森林專家普遍認為,隨著氣候變化導致全球變暖和乾燥,野火將更頻繁地爆發。這意味著更多的財產損失、政府在消防隊上花費更多的資金,以及更多令人討厭的、汙染性的煙霧籠罩著夏日的天空。
但科學家們不確定野火產生的煙霧是否導致氣候變化。事實證明,煙霧是很棘手的物質,其特性很難插入到有助於預測氣候變化如何發展的計算機模型中。
匹茲堡卡內基梅隆大學機械工程系教授艾倫·羅賓遜說:“生物質燃燒非常複雜。”羅賓遜說,燃料的種類很多,從黃松到泥炭,“它們的燃燒方式非常不可控,因此很難把握問題的實質。”
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羅賓遜和其他人昨天在《自然-地球科學》雜誌上發表的一項新研究試圖讓氣候建模人員更好地瞭解煙霧進入大氣層後的作用。它表明,儘管煙霧的影響程度不及化石燃料排放,但它可能比之前認為的更嚴重地加劇氣候變化。
梳理煙霧的顏色
當煙霧進入大氣層時,其顆粒以不同的方式對陽光作出反應。一種煙霧顆粒(通常被稱為煙塵)是黑色的,會吸收陽光,這意味著它會使大氣變暖。其他顆粒,稱為有機碳氣溶膠,由數萬種不同的分子組成,這些分子既有升溫效應,也有降溫效應——有些吸收陽光,有些反射陽光,但淨效應很難確定。
為了使氣候模型更易於操作,科學家假設有機碳氣溶膠通常顏色較淺,具有整體降溫效應。如今,許多氣候變化預測都依賴於這樣一種觀點,即煙塵和有機碳氣溶膠各自的升溫和降溫特性會相互抵消,這意味著煙霧對氣候的影響並不那麼顯著。
但透過在美國蒙大拿州米蘇拉的美國林務局火災科學實驗室進行的一系列實驗,羅賓遜和他的同事認為,這種假設可能不得不改變。
他們點燃了一系列不同的燃料,並將煙霧收集到一個大型的、類似袋子的“煙霧室”中。然後,他們分析了煙霧,發現有機碳氣溶膠中一種叫做棕色碳的顆粒,它們吸收陽光並使大氣變暖,發揮著重要作用。
羅賓遜說:“如果你把棕色碳考慮進去,它會把生物質燃燒明確地推向升溫的類別。”
這一發現尚未應用於高階氣候變化模型,但研究人員進行了一項粗略的計算,發現森林火災或為清理土地而故意引發的火災很可能與化石燃料排放一起,在地球變暖中發揮著重要作用。
該報告的另一位作者,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的高階氣候科學家曼文德拉·杜比補充說,導致氣候變暖的棕色和黑色碳顆粒存在於由高溫、劇烈燃燒的火焰引起的煙霧中——這種火焰正開始更頻繁地爆發。
杜比說:“隨著氣候變化,一些模型表明火災將變得更熱、更劇烈。如果你有更熱的火災,那麼產生更多黑色和棕色碳的可能性就會增加。”
控制火災能否成為快速遏制變暖的方法?
英國雷丁大學的氣候過程講師尼古拉斯·貝盧安表示,這一發現“證實了我們懷疑的事情——煙霧的吸收不僅僅來自黑碳。”
然而,貝盧安很高興研究人員找到了一種將棕色碳納入氣候預測的方法。
貝盧安說:“從我這個自私的建模人員的角度來看,這真是一件好事。”
並非所有氣候模型科學家都同意。哥倫比亞大學和美國宇航局戈達德空間研究所的副研究科學家科斯塔斯·齊加里迪斯表示,他對該論文計算煙霧中棕色碳含量的 方法表示懷疑,他說他過去也看到過類似的實驗,但最終沒有得出結論。
齊加里迪斯在一封電子郵件中說:“作為一名全球建模人員,我很高興看到如此簡單的引數化,但我會猶豫是否立即加入並將其應用到我的氣候模型中。”
但是,如果這項研究最終證明是可靠的,羅賓遜和杜比建議,它可能會產生重要的政策影響。例如,限制焚燒田地和森林來清理農業用地將變得更加重要,以便實施,並且可以成為發展中國家實現減排目標的策略。
貝盧安表示,此類行動可能會產生快速的積極結果,因為與二氧化碳相比,煙霧顆粒在大氣中的壽命相對較短。
貝盧安說:“如果你設法制定在多年內以非常持久的方式減少排放的政策,你將很快獲得沒有排放的好處。”
然而,羅賓遜警告說,即使野火煙霧被證明正在幫助推動氣候變化,這也不應取代減少化石燃料排放的努力。
羅賓遜說:“最終,二氧化碳是氣候變化的最大驅動因素,而大量二氧化碳來自化石能源。展望未來,至少在我看來,如果你停止野火……它不會避免氣候變化。”
經環境與能源出版公司有限責任公司許可,轉載自氣候電訊。www.eenews.net, 202-628-6500
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