一項新的研究證實，黑碳——更廣為人知的名稱是煙塵——是全球變暖的重要因素。
斯坦福大學大氣/能源專案主任和大學伍茲研究所研究員Mark Jacobson的研究認為，減少黑碳排放可能是限制北極冰川持續流失的最快方法，北極的變暖速度是全球平均水平的兩倍。
該研究還得出結論，在15年內，減少燃燒化石燃料、植被、糞便和其他來源產生的黑碳，可以將地球自工業革命以來經歷的升溫——約0.8攝氏度——降低17%至23%。
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這是因為黑碳在大氣中停留一到四周，而二氧化碳的壽命則長達數百年甚至數千年。 而且，許多減少世界黑碳排放所需的技術已經存在，包括可以安裝在柴油發動機上的汙染捕集器，以及取代燃燒木材或糞便的太陽能灶具。
“因為黑碳的壽命很短，如果你能去除它，你就能對氣候產生快速的影響，”Jacobson說。
專家表示，雖然減少二氧化碳排放是長期阻止變暖的唯一方法，但早期的研究已經就限制黑碳排放的短期優勢得出了類似的結論。
他們表示，Jacobson研究的真正優勢——目前正在Journal of Geophysical Research - Atmospheres雜誌發表——在於它依賴於一種新的氣候、空氣汙染和天氣計算機模型，該模型考慮了黑碳影響環境的幾種不同方式。
“我認為許多研究尚未意識到這一點：黑碳至少以四種不同的方式影響全球變暖，”斯克裡普斯海洋研究所的大氣科學家V. Ramanathan說。“據我所知，Jacobson的研究是第一個包含所有這些影響的研究。”
四方面的影響
與二氧化碳一樣，黑碳吸收陽光和紅外輻射，將熱量滯留在 атмосферу 中——包括最靠近地球表面的邊界層。 這些微小顆粒也充當雲的凝結核，並被困在雲粒子之間，它們吸收熱量的能力有助於使這些雲消散，並使更多的陽光到達地球。 而且，當煙塵落在雪或冰上時，例如在北極，其吸收太陽熱量的能力有助於加速融化。
“黑碳的壽命很短，平均約為一到兩週，”Jacobson說。“但是，即使它從大氣中去除後，你仍然加熱了周圍的空氣。 因此，黑碳產生的熱量持續時間比它在大氣中停留的時間稍長。”
NASA 戈達德空間研究所的氣候建模師Drew Shindell同意，這項新研究的優勢在於其對黑碳對變暖貢獻的“非常詳細”的處理。
該研究的作者Jacobson指出，該研究還區分了燃燒化石燃料產生的黑碳的影響和燃燒木材或糞便等生物燃料產生的黑碳的影響。 每種型別的燃燒產生的煙塵成分不同。 燃燒化石燃料產生的煙塵具有更強的變暖效應，因為它含有較高比例的黑碳與硫酸鹽，後者反射陽光以產生冷卻效應。
相比之下，燃燒生物燃料產生的煙塵通常是室內和人口稠密地區使用的糞便或木柴灶具的產物。 Jacobson說，減少黑碳的來源可能有助於減少估計每年因生物燃料煙塵造成的150萬例過早死亡。
但Shindell表示，Jacobson的模型也是該研究的“最大侷限性”。 許多其他關於黑碳氣候影響的研究都使用了政府間氣候變化專門委員會報告中使用的模型。
Shindell說：“這項新研究‘是我希望在經過更多實踐檢驗的氣候模型中看到的那種結果，但它不僅僅是發人深省’。“不過，我認為這些結果與其他一些分析是一致的。”
其中包括Shindell去年在《自然》雜誌上發表的一篇論文，該論文發現，硫酸鹽排放減少（有助於散射太陽光，冷卻地球）和黑碳排放增加（產生相反的效果）的“雙重打擊”“大大促進了過去三十年來北極的快速變暖”。
Jacobson表示，他同意“模型需要不斷測試”，並指出，他在這項研究中使用的模型是他自2002年以來一直在改進的模型，該模型已成為多篇已發表研究的基礎。
全球變暖的更快解決方案？
與此同時，Ramanathan表示，Jacobson的結論，即黑碳可能是僅次於二氧化碳的第二大變暖因素，與他自己基於實際氣候條件觀察的實驗結果相符。
Ramanathan說，雖然Jacobson的模型和他自己的實驗結果存在很大的不確定性，但他“不會排除黑碳是第二大全球變暖因素的可能性”。
與此同時，另一組研究人員昨天在《自然-地球科學》雜誌上發表了一篇評論，認為如果方法得當，減少黑碳、甲烷和其他影響氣候的短壽命物質不僅可以限制變暖，還可以改進氣候模型。
他們寫道：“只有在二十一世紀控制住二氧化碳排放，地球的氣候才能穩定下來。” 但減少有助於地球變暖的短壽命物質的排放“可以在未來幾十年內顯著降低變暖速度”。
密歇根大學大氣科學教授、主要作者Joyce Penner說，透過仔細測量和建模大氣成分的由此產生的變化，科學家們可以改進他們對地球氣候對二氧化碳敏感程度的估計，她的工作重點是改進全球氣候模型及其模擬雲和氣溶膠粒子之間相互作用的能力。
這將縮小對在給定大氣二氧化碳水平下世界可能期望的變暖程度的估計範圍。
Penner說：“我們為什麼要再過20年，卻不知道我們是在高[變暖]曲線還是低曲線？”
經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500