空氣污染對全球變暖有抑制作用

一項由中外科學家共同完成的研究闡明了空氣污染對全球變暖的影響，並指出人類活動排放產生的氣溶膠顆粒污染對地球有降溫作用，可部分抵消溫室氣體引起的全球變暖。相關成果日前發表於《科學》雜誌。

雲的微物理結構很大程度上由氣溶膠決定。氣溶膠作為雲凝結核（CCN），當空氣抬升和冷卻時，水蒸氣凝結在氣溶膠顆粒上並形成雲滴。「當空氣中存在大量氣溶膠顆粒物，所形成的雲是由大量的小雲滴組成的。而雲滴越小，通過碰併產生雲滴的時間越長。因此，被污染的雲含有更多的雲水、存在時間更長、覆蓋範圍更大，從而將更多來自太陽的能量反射回太空，導致地球降溫效應。」該論文共同通訊作者、浙江大學教授俞紹才說。

在這項研究之前，由於無法將雲的抬升影響與決定雲屬性的氣溶膠的影響分離，導致無法準確評估氣溶膠對雲的影響所產生的氣候效應。研究團隊開發了同時計算雲的抬升速度和雲微物理參數的衛星反演演算法，並將這些反演演算法應用於赤道和南緯40度之間的海洋性低層雲多發區域。

在研究中，科學家基於新發展的雲滴數濃度和雲底上升速度的反演方法，得到了在雲底過飽和度下對應的CCN濃度，巧妙地解決了前期使用氣溶膠光學信號研究氣溶膠—雲相互作用的困難。同時，通過使用氣象要素對雲進行分類，然後在每類中研究CCN對雲的影響，較為有效地排除了氣象要素對結果的干擾。

研究發現，氣溶膠導致雲水含量和雲區覆蓋範圍顯著增加，雲水路徑對南半球海域的CCN變化非常敏感。該成果揭示在給定氣象條件下，通過影響雲水路徑和雲量，CCN的變化可解釋海洋低雲輻射強迫的大部分變化。

論文第一作者、以色列希伯來大學教授Daniel Rosenfeld表示，在全球變暖的大背景不變的情況下，如果氣溶膠確實導致比先前估計的更大的冷卻效應，為抵消這部分冷卻效應，那麼當前溫室氣體的變暖效應也應該比先前估計的更大。此外，他還提出了一種更有可能但尚未證實的可能性——深厚雲和高雲帶來的加熱效應也可能抵消了低雲的冷卻效應。

該研究可以更準確地量化評估氣溶膠影響雲而帶來的氣候效應，從而提高未來氣候預測的準確性。

俞紹才表示：「我們的發現顯示了空氣污染可能抵消全球變暖的一線希望。氣溶膠強烈的冷卻效應表明，在海洋雲層中加入氣溶膠的地球工程方法可能是一種有效人為降低全球溫度的方法。然而，除非我們面臨氣候緊急情況，如由於極地冰蓋融化導致海平面突然上升，否則不應該這樣做。」

（來源：《科學》 俞紹才 等）

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