加州大學洛杉磯分校 | 增加的大氣粉塵掩蓋了溫室氣體的變暖效應
指南者留學
2023-02-10 00:21:16
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<p>一項新的研究表明,全球大氣中的沙塵——來自沙漠沙塵暴的微小空氣顆粒——對地球有輕微的整體冷卻效應,掩蓋了溫室氣體造成的全部變暖。</p>
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<p>加州大學洛杉磯分校今天發(fā)表在《地球與環(huán)境自然評論》上的研究發(fā)現(xiàn),自19世紀中期以來,沙漠沙塵的數(shù)量增長了大約55%,這增加了沙塵的冷卻效果。</p>
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<p>這項研究首次證明了大氣沙塵的整體冷卻效應。大氣塵埃的一些影響使地球變暖,但由于塵埃的其他影響實際上抵消了變暖——例如將陽光散射回太空,驅(qū)散使地球變暖的高云——該研究計算出塵埃的總體影響是冷卻作用。</p>
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<p>該研究的主要作者、加州大學洛杉磯分校的大氣物理學家賈斯珀·考克說,如果沙塵水平下降,甚至只是停止增長,變暖可能會加劇。</p>
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<p>研究顆粒物如何影響氣候的Kok說:“我們發(fā)現(xiàn)沙漠沙塵增加了,很可能略微抵消了溫室變暖,這在當前的氣候模型中是缺失的。”他說:“增加的灰塵并沒有導致大量的變冷——氣候模型仍然很接近——但我們的發(fā)現(xiàn)表明,溫室氣體本身可能導致比目前模型預測的更嚴重的氣候變暖。”</p>
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<p>郝琳將這一發(fā)現(xiàn)比作在高速行駛時發(fā)現(xiàn)車輛的緊急剎車部分失靈。就像完全釋放剎車可能會讓汽車跑得更快一樣,停止灰塵水平的增加可能會略微加速全球變暖。</p>
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<p>雖然自前工業(yè)時代以來,大氣中的沙漠沙塵水平總體上有所上升,但這一趨勢并不穩(wěn)定——在這一過程中有上升也有下降。</p>
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<p>由于有許多自然和人為因素影響的變量會導致塵埃水平的增加或減少,科學家們無法準確地預測未來幾十年大氣塵埃的數(shù)量將如何變化。</p>
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<p>科克說,燃燒化石燃料在空氣中產(chǎn)生的一些微小顆粒也會暫時有助于降溫。但是,盡管科學家們花了幾十年時間來確定這些人為氣溶膠的后果,但直到現(xiàn)在,沙漠沙塵的確切增溫或降溫作用仍不清楚。研究人員面臨的挑戰(zhàn)是確定已知的粉塵增溫和降溫效應的累積效應。</p>
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<p>除了大氣與陽光和云層的相互作用外,當灰塵落回地球時,它可以通過沉降在冰雪上而使冰雪變黑,使它們吸收更多的熱量。塵埃還通過沉積鐵和磷等營養(yǎng)物質(zhì)使地球降溫。例如,當這些營養(yǎng)物質(zhì)落在海洋中時,它們支持浮游植物的生長,浮游植物從大氣中吸收二氧化碳,從而造成凈冷卻效應,Kok說。</p>
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<p>自1850年以來,人類活動已經(jīng)使地球變暖了1.2攝氏度,或2.2華氏度。Kok說,如果沒有沙塵的增加,氣候變化可能已經(jīng)使地球變暖了約0.1華氏度。考克斯說,隨著地球接近2.7華氏度的變暖,科學家們認為這是特別危險的,每十分之一度都很重要。</p>
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<p>Kok說:“我們希望氣候預測盡可能準確,而沙塵的增加可能掩蓋了高達8%的溫室效應。”“沙漠沙塵占大氣顆粒物質(zhì)量的一半以上,通過增加沙塵,我們可以提高氣候模型預測的準確性。這是非常重要的,因為更好的預測可以為如何減緩或適應氣候變化提供更好的決策。”</p>
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<p>研究人員利用衛(wèi)星和地面測量來量化目前空氣中微觀礦物顆粒的數(shù)量。他們確定,全球有2600萬噸這樣的顆粒,相當于大約500萬頭非洲象漂浮在空中的重量。</p>
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<p>接下來,他們研究了地質(zhì)記錄,從冰芯、海洋沉積物記錄和泥炭沼澤樣本中收集數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都顯示了從天空中落下的大氣塵埃層。來自世界各地的樣本顯示,沙漠沙塵在穩(wěn)步增加。</p>
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<p>土壤干燥、風速增大和人類土地利用變化(例如,將水轉(zhuǎn)向灌溉和將邊緣沙漠地區(qū)變成放牧和農(nóng)業(yè)用地)會導致沙塵增加。科克說,由于這些類型的土地使用變化,沙塵水平的增加主要發(fā)生在世界上最大的沙漠的邊界,如非洲的撒哈拉沙漠和薩赫勒沙漠,以及亞洲的戈壁沙漠,類似的變化也發(fā)生在加州的歐文斯湖,現(xiàn)在也發(fā)生在加州的索爾頓海。</p>
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<p>但是,導致沙塵水平上升的因素并不明確或線性,Kok說,沙漠顆粒的數(shù)量是會增加、減少還是保持相對穩(wěn)定尚不清楚。</p>
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<p>Kok強調(diào),雖然大氣中沙塵的增加在一定程度上掩蓋了溫室氣體使氣候變暖的全部潛力,但研究結果并不表明氣候模型是錯誤的。</p>
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<p>Kok說:“氣候模型在預測未來氣候變化方面非常有用,這一發(fā)現(xiàn)可能會進一步提高它們的實用性。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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