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气溶胶“小小气溶胶”还能影响全球气候变化?

『北京壹网_气溶胶“小小气溶胶”还能影响全球气候变化?摘要』(图片来自收集)说到气溶胶,大年夜家可能话苄些陌生,但如不雅说到PM2.5,大年夜家可能就会急速进步当心备好口罩了。PM2.5就是气溶胶中的一种,气溶胶是悬浮在大年夜气中的固体或液体粒子,直径约为0.001~100μm(微米,10-6米),PM2.5指大年夜气中空气动力学当量直...


      

编者按:看寒来暑往云卷云舒 , 思古往今来气候变迁 , 中科院之声与中国科学院大气物理研究所联合开设“大气悟理” , 为大家介绍大气里发生的有趣故事 , 介绍一些与天气、气候和环境相关的知识 。
工业革命以来 , 人类活动对地球环境的影响显著增强并不断积累 , 其中以CO2为代表的温室气体造成的全球变暖问题是全人类共同面对的危机 。 然而 , 除了温室气体 , 人类活动排放的众多污染物中 , 有一个身形娇小的成员 , 虽然肉眼难以捕捉 , 但它对地球的气候和环境有着极大的影响力 , 它就是气溶胶 。
气溶胶“小小气溶胶”还能影响全球气候变化?
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说到气溶胶 , 大家可能会有些陌生 , 但如果说到PM2.5 , 大家可能就会立刻提高警惕备好口罩了 。 PM2.5就是气溶胶中的一种 , 气溶胶是悬浮在大气中的固体或液体粒子 , 直径约为0.001~100μm(微米 , 10-6米) , PM2.5指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的气溶胶 , 也称为细颗粒物 。
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PM10和PM2.5粒子与人类头发直径对比(图片来自网络)
气溶胶的种类很多 , 一般可以分为自然源气溶胶和人为源气溶胶 。 自然源气溶胶主要源于沙尘暴、火山爆发、海浪破碎以及森林野火等自然现象 。 人为源气溶胶主要包括化石燃料燃烧产生的硫酸盐气溶胶、黑碳和烟尘 。 自工业革命以来 , 人为源气溶胶在大气中的含量持续增加 , 造成严重空气污染的同时也威胁着人们的身体健康 。 因此 , 气溶胶造成的环境问题受到了公众和科学界的广泛关注 。
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然而 , 除了造成环境污染 , 气溶胶还可以影响到地球的气候 。 气溶胶粒子对气候的影响主要表现在两方面 。 第一种是气溶胶粒子可以直接吸收或散射太阳短波辐射(又称直接气候效应) 。 第二种是气溶胶粒子可以通过改变或影响云的特性比如形状 , 寿命 , 云量等来间接影响太阳短波辐射和地球长波辐射(也称间接气候效应) 。 气溶胶颗粒形状多种多样 , 粒径大小千差万别 , 形成机制和化学性质各不相同 , 而且由于气溶胶的生命周期很短 , 对流层气溶胶的寿命一般只有几天到几周 , 与CO2等温室气体相比 , 气溶胶的排放局地性很强 , 气溶胶对辐射的影响相关研究还具有很大的不确定性 。
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散射型气溶胶降温作用(上) , 吸收型气溶胶增温作用(下)(图片来自网络)
根据IPCC的评估报告 , 气溶胶的间接气候效应可能更为重要 , 但是与直接效应相比 , 间接效应的不确定性更大 。 这是因为气溶胶与云的相互作用的机制目前还认识不全面 , 特别是对云特性的理解还欠缺很多 。 关注大气气溶胶 , 不仅是解决大气环境污染问题的需要 , 也是理解气候变化和地气系统辐射变化的重要环节 。
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气溶胶的直接和间接影响(图片来源:IPCC第四次评估报告(2007年))
据2012年发布的政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告估算 , 大气气溶胶总的直接辐射强迫为-0.9(-1.9~-0.1)W/m2 , 这表明气溶胶对气候系统总体上具有冷却效应 , 气溶胶增加会导致地球获得的辐射强迫减少 。 那么 , 气溶胶的存在是不是就可以抵消温室气体引起的全球变暖了呢?

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