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研究顯示:棕碳氣溶膠對北極有強烈增暖效應

2022-03-27 作者: 來源: 大眾日報
  據新華社天津3月26日電(張建新 董玥欣)近期,天津大學地球系統科學學院傅平青教授團隊與德國馬普化學所Yafang Cheng教授團隊等多家國內外單位合作,系統研究了棕碳氣溶膠對北極的增暖效應及其來源貢獻。研究發現,北極地區水溶性棕碳的增溫效果約相當于黑碳的30%,北半球中高緯度的生物質燃燒貢獻了北極地區約60%的棕碳增暖效應。
  當前,北極地區正以全球其他地區兩倍的速度快速變暖。冰川融化、海冰減少等導致全球大氣環流異常、地區生物多樣性減少,進而引發了一系列環境、生態和經濟問題。棕碳是由化石燃料燃燒、生物質燃燒等釋放的一種吸光性有機氣溶膠,與人們熟知的二氧化碳等溫室氣體和黑碳氣溶膠類似,棕碳氣溶膠也是大氣中的主要增暖劑,近年來逐漸受到研究人員的關注。盡快明確北極棕碳的增暖效應對北極氣候變化的影響及其主要來源,對于理順北極增溫的影響要素、緩解北極乃至全球氣候變化至關重要。
  2017年夏季,研究團隊成員搭乘我國“雪龍號”科考船開展了為期2個月的環北極氣溶膠采樣,在實驗室利用超高分辨率傅立葉變換-離子回旋共振質譜儀(FT-ICR MS)、氣相色譜/質譜(GC/MS)以及紫外分光光度計等,對棕碳氣溶膠的分子組成和吸光能力進行全面分析,利用地球系統模式發展了基于觀測的不同來源北極棕碳氣溶膠輻射強迫效應模擬方法。綜合我國第一次環北極科考的外場觀測、實驗室分析以及地球系統模式數值模擬,研究人員發現,棕碳氣溶膠對近紫外波段的太陽輻射有很強的吸收效應,從而增加地球獲得的凈輻射通量,導致北極氣候變暖。這其中,諸如中高緯度地區的森林野火等生物質燃燒是構成北極棕碳氣溶膠的主要來源。
  目前,該研究成果已發表于國際生物學頂尖雜志《細胞》(Cell)的姊妹刊《地球》(One Earth),并得到國家自然科學基金的資助。據該論文的通訊作者、天津大學地科院教授傅平青介紹,隨著未來氣候變暖加劇,北半球中高緯度的野火燃燒發生頻率、強度和范圍都很可能有所增加,釋放出更多的棕碳和黑碳氣溶膠?!斑@會進一步加速北極地區的變暖,帶來更頻繁的野火燃燒,從而形成正反饋效應,未來棕碳氣溶膠對北極地區變暖的影響預計將更為重要?!备灯角嗾f。
  據新華社天津3月26日電(張建新 董玥欣)近期,天津大學地球系統科學學院傅平青教授團隊與德國馬普化學所Yafang Cheng教授團隊等多家國內外單位合作,系統研究了棕碳氣溶膠對北極的增暖效應及其來源貢獻。研究發現,北極地區水溶性棕碳的增溫效果約相當于黑碳的30%,北半球中高緯度的生物質燃燒貢獻了北極地區約60%的棕碳增暖效應。
  當前,北極地區正以全球其他地區兩倍的速度快速變暖。冰川融化、海冰減少等導致全球大氣環流異常、地區生物多樣性減少,進而引發了一系列環境、生態和經濟問題。棕碳是由化石燃料燃燒、生物質燃燒等釋放的一種吸光性有機氣溶膠,與人們熟知的二氧化碳等溫室氣體和黑碳氣溶膠類似,棕碳氣溶膠也是大氣中的主要增暖劑,近年來逐漸受到研究人員的關注。盡快明確北極棕碳的增暖效應對北極氣候變化的影響及其主要來源,對于理順北極增溫的影響要素、緩解北極乃至全球氣候變化至關重要。
  2017年夏季,研究團隊成員搭乘我國“雪龍號”科考船開展了為期2個月的環北極氣溶膠采樣,在實驗室利用超高分辨率傅立葉變換-離子回旋共振質譜儀(FT-ICR MS)、氣相色譜/質譜(GC/MS)以及紫外分光光度計等,對棕碳氣溶膠的分子組成和吸光能力進行全面分析,利用地球系統模式發展了基于觀測的不同來源北極棕碳氣溶膠輻射強迫效應模擬方法。綜合我國第一次環北極科考的外場觀測、實驗室分析以及地球系統模式數值模擬,研究人員發現,棕碳氣溶膠對近紫外波段的太陽輻射有很強的吸收效應,從而增加地球獲得的凈輻射通量,導致北極氣候變暖。這其中,諸如中高緯度地區的森林野火等生物質燃燒是構成北極棕碳氣溶膠的主要來源。
  目前,該研究成果已發表于國際生物學頂尖雜志《細胞》(Cell)的姊妹刊《地球》(One Earth),并得到國家自然科學基金的資助。據該論文的通訊作者、天津大學地科院教授傅平青介紹,隨著未來氣候變暖加劇,北半球中高緯度的野火燃燒發生頻率、強度和范圍都很可能有所增加,釋放出更多的棕碳和黑碳氣溶膠?!斑@會進一步加速北極地區的變暖,帶來更頻繁的野火燃燒,從而形成正反饋效應,未來棕碳氣溶膠對北極地區變暖的影響預計將更為重要?!备灯角嗾f。
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