经考虑到了所有这些情景下未来气溶胶的减少,但假设的减少量变化很小。
由于目前还不清楚未来气溶胶排放下降的确切速度,一些科学家认为应该调查更多可能的情况。
来自NASA的科学家Schmidt(施密特)在给E & E News的一封电子邮件中表示:“我认为,我们需要在这些预测中考虑更多的可能性,因为即使把今天的现实情况与我们上次使用的2000年的排放预测相匹配,也显示出严重的不匹配。”
然而,仍然很清楚的是,人类引起的全球变暖的真实程度仍在显现——未来的情况可能比过去看起来更为严重。