作者:David Hofmann 来源:《地球物理学研究快报》 发布时间:2009-8-13 13:10:46
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研究称燃煤量增加加剧同温层雾霾

同温层越来越厚的雾霾或许反映了全球煤炭用量的增加。
(图片提供:D. Hofmann et al., Geophys. Res. Lett.)
 
到上世纪70年代为止,人类向低层大气中排放了大量的煤烟、灰尘以及其他微小颗粒,气候科学家将这一效应称为“人类火山”。如今,人类似乎又在大气中的另一个区域模拟这一效应。一项新的研究将同温层长达10年的雾霾加剧现象归罪于全世界的燃煤用量大爆发。
 
迄今为止,除了火山爆发之外,科学家还没有发现任何征兆能够对同温层造成如此之大的污染。烟囱也能够排放二氧化碳,从而形成酸雨,并对人类的肺造成损害,但是没有一个烟囱能够将这些污染物送至低层大气,并进入同温层,进而转变为雾霾。
 
那么谁又有这样的本事呢?在《地球物理学研究快报》上发表的一篇论文中,美国博尔德市科罗拉多大学的大气科学家David Hofmann和同事报告了人类在同温层雾霾污染中所扮演的角色。从1994年开始,美国国家海洋和大气管理局的科学家便开始通过激光雷达探测夏威夷莫纳罗亚山上空的同温层雾霾,并从2000年开始,使用相同手段探测博尔德市上空的大气雾霾。就像气象雷达利用微波探测下雨一样,向上的激光雷达在遇到远距离的物体后——在这项研究中则是大气雾霾中的微小颗粒——便会反射电磁波。
 
研究小组报告说,来自莫纳罗亚山和博尔德市的激光雷达分析结果显示,从2001年开始,同温层雾霾表现出了一个长期向上的趋势,其速率达到每年4%到7%。Hofmann指出:“这种趋势相当明显。”他说,火山活动并不应对此负责,这是因为最近的一些主要火山活动——例如发生在1991年的皮纳图博火山“世纪大爆发”——大都发生在多年以前,由此释放到同温层中进而形成雾霾的含硫气体早已消失殆尽。
 
因此,Hofmann将关注的焦点转向了人类。他解释说,由工厂和发电厂燃烧煤炭所释放的硫能够在低层大气中扩散,而其中不足1%的硫会被热带风暴强劲的上升气流所俘获——这类似于火山的烟柱,进而最终将这些物质带入同温层。研究小组计算后得出结论,从2002年至2007年,全世界每年的硫排放量增加了5.2%,这便很容易解释同温层雾霾的增加了。
 
然而,对同温层循环进行研究的专家却提出,对于大气雾霾的增加还有另外一种可能的解释。与由人类导致低层大气中含硫污染物增加的说法相对,还有一种原因,就是一个加速的上升气流将空气和所有的硫带入了同温层。这种加速过程可能是自然的,或者是全球变暖产生的另一种效应。
 
尽管如此,Hofmann强调,当提到同温层污染时,人们不应该总是拿火山爆发说事儿。他说,即便如此,就像预测的那样,一些国家煤炭用量的增加将使同温层的雾霾翻一番,从而达到5%的皮纳图博火山产生的影响水平——造成同温层降温以及臭氧层受损。而煤炭燃耗对低层大气产生的腐蚀影响则是另一个问题。(来源:科学时报 群芳)
 
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