呼吸烏黑的煙羽雖是不明智的舉動(dòng)，但對(duì)于很多人來說卻也無可奈何。這些煙灰或來自失調(diào)的柴油機(jī)，或源于悶燒的爐火，似乎無時(shí)無刻不如影隨形。而煙灰不僅危害著人們的健康，也加速了全球氣候變暖的進(jìn)程。最近，一項(xiàng)新研究顯示，煙灰的致暖效應(yīng)幾乎是科學(xué)家原先估計(jì)的兩倍。

該研究也首次明晰了煙灰的諸多來源，這有助于幫助政策制定者提出更有針對(duì)性的氣候條例。“這是一項(xiàng)非常好的研究，我等待這一刻已經(jīng)很久了。”美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空研究所大氣科學(xué)家SusanneBauer說。

朦朧黑手

氣候變化是全球發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)之一，世界銀行行長(zhǎng)金墉日前在一篇名為《為地球降溫》的文章中指出，全球變暖的跡象更加明顯，去年全球出現(xiàn)了一系列極端天氣，美國(guó)也遭遇了史上最熱的一年；在瑞士達(dá)沃斯召開的世界經(jīng)濟(jì)論壇上，領(lǐng)袖們不應(yīng)該只談?wù)摻鹑冢瑲夂蜃兓矐?yīng)成為首要議題之一，因?yàn)槿蜃兣＜叭虬l(fā)展成果。

而造成氣候變暖的幕后黑手除了人們熟知的二氧化碳、甲烷等溫室氣體外，還包括彌漫在空氣中的煙灰。粗略估計(jì)，從發(fā)電廠燃煤到貨輪燃油，人為制造的煙灰量每年高達(dá)800萬噸。對(duì)于地球來說，這無疑是個(gè)壞消息。

直徑約為100納米的煙灰顆粒是一種吸光物質(zhì)，能夠顯著吸收太陽能量，并將能量傳遞到大氣層，加熱周邊大氣。它在大氣中留存時(shí)間為數(shù)日至幾周，因而可產(chǎn)生增溫效應(yīng)。

新研究報(bào)告稱，煙灰是導(dǎo)致北半球中高緯度地區(qū)如美國(guó)北部、加拿大、歐洲北部和亞洲北部迅速升溫的一個(gè)重要原因，它的影響還可延伸至更遠(yuǎn)的南方，包括由亞洲季風(fēng)導(dǎo)致的降雨模式的變化。

“我們很驚訝于煙灰對(duì)氣候潛在的影響。”研究合作者之一、華盛頓大學(xué)大氣科學(xué)家SarahDoherty說，“不過，它對(duì)氣候變化的作用是復(fù)雜的，其對(duì)氣候有許多直接或間接的影響，所有這些影響必須結(jié)合在一起考慮。”無論如何，數(shù)據(jù)顯示，煙灰的致暖效應(yīng)大約是二氧化碳的2/3。

但一直以來“并沒有深刻的科學(xué)基礎(chǔ)”來支持減少煙灰排放，該論文的第一作者、伊利諾伊大學(xué)香檳分校的大氣科學(xué)家TamiC.Bond提到：“雖然之前有過研究，但是科學(xué)家并沒有徹底對(duì)其進(jìn)行調(diào)查。”

破冰研究

4年前，為了響應(yīng)大幅降低煙灰排放量的要求，科學(xué)家正式開始了煙灰研究——在科學(xué)文獻(xiàn)中，煙灰也被稱為炭黑。最終，這項(xiàng)曠日持久的研究被撰寫成長(zhǎng)達(dá)232頁的報(bào)告，發(fā)表在最新一期的《地球物理學(xué)研究雜志—大氣》上。

在“國(guó)際全球大氣化學(xué)計(jì)劃”的支持下，來自9個(gè)國(guó)家的31位研究人員齊聚一堂，共同評(píng)估煙灰對(duì)氣候的影響�！犊茖W(xué)》雜志報(bào)道稱，這項(xiàng)持續(xù)數(shù)年的新研究補(bǔ)足了之前煙灰研究的缺失之處。

從已發(fā)表的野外觀測(cè)成果入手，該國(guó)際小組著眼于研究煙灰通過吸收太陽能量而產(chǎn)生的所有影響以及煙灰產(chǎn)生時(shí)的其他燃燒產(chǎn)物所產(chǎn)生的影響等。之后，研究人員還試圖了解，為何不同研究人員會(huì)從自己的氣候模型中得出不同的答案。“這需要更深入地思考。”Bond說。

