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污染空气、引发大气化学反应 |
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间接温室气体造成15%全球变暖 |
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本报讯 一项6月11日发表于《科学》的研究表明,一氧化碳和挥发性有机物不仅会污染人们呼吸的空气,还会在大气中引发各种化学反应,导致地球升温。
自前工业化时期以来,约15%的全球变暖效应并非由传统温室气体造成,而是缘于一氧化碳与挥发性有机物。它们的升温贡献是一氧化二氮的两倍,后者是仅次于二氧化碳和甲烷的第三大常见温室气体。然而,绝大多数国家都未将这类常见的“间接温室气体”纳入减排目标。
美国非营利机构“火花气候解决方案”的Ilissa Ocko主持了这项研究,呼吁人们更多地关注这些气体。她表示:“有一系列被长期忽视的空气污染物,如今正持续加剧全球变暖。如果我们将其纳入气候治理政策,未来全球变暖的速度可能显著放缓。”
化石燃料的使用会释放一部分一氧化碳和挥发性有机物,这些物质会与大气中的其他化合物发生反应,生成臭氧。虽然平流层上部的天然臭氧能够阻挡有害的紫外线,但近地面大气中形成的臭氧却会吸收本该辐射到太空中的热量。
间接温室气体还会通过消耗羟基自由基加剧全球变暖。羟基自由基活性极强,如同大气中的清洁剂,可以分解包括甲烷在内的多种污染物。一旦大量羟基自由基与一氧化碳、挥发性有机物发生反应,那么分解甲烷的有用化合物就会变少。而甲烷在短期内升温效应是二氧化碳的80倍。
目前,间接温室气体加上同样未被纳入气候治理方案和各国排放数据的黑碳(煤烟),合计造成全球气温上升了0.3摄氏度。而其中一部分升温效应被二氧化硫等阻挡阳光的气溶胶、氮氧化物在一定程度上抵消了。氮氧化物也属于间接温室气体,在部分区域,它们会通过生成近地面臭氧而使全球变暖,但由于会产生羟基自由基,因此总体上被认为具有净冷却效应。
二氧化碳可在大气中留存数百年,甲烷能存在数十年,而间接温室气体短短数小时内就会分解,最长也不过数年。这意味着,只要减少这类气体的排放,其造成的升温效应便会快速消退。
英国剑桥大学的Alex Archibald说:“如果全球气候即将抵达临界点,那么管控这类污染物就是最容易落地的举措,能够有效避免气候灾难。”
化石燃料不完全燃烧会产生一氧化碳,燃气锅炉、炉灶、老旧机动车是其主要排放源。在亚马孙等地区,为开垦农田焚烧草原与森林,也会释放大量一氧化碳。而挥发性有机物包含多种碳氢化合物,主要从化石燃料、涂料及清洁剂溶剂中挥发出来。
英国等国家已出台空气污染管控法规,制定了机动车、民用设备及工业领域的排放标准,限制涂料与清漆中的挥发性有机物含量,以减少间接温室气体排放。但还有许多国家的法规较为宽松,且管控重心仅局限于近地面空气污染,并未兼顾整个大气环境。今年1月,美国环境保护署出台了一项规定,科学家认为这会放宽燃气发电厂的氮氧化物排放管控。
Ocko表示,各国应在依据《巴黎协定》向联合国气候机构提交的行动方案中纳入间接温室气体,并逐步设立减排目标。
英国约克大学的Alastair Lewis指出,若不加以管控,脱碳努力反而可能维持甚至增加某些间接温室气体的排放。
例如,氢是体积最小的分子,极易发生泄漏,部分生产企业还会主动将其排放到大气中。进入大气的氢气会消耗羟基自由基,进而生成臭氧和水蒸气。
如果各国在钢铁制造、化肥生产等工业领域全面用氢气替代化石燃料,到2100年,氢气泄漏与人为排放可能导致全球气温再升高0.1摄氏度。此外,飞机燃烧氢气或合成航空燃料,也会产生氮氧化物和水蒸气。
“从碳核算角度看,使用低碳燃料和使用电池或许没有区别,但从大气污染与间接温室气体排放的层面分析,二者会产生巨大差异。” Lewis表示。(王方)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.aee5790
《中国科学报》 (2026-06-16 第2版 国际)