像新雪一樣不純潔

在極地融化中,煙塵比溫室氣體問題更嚴重

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煙囪、排氣管甚至森林火災排放的煙塵——或稱黑碳——會迅速玷汙任何它落到的雪。在大氣中,這種氣溶膠可以透過散射入射輻射或幫助形成偏轉入射光線的雲層,從而顯著冷卻地球。但在雪上——即使濃度低於十億分之五——這種深色碳也會引發融化,並可能導致高達 94% 的北極變暖。

加州大學歐文分校的氣候物理學家查理·曾德說:“雜質會導致雪變暗並吸收更多的陽光。” “極地地區雪中令人驚訝的少量雜質會導致令人驚訝的巨大溫度響應。”

曾德、物理學家馬克·弗蘭納和其他同事建立了一個模型,以研究煙塵如何影響北極和南極地區的溫度。自工業革命開始以來,北極地區的溫度已經上升了 1.6 攝氏度(2.88 華氏度)。研究人員納入了燃燒化石燃料、木材和其他生物燃料產生的煙塵資訊,以及森林火災自然產生的煙塵資訊,然後將他們的模型預測與從瑞典到阿拉斯加到俄羅斯以及南極洲以及西藏高原等非極地地區的極地雪中煙塵水平的全球測量結果進行了比較。


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研究人員還考慮了雪隨著時間的推移自然變暗的情況。曾德解釋說:“較大的晶體吞噬較小的晶體並變大,這意味著它們變暗並吸收更多的陽光。” “當有煙塵時,它會加熱雪。它就像一個小烤箱。”

雖然森林火災加劇了這個問題——在北方森林野火蔓延的年份,這種影響明顯加劇——但據本週發表在《地球物理研究雜誌》上的研究顯示,大約 80% 的極地煙塵可以追溯到人類燃燒,每平方米北極土地增加了 0.054 瓦的能量。當雪融化時,它會暴露出下面的黑暗土地,進一步加速區域變暖。曾德說:“雪中的黑碳引起的溫度變化大約是大氣中二氧化碳引起的三倍。” “氣候對這種物質的響應比我們所知的任何其他物質都更敏感。”

他認為,簡單的步驟,例如在更高效的發動機中充分燃燒化石燃料和使用更清潔的燃燒炊具,可以幫助保護日益減少的北極積雪和冰層(請觀看此處的影片)。甚至改變煙塵排放的時間也可能發揮作用。曾德說:“如果你必須燃燒骯髒的燃料,你可以在秋季或冬季燃燒”,屆時它將被隨後的降雪掩埋。“如果你能安排你的排放時間,使其影響最小,那麼你就不會觸發這些非常敏感的區域開始因這種冰反照率反饋過程而變暖。”

不幸的是,他說,煙塵問題不僅僅侷限於雪,並指出需要進行類似的研究來評估煙塵如何影響海冰的融化。這種融化可能是加速厄運的動因,因為它開闢了以前被北冰洋冰封鎖的航道。曾德指出,“這些船隻是煙塵的重要排放源”,並補充說,“在早春在北極地區設定一個區域性重汙染源”幾乎肯定會“清除夏季的海冰”。

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