作者:Gunnar Myhre 来源:《通讯—地球与环境》 发布时间:2024/4/9 16:01:38
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天朗气清加快全球变暖步伐

 

2023年被证明是历史上最热的一年,这印证了一些著名气候科学家的警告,即全球变暖的速度正在加快,并已进入一个危险的新阶段。

4月3日发表于《通讯-地球与环境》的一项新研究提出了这种加速的一个原因——地球的天空越来越明亮,阳光越来越多。

过去10年,地球的天空变得更加明亮,助长了全球变暖。图片来源:NASA

这项研究是利用美国宇航局(NASA)一系列太空仪器推动的。自2001年以来,这些仪器一直在追踪进出地球的能量的微妙平衡。过去10年间,名为“云和地球辐射能系统”(CERES)的仪器探测到地球吸收的太阳能量显著增加,远远超过了温室气体增加所带来的变暖预期。读数显示,地球的反射性减弱了,就好像它最近穿上了一件深色衬衫。

研究人员表示,其中一个原因是由于发电厂使用洗涤塔和更清洁的燃料,能反射污染的光减少了。他们计算出,2001年至2019年,更干净的空气可能占使全球变暖的能量增加的40%。

污染减少会助长气候变暖,因为污染颗粒或气溶胶不仅能将光反射到太空中,还会增加云中液滴的数量,使它们变得更亮或持续更长时间。论文通讯作者、挪威国际气候研究中心建模师Øivind Hodnebrog说,新研究中使用的气候模型将惊人的变暖归因于污染减少。“这让我大开眼界,它的影响是如此之大。”

通过在4颗卫星上安装6台仪器,CERES测量反射的阳光和红外热量,同时对观测到的场景,包括云层进行成像。为了解释CERES图表上的变化,Hodnebrog和同事多次运行4个气候模型的3个不同版本决定海洋温度,以便这些模型与2001年至2019年的天气模式大致相符。第一个版本让空气污染保持在2000年的水平,第二个版本让温室气体保持在2000年的水平,第三个版本让二者都“进化”到最能模拟现实世界的变化。通过计算这些运行之间的差异,他们大致梳理出CERES测量到的能量吸收增加的原因。

然而,污染减少可能不是CERES探测到天空更明亮的唯一原因——这一趋势在2015年后开始出现。这些模型无法解释高达40%的额外吸收光,而且CERES的数据显示,两个半球的反射率都在下降,北半球的污染减少幅度最大。这两项观测都表明,其他因素可能会降低地球的反射率,如冰雪融化暴露出较暗的陆地,而变暖会使低空的云消散、显现黑色海洋。风和洋流的变化也可能改变云的行为,使其反射性减弱。

德国马克斯·普朗克气象研究所气候科学家Bjorn Stevens说,新研究中的模型可能夸大了气溶胶的影响。“如果模型对气溶胶过于敏感,就将引导我们往错误的方向走。”

美国芝加哥大学气候动力学家Tiffany Shaw表示,这项新研究强调了随着地球持续变暖,气溶胶将发挥的重要作用,以及保持模型更新的必要性。(来源:中国科学报 王方)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s43247-024-01324-8

 
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