野火煙霧加劇暖化,科學家發現褐碳比黑碳更吸熱

作者 | 發布日期 2023 年 08 月 11 日 14:41 | 分類 環境科學 line share follow us in feedly line share
野火煙霧加劇暖化,科學家發現褐碳比黑碳更吸熱


地球溫度愈來愈高,過去只在夏季出現的野火,現在更早開始,持續時間更長,規模更大,許多地方的野火燒進社區,一夕間毀掉城鎮家園。科學家已知野火煙霧會加劇暖化,最近科學家又發現,野火煙霧的顆粒混合物,有種過去忽視的顆粒,吸熱能力遠超過預期。

最近發表於《自然地球科學》期刊的研究是由美國太空總署 (NASA) 和美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 合作,目的是了解野火煙霧造成變暖效應的緊迫性。科學家利用 NASA 一架有 54 年歷史的四軸噴氣式飛機道格拉斯 DC-8,改造後距地面約 10 公里處收集閃電引起的野火煙霧樣本。

野火煙霧含黑碳與褐碳,科學家以前只關注黑碳,會吸收陽光轉化為熱量,黑碳是繼二氧化碳後導致全球變暖的第二大因素。從技術講,黑碳與褐碳顆粒都在現有氣候模型,但計算氣候模型時會忽略褐碳,因與黑碳相比,褐碳變暖效應仍有巨大不確定性。

但新結果發現,褐碳數量比黑碳少,但在野火煙霧是黑碳四倍,且褐碳吸收熱量效率比預測高,野火煙霧吸收總熱量一半以上來自褐碳。

野火煙霧吸熱主要來源是褐碳

這項研究確認褐碳對暖化的影響超過預期,原因是褐碳可吸收整個可見光譜光,從紫外線波長到近紅外線,還能抵抗光引起的漂白。科學家解釋,漂白是種自然過程,通常會在褐碳顆粒釋放至大氣後一天內失去吸熱力,但漂白過程要看煙霧高度和當地大氣條件,愈靠近地面,氣候溫暖潮濕可能性更大,褐碳最快一天就會失去顏色,也不再吸收熱量。

通常野火煙霧離地面有一定距離,空氣越冷,褐碳越快失去水分,使漂白化學反應更難發生。過去研究高海拔地區,褐碳可在大氣飄盪長達一年之久。實驗室實驗也發現,褐碳顆粒吸熱能力至少三天沒有變化。

科學家發現野火煙霧飄到極地,北極現在變暖速度比其他地區更快,褐碳認為是北極冰川和海冰加速融化的主因。褐碳對氣候變暖的影響是估計兩倍,研究作者強調,褐碳對氣候變化的影響很大,隨著野火時間愈來愈長且頻繁,應加速納入氣候模型,才能更精準估計暖化程度。

(首圖來源:Unsplash)