這份包含了20位同行評(píng)議者的600條評(píng)論的新研究報(bào)告指出，煙灰在全球氣候變暖中扮演了不容忽視的角色。自始至終，煙灰都在影響著氣候：它們吸收著太陽光，躲在云滴中從而增白云層，同時(shí)它們還落在冰雪表面，促使溫度升高，加速融化。

研究人員預(yù)計(jì)，煙灰的致暖能力約為x1.1瓦每平方米（W/m2），其對(duì)氣候的影響幾乎是聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)在2007年評(píng)估報(bào)告中所估計(jì)的兩倍。當(dāng)時(shí)，氣候?qū)W家將煙灰排名第三位，次于二氧化碳和甲烷。

“這是一個(gè)大數(shù)目。”Bond說。頭號(hào)溫室氣體二氧化碳的致暖能力為1.66W/m2。而所有人為產(chǎn)生的氣候影響物質(zhì)——包括氣候制冷物和溫室氣體等——加起來僅帶來1.6W/m2的增加值。

總之，“該研究刷新了以前的其他研究，證明煙灰對(duì)氣候變暖具有較強(qiáng)的影響，并且排在甲烷之前。”文章合作者之一、美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局的DavidFahey指出。

“這項(xiàng)新研究提供了更有力的、令人信服的證據(jù)，支持我們應(yīng)對(duì)包括煙灰在內(nèi)的‘短命’氣候污染物采取行動(dòng)。”聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署執(zhí)行主任AchimSteiner在一份聲明中說。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，許多產(chǎn)生煙灰的來源可以排放出其他顆粒來抵消煙灰的影響，達(dá)到冷卻的效果。

源頭控灰

煙灰的產(chǎn)生存在不均衡性，并且煙灰源也各有特色。該研究團(tuán)隊(duì)量化了煙灰所有的復(fù)雜性和不同來源排放污染物的影響，同時(shí)考慮到測(cè)量和計(jì)算的不確定性。研究人員指出，通過靈敏、復(fù)雜的方式，逐個(gè)擊破煙灰源，降低煙灰排放，可更有力地遏制氣候變暖。

例如，煤炭燃燒能夠產(chǎn)生煙灰，但同時(shí)也會(huì)釋放硫磺，而硫磺顆粒卻能將額外的太陽光反射回太空。因此，更趨向于為地球降溫。同樣，森林和灌木叢火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生煙灰，但也產(chǎn)生微小的未燒盡的“有機(jī)碳”，這些有機(jī)碳能使云彩變亮、使氣候變涼爽。

因此，耗費(fèi)大量金錢清理高效燃燒的煤炭——這些煤炭能產(chǎn)生具有冷卻效果的硫磺和并不多的煙灰——以及減少農(nóng)業(yè)燃燒，可能最后獲得的成效非常小，也無法阻止氣候變暖。“這些發(fā)現(xiàn)既令人興奮，也讓人警醒。”Bond表示，“現(xiàn)在已經(jīng)很明了，我們要做的不是僅僅叫停黑炭的使用。”

值得注意的是，這項(xiàng)新研究還指出，有效清理煙灰來源，能夠最大限度冷卻氣候。“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)似乎位居每個(gè)人所列名單的首位。”Bond稱。下一個(gè)是家庭和小型企業(yè)使用的、并非在最佳條件下燃燒的煤炭。另外，盡管40億人通過燃燒木材、草料和糞便來獲取能源，而且這也會(huì)危害他們的健康，但是這些燃燒會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)碳，將它們清理掉可能不會(huì)對(duì)減緩氣候變暖產(chǎn)生任何明顯的效果。

“這篇論文為未來設(shè)置了更高的標(biāo)準(zhǔn)，并有助于解決與其他政策相關(guān)的科學(xué)問題。”美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局地球系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室大氣科學(xué)家JoostdeGouw稱：“大氣科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量巨大，有時(shí)像這樣的一篇論文能夠總結(jié)歸納出我們知道什么、不知道什么，并指明未來方向。”

對(duì)于減少煙灰而言，之后的工作仍十分艱巨。并且，該研究提出的不確定因素很多。原因主要是煙灰制造地區(qū)的數(shù)據(jù)匱乏，并且科學(xué)家對(duì)各種微粒與云層之間的相互作用了解不多：半個(gè)世紀(jì)以來，這一直是讓氣候?qū)W家頭疼的事。

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