先科新觉 炊烟加热了地球

炊烟加热了地球

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无人飞机对印度次大陆上空的褐云进行了多次实地观测,结果表明这些厚约2英里的烟云加剧了大气变暖,幅度高达50%。这一结果意味着,即使扣除悬浮颗粒物带来的冷却效应,烟云中的烟灰导致的大气升温仍可与主要温室气体——二氧化碳相当。

美国圣迭哥大学斯克里普斯海洋研究所的大气物理学家维拉哈德兰·拉马纳坦(Veerabhadran Ramanathan)及其同事,以印度洋上的哈霓玛阿都岛(Hanimaadhoo)为基地,操纵三架无人飞机对印度次大陆上空的烟云进行了18次探测飞行。这些自重超过27千克、翼展将近1.8米的无人飞机,通过无线电加以操控,可以沿着预计路线飞行。

在探测飞行过程中,三架飞机排列成垂直纵队:一架位于褐云上方,一架位于下方,第三架则在烟云中穿行。上方的飞机测量有多少太阳辐射反射回来,下方的飞机则测量有多少太阳辐射透射过来。拉马纳坦说:“比较这两个测量数据,我们就能知道有多少热量留在了大气之中。”在烟云中飞行的飞机则测量水蒸气和其他成份所受的影响。

研究人员发现褐云让大气升温的幅度增加了50%。拉马纳坦说:“我们本来指望烟云中的悬浮颗粒物会反射阳光,减少照到地面的阳光强度,从而帮助我们缓解全球变暖,但是我们的研究表明,事实并非如此简单。它们在冷却地球的同时,也会发挥完全相反的作用。”

烟灰中的黑碳似乎是使褐云加热大气的罪魁祸首——这些颗粒会吸收所有阳光,进而加热周围的一切。拉马纳坦指出,这种黑碳主要来源于炊烟。事实上,炊烟会使冰川消融,使亚洲的主要江河水源枯竭,还会减少蒸发作用,造成雨水缺乏——这些都会使这一地区变得更加干旱。随着亚洲工业化进程的发展,烟云中的悬浮颗粒物(不论是黑碳还是硫酸盐)似乎在不断增加。

不过,这个问题可以通过更换燃料、改进木柴的燃烧方法加以解决。拉马纳坦说:“悬浮颗粒物停留在大气中的时间只有两周。如果全世界都来关注并设法解决这一问题,我们就可以很快看到成效。我说的‘很快’,是指几个星期,最多几个月,而不是几十年甚至几个世纪。”

相反,针对二氧化碳的解决方案需要很长的时间才能初见成效。由于褐云加热大气的效果与二氧化碳不相上下,因此拉马纳坦认为,及时消除褐云可以为我们争取时间,更加从容地应对全球变暖问题。拉马纳坦及其同事计划未来几年内,在喜马拉雅山脚下一片12平方英里的区域内,展开一项小规模试验。他说:“我们想制造出一个黑碳空洞。”

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