2022年11月22日 星期二

空氣污染的冷卻效應比想像中更強,但絕不是好事

Image©Oleg Breslavtsev/Moment/Getty Images

空氣污染每年造成約七百萬人死亡,這些污染大部分來自空氣中的懸浮微粒,會導致心臟病肺部疾病癌症

這些大氣中的微粒來自自然界如海鹽晶體,與人為如工業煙囪冒出的硫酸鹽,統稱為氣溶膠。大氣中的水分只有在氣溶膠的作用下才能凝結成雲滴,而化石燃料燃燒使大氣層中氣溶膠增加,雲滴增加使得雲量增多,讓雲層對陽光的反射更強、更持續,這使得氣溫降低,掩蓋了溫室氣體帶來的一些暖化效應。聽起來好像不錯,但其實氣溶膠與及其冷卻效果非常短暫,僅一個月左右,而燃燒產生的二氧化碳卻會停留在大氣中幾個世紀。換言之,一旦停止排放氣溶膠,它們的冷卻效應就會消失,而大氣中的溫室氣體會繼續造成暖化。

最新的研究發現,空氣污染對雲層反射率的影響可能比以前所評估要來得大,對溫室效應掩蓋的效應也越大,COP27(聯合國氣候變化峰會)代表們所設定的溫室氣體減量目標,可能遠不及真正必須達到的程度。

科學家用船舶排放數據來評估人為氣溶膠對氣候的影響。因為船舶排放物通常會污染遠離陸地的乾淨空氣,可以排除其他因素影響。

船舶排放的氣溶膠在衛星圖像中類似這種長的條紋,稱為船舶軌跡。但數據顯示,污染中只有不到5%是可見的。

Credit: Imperial College London

科學家採用的全球船舶航線數據庫中包含了6年內200多萬條航跡。透過天氣預報模型模擬排放物被風帶入雲層的位置,並結合衛星數據測量污染雲與未污染雲中的液滴數量和水量,便可研究氣溶膠的效應。結果發現,船舶的排放物,即使在衛星圖像中看不見,也會使附近的雲層更具反射性,因為這些排放物會增加雲中的水量。

過去的估計認為船舶排放物對雲層有輕微的乾燥作用,以致科學家可能低估了空氣污染對大氣的冷卻程度。實際上,空氣污染使雲層反射陽光的程度可能遠高於估計,具有更強的冷卻效果。

科學家們還發現,在國際海事組織於2020年,對船舶污染排放做出限定後,使船舶軌跡中較明顯(反射性較強)的雲層數量降低了25%。這顯示減少空氣污染,可能使氣溫略增。但監管空氣污染與保護氣候並不沖突,只要消除它們的共同來源:化石燃料,就可以達到兩者的目的。總之,無論是對空氣污染、氣候變化或人類健康的考量上,我們都該停止燃燒化石燃料。

Nature volume 610, pages101–106 (2022)

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