近日，一項(xiàng)由中外科學(xué)家共同完成的研究闡明了空氣污染對(duì)全球變暖的影響，指出人類活動(dòng)排放產(chǎn)生的氣溶膠顆粒污染對(duì)地球有降溫作用，可以部分抵消溫室氣體引起的全球變暖。相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志。
云的微物理結(jié)構(gòu)很大程度上由氣溶膠決定,氣溶膠作為云凝結(jié)核，當(dāng)空氣抬升和冷卻時(shí)，水蒸氣凝結(jié)在氣溶膠顆粒上并形成云滴。“當(dāng)空氣中存在大量氣溶膠顆粒物，所形成的云是由大量的小云滴組成的，云滴越小通過(guò)碰并產(chǎn)生云滴的時(shí)間越長(zhǎng)。因此，被污染的云含有更多的云水、存在時(shí)間更長(zhǎng)、覆蓋范圍更大，從而將更多來(lái)自太陽(yáng)的能量反射回太空，導(dǎo)致地球降溫效應(yīng)”。該論文共同通訊作者、浙江大學(xué)教授俞紹才說(shuō)。
在這項(xiàng)研究之前，由于無(wú)法將云的抬升影響與決定云的屬性的氣溶膠的影響分離，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估氣溶膠對(duì)云的影響所產(chǎn)生的氣候效應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了同時(shí)計(jì)算云的抬升速度和云微物理參數(shù)的衛(wèi)星反演算法，并將這些反演算法應(yīng)用于赤道和南緯40度之間的海洋性低層云多發(fā)區(qū)域。
在研究中，科學(xué)家基于新發(fā)展的云滴數(shù)濃度和云底上升速度的反演方法，得到了在云底過(guò)飽和度下對(duì)應(yīng)的云凝結(jié)核（CCN）濃度，巧妙地解決了前期使用氣溶膠光學(xué)信號(hào)來(lái)研究氣溶膠—云相互作用的困難；通過(guò)使用氣象要素對(duì)云進(jìn)行分類，然后在每類中研究CCN對(duì)云的影響，這樣較為有效地排除了氣象要素對(duì)結(jié)果的干擾。
研究發(fā)現(xiàn)氣溶膠導(dǎo)致云水含量和云區(qū)覆蓋范圍顯著增加，云水路徑對(duì)南半球海域的云凝結(jié)核變化非常敏感。該成果揭示在給定氣象條件下，通過(guò)影響云水路徑和運(yùn)量，云凝結(jié)核的變化可以解釋海洋低云輻射強(qiáng)迫的大部分變化。
論文第一作者、以色列希伯來(lái)大學(xué)教授Daniel Rosenfeld表示，在全球變暖的大背景不變的情況下，如果氣溶膠確實(shí)導(dǎo)致比先前估計(jì)更大的冷卻效應(yīng)，為了抵消這部分冷卻效應(yīng)，那么當(dāng)前溫室氣體的變暖效應(yīng)也應(yīng)該比先前的估計(jì)更大。此外，他還提出了一種更有可能但尚未證實(shí)的可能性——深厚云和高云帶來(lái)的加熱效應(yīng)也可能抵消了低云的冷卻效應(yīng)。
該研究可以更準(zhǔn)確地量化評(píng)估氣溶膠影響云而帶來(lái)的氣候效應(yīng)，提高未來(lái)氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。俞紹才說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)顯示了空氣污染可能抵消全球變暖的一線希望，氣溶膠強(qiáng)烈的冷卻效應(yīng)表明，在海洋云層中加入氣溶膠的地球工程方法可能是一種有效人為地降低全球溫度的方法。然而，除非我們面臨氣候緊急情況，如由于極地冰蓋融化導(dǎo)致海平面突然上升，否則不應(yīng)該這樣做。”
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