气溶胶及其对气候的复杂影响康康科普探索
气溶胶与气候 康康科普小课堂,带你走进气溶胶的世界,了解其气候效应。你是否曾有过这样的体验:在无人吸烟的环境中,空气中却飘散着或浓或淡的烟味?这一现象,其实与气溶胶有着紧密的联系。其实,气溶胶就在我们身边,它与我们的呼吸紧密相连,尽管我们可能肉眼无法察觉,但它却无时无刻不在影响着我们的健康和生活。那么,气溶胶究竟是什么呢?官方定义它为悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同构成的多相体系。简而言之,气溶胶就是气体中夹杂着液体或固体颗粒,它们在空气中形成了一种相对稳定的悬浮状态。 气溶胶的来源多种多样主要包括大自然和人类活动。例如,风吹扬起的土壤微粒、海水水汽、盐粒,以及煤、油等矿物燃料的燃烧产物,还有车辆尾气排放等,都是气溶胶的重要来源。如上图中所示,“矿物尘埃”、“二氧化硫黑碳有机物”以及“海盐”等物质,都是大气中形成气溶胶的关键因素。一旦气溶胶形成,它将继续对大气的辐射特性产生影响。 气溶胶对全球气候变化具有显著影响因为它能够改变地气辐射的能量收支平衡,并参与云滴的形成过程。然而,由于气溶胶的复杂性和不确定性,它长期以来一直是人为气候强迫中最难以捉摸的变量(IPCC,)。在研究大气辐射收支平衡和全球气候模式时,气溶胶的作用显得尤为关键。例如,阳伞效应指出,大气中丰富的颗粒物能够通过吸收和散射太阳辐射来削弱其对低层大气的加热作用,进而降低低层大气的温度。同时,气溶胶也会因吸收能量而提高大气温度。然而,在阳伞效应中,降温效果更为显著。这些颗粒物如同地球的一把大型遮阳伞,总体上使气温得以降低。因此,气溶胶具有降温和增温的双重影响。 在“全球变暖”的大背景下,调控气溶胶的相关参数可能为改善环境提供新的思路。气溶胶有可能成为缓解全球变暖的一种手段。 相关文献显示,至年代间,气溶胶含量迅速上升,而在此期间,全国大部分地区的温度呈现出上升趋势。然而,在东部污染较为严重的地区,温度却呈现下降趋势。尽管温度上升与全球变暖密切相关,但在中国东部地区,气溶胶的辐射强迫作用是二氧化碳加倍辐射效应的数倍。这种强大的辐射冷却作用在短期内能够完全抵消因二氧化碳增加导致的地面降温,从而显著改变大气的稳定度和环流状况。但需要注意的是,气溶胶的生命周期远短于温室气体。因此,在长达半个多世纪的统计时段内,全国大部分地区还是呈现出了增温的趋势。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”要将“气溶胶缓解全球变暖”的理念转化为实际,还需深入探索。目前,相关研究正在积极推进中。 |
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