微小的塵埃漂浮在高層大氣中,將太陽光反射回太空,在某些地方冷卻地球。在另一些地方,這些顆粒則會使地球變暖。
這種模稜兩可的特性意味著,這些被稱為氣溶膠的顆粒是我們星球氣候中一張重要的未知牌,其重要性僅次於雲。因此,一項關於氣溶膠的研究會引起公眾關注,這或許並不令人意外。
但這並非該研究的作者,德國漢堡馬克斯·普朗克氣象研究所的氣候學家和主任比約恩·史蒂文斯所期望的關注型別。他的研究被保守派新聞媒體和部落格描繪成是在破壞人為全球變暖的理論。警報燈亮了。“新的氣候論文給了全球變暖恐慌論者‘當頭一棒’,”福克斯新聞宣稱。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮訂閱我們的獲獎新聞,以支援我們的工作。 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的重要故事的未來。
自從該研究發表後的幾個月裡,史蒂文斯一直被來自教師和普通民眾的電子郵件轟炸,他們大致都在問,氣候變化是否真的值得擔憂。這使得這位通常沉默寡言的科學家走入了公眾視野,他說他的目的不是說服任何人任何事情。
“他們會寫信給我並再次確認我的研究是否被正確解讀,這讓我很感動,”史蒂文斯在前往荷蘭的火車上說。
該研究發表在《氣候雜誌》上,標題相當平淡,“重新思考氣溶膠輻射強迫的下限”。
它深入探討了氣溶膠的影響,氣溶膠是礦物粉塵、煙塵和有機物質的微小汙染物,來自發電廠、工廠和採石場等來源。大自然偶爾也會從火山噴出自己的氣溶膠。
這些顆粒聚集在大氣層的最高層,最終的結果是它們冷卻了地球。在此過程中,它們在某種程度上掩蓋了溫室氣體引起的變暖。因此,科學家們長期以來一直擔心:也許氣溶膠正在如此劇烈地冷卻地球,以至於在它們消失後,全球氣溫將迅速上升。隨著各國控制工業汙染,這樣的未來可能會出現。
地球的“雨傘”有多大?
“人們一直擔心……我們感受到的變暖只是冰山一角,”史蒂文斯說。
科學家們幾十年來一直試圖量化這種掩蓋效應,並且他們取得了一定的成功。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)表示,氣溶膠使地球冷卻了0.1至1.9瓦/平方米(Wm2)(一臺小型空調的冷卻功率為60 Wm2)。
確定確切的數字已被證明是困難的。科學家們對氣溶膠的瞭解還不夠深入——它們的尺寸、形狀或微觀層面上的相互作用——無法使用計算機進行準確建模。
“我們已經做了20多年,你發現你會得到各種各樣的答案,但實際上你並沒有取得任何進展,”史蒂文斯說。
史蒂文斯在他的研究中縮小了範圍,將冷卻效果降低到IPCC建議的1.9 Wm2的一半左右。
這是一個微小的調整,卻有重大的影響。如果氣溶膠的最大冷卻能力僅為1.0 Wm2(如史蒂文斯所建議),則這些顆粒只會抵消溫室氣體引起的三分之一的變暖。相比之下,在IPCC的最大冷卻值下,氣溶膠將抵消三分之二的變暖。
史蒂文斯用來量化氣溶膠冷卻效應的方法非常巧妙和具有啟發性,以至於一位同事將這項研究稱為“想法論文”。
“至少對我而言,這些想法更難立即接受,”德克薩斯農工大學的氣候科學家安德魯·德斯勒在一封電子郵件中說。
由於研究是一個累積的過程,因此沒有完全理解氣溶膠的靈丹妙藥。以云為例,它們是氣候科學中另一個巨大的未知數。大約10年前,科學家們不知道雲是使地球變暖還是冷卻。現在,他們對雲的行為有了更多的瞭解。
德斯勒說,同樣,隨著許多獨立分析的出現,科學家們將在未來幾年內縮小氣溶膠冷卻效應的範圍。
你收到郵件了!
史蒂文斯的論文由一位獨立的氣候科學家尼克·劉易斯進行了分析。*在一篇為著名的氣候懷疑論部落格“氣候審計”撰寫的博文中,他利用史蒂文斯的研究表明,當大氣中的二氧化碳水平翻倍時,全球氣溫僅會上升1.2到1.8攝氏度。該指標被稱為“氣候敏感性”。
這低於世界某些地區災難性氣候變化的2攝氏度假設閾值。它也低於IPCC的估計,即二氧化碳翻倍將使全球氣溫升高1.5至4.5攝氏度。
劉易斯的博文促使保守派出版物宣稱全球變暖不是主要威脅。史蒂文斯被電子郵件淹沒了。
“各種各樣的老師都在聯絡我,他們都擔心他們學到的一切都是錯誤的,”他說。
不久之後,他採取了對氣候科學家來說不尋常的步驟,釋出了新聞稿,以糾正這些誤解。史蒂文斯說,劉易斯使用了極其粗糙的,有些人甚至會說是存在缺陷的氣候模型來得出他的估計。
縮小氣候敏感性具有挑戰性,因為該指標包括並因此加劇了氣溶膠、雲和其他現象中固有的不確定性。不同的方法可能會得出不同的結果。
當科學家們使用20世紀的溫度記錄來約束敏感性時,他們會得到較低的值。當他們使用從樹木和其他包含過去氣候印記的替代物中精心組裝的數千年記錄時,他們會得到接近IPCC 1.5至4.5攝氏度範圍上限的值。
德斯勒說,總的來說,史蒂文斯的研究使敏感性偏向IPCC範圍的下限。其他研究發現了更高的敏感性,這迫切需要解決這些分歧並確定敏感性,他補充說。
史蒂文斯說,他的研究值得深思熟慮,但它並沒有質疑人為的全球變暖。
這也是他在新聞稿中所說的。
“我仍然相信,大氣中溫室氣體濃度上升導致地球表面溫度升高會帶來社會必須認真對待的風險,”他寫道,“即使我們很幸運(正如我的研究似乎表明的那樣),最災難性的變暖情景的可能性會稍微降低。”
更正: 本文的早期版本未能準確反映劉易斯的工作。劉易斯在他的分析中使用了史蒂文斯的研究,該分析被一些媒體用來對全球變暖表示懷疑。
經環境與能源出版公司(Environment & Energy Publishing, LLC.)許可轉載自Climatewire。www.eenews.net,202-628-6500