根據牛津大學研究人員最近領導的一項研究，科學家用來衡量甲烷對氣候變化影響程度的標尺可能存在一個重大問題。長期來看，與二氧化碳相比，甲烷排放的影響可能比實際情況要大得多，因為兩種氣體都有使氣候變暖的潛力。牛津大學的研究人員提出了一種新的甲烷計算方法，突出了每種氣體如何使大氣升溫的顯著差異。
甲烷是一種強效溫室氣體，科學家計算其對氣候影響的方式對於奧巴馬政府監管能源行業甲烷排放的努力至關重要。它也是各國在《巴黎氣候協定》下減排承諾的重要組成部分。
科學家通常使用所謂的“二氧化碳當量”，將甲烷和二氧化碳視為相同，這對各國優先削減哪種氣候汙染物具有影響。
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各國應該主要集中精力削減對氣候有最大長期影響的二氧化碳排放嗎？或者，他們是否應該花費同樣的努力來削減甲烷——這種氣體在短期內對氣候的影響遠大於二氧化碳？
邁爾斯·艾倫說，答案可能取決於人為溫室氣體排放導致的溫度上升預計何時達到峰值並開始下降。他是牛津大學氣候動力學小組的負責人，也是5月份在《自然氣候變化》雜誌上發表的這項研究的主要作者。
從衛星觀測到的大氣甲烷濃度。圖片來源：美國宇航局地球觀測站地圖，由約書亞·史蒂文斯使用AIRS資料製作。
他說，如果峰值來得較早，那麼大多數科學家計算甲烷的方式可能還可以——即透過全球變暖潛能來討論，或者與二氧化碳相比，它可能在一百年內迫使氣候發生多大變化。
一些科學家說，如果溫度峰值來得較晚，就需要重新考慮甲烷的計算方法——透過估算未來由於一次甲烷排放而導致的地表溫度變化，這種計算稱為全球溫度變化潛能。
從這些角度考慮甲烷，會在紙面上使甲烷和二氧化碳看起來截然不同，表明與使用傳統測量標準相比，甲烷對氣候的長期影響並不那麼嚴重。
短期“氣候汙染物”
甲烷和二氧化碳有兩個共同點：它們都由碳組成，而且都會使大氣變暖。不同之處在於？二氧化碳會在大氣中積累並無限期地停留。而甲烷不會。
向大氣排放甲烷就像在火上澆煤油。它會在很短的時間內（幾年到幾十年）使大氣升溫很多，但隨後會消散，其使大氣升溫的能力也會減弱。
儘管增長速度隨時間變化，但大氣甲烷持續上升。圖片來源：美國宇航局地球觀測站圖片，由約書亞·史蒂文斯使用NOAA的資料製作。
這就是為什麼甲烷以及黑碳和其他一些化學物質被稱為“短壽命氣候汙染物”。它們不會在大氣中停留很長時間，但它們可能會在不久的將來造成很大損害，例如加速冰蓋融化（這會導致海平面上升），並用臭氧汙染空氣。
相比之下，二氧化碳會積累數個世紀，隨著積累越來越多，地球會越來越暖。這意味著削減二氧化碳對長期氣候變化的影響遠大於削減甲烷汙染。
全球變暖潛能的問題
甲烷和二氧化碳以不同的速率使大氣變暖，但它們通常以二氧化碳當量的形式在紙面上進行計算，這會將所有溫室氣體的全球變暖潛能與二氧化碳進行比較。
全球變暖潛能衡量甲烷和其他溫室氣體在一百年內迫使氣候變暖的能力，但它在20到40年內往往最準確。
科學家說，在20年內，甲烷使大氣變暖的能力是二氧化碳的86倍，而在一個世紀內，甲烷使大氣變暖的能力是二氧化碳的35倍。
當談論甲烷排放對氣候的影響以及如何削減甲烷排放時，政府使用一個稱為“二氧化碳當量”的術語，該術語將甲烷排放的全球變暖潛能與二氧化碳的全球變暖潛能進行比較。
例如，在5月12日，當奧巴馬政府宣佈針對石油和天然氣行業甲烷排放的新規定時，目標是到2025年減少相當於1100萬公噸二氧化碳的甲烷汙染，這大約相當於234萬輛乘用車的碳排放量。
定義“二氧化碳當量”
艾倫和其他科學家說，以二氧化碳當量的角度考慮甲烷會混淆甲烷和其他短壽命汙染物的真實長期影響。
挪威國際氣候和能源政策中心的研究主任斯蒂芬·卡爾貝肯說，比較甲烷和二氧化碳掩蓋了減排在氣候中產生影響需要多長時間。
他說，科學家們擔心，過分關注削減甲烷可能會被用來為減少對二氧化碳的關注辯護，而二氧化碳將使大氣無限期地升溫。
杜克大學的氣候科學家德魯·辛德爾說，以“當量”的角度考慮這兩種氣體，會使它們影響氣候的方式顯得含糊不清。
他說：“這種含糊不清源於試圖為‘當量’制定一個指標，而各種汙染物的在大氣中的停留時間差異很大，因此根本不彼此等同。”
本月，辛德爾和其他五位科學家在《碳簡報》上撰文表示，他們希望看到政策制定者停止以當量的形式量化所有溫室氣體，因為每種氣體對氣候的影響都不同，削減每種氣體都需要不同的排放控制策略。
辛德爾說：“這些與二氧化碳影響的比較的侷限性在於，它們僅對特定時間點（例如，未來100年）有效”，並且它們沒有考慮空氣質量損害或其他氣候影響。
他說，他更喜歡不同的指標來衡量溫室氣體排放，該指標會考慮它們使氣候變暖的程度，同時還會包括社會因氣候變化而產生的成本，包括空氣汙染對公共健康的危害。
兩種氣體，兩種不同的影響
艾倫說，科學家們並不完全瞭解全球溫度可能在何時達到峰值，在他們瞭解更多之前，將二氧化碳和甲烷視為等同是具有誤導性的，因為它假設削減這兩種物質可以長期穩定氣候。
他說：“這代表著對未來的含糊不清的承諾。”
氣候政策通常假設峰值將在未來20到40年內到來，但可能會晚得多。艾倫說，解決方案可能是從全球溫度變化潛力的角度來考慮甲烷，這更好地反映了甲烷對長期溫度的較小氣候影響。
全球溫度變化潛能衡量的是，由於在地球上某個地方排放了一公噸甲烷，地球的平均地表溫度在未來的某個特定時刻可能會升高多少。它假設甲烷不會像二氧化碳那樣在大氣中積累，並且只計算一次甲烷排放量的減少——說明了這兩種氣體如何以不同的方式影響氣候。
艾倫說，如果政策制定者打算優先應對長期全球變暖，那麼溫度變化潛能是最好的衡量標準。
他說：“我們在論文中提出了一項具體的建議，那就是將它們分開，”他指的是二氧化碳和甲烷。“不要認為這些東西是等同的。要認識到，為了穩定溫度，你需要將二氧化碳排放量減少到零。”