部分空气污染可能遮挡太阳辐射,但减少污染仍是应对全球变暖的途径

Air pollution from industrial sites.
Oxford University scientists outline the immediate need to tackle both air pollution and global warming by swiftly reducing fossil fuel usage.Image: Unsplash/shaikhulud
本内容由人工智能自动翻译。
  • 某些类型的颗粒物空气污染可以遮挡阳光,并因科学家所称的“气溶胶遮蔽”效应而有助于降温。

  • 但空气污染也会对人类健康和地球造成损害,尤其是由燃烧化石燃料产生的污染。

  • 减少空气污染和化石燃料的使用至关重要,世界经济论坛通过一系列举措支持这一目标,包括“清洁空气联盟”。

空气污染有诸多负面影响,从损害健康到加剧气温上升。然而,研究还显示空气污染存在一个与直觉相悖的结果:它可以使我们无法切身感受到部分气候变化的影响。

这是因为硫酸盐和硝酸盐等污染颗粒物会对太阳辐射形成一种屏障。这一“气溶胶遮蔽”过程使气候降温的幅度超出了最初的预期,牛津大学2022年的一项研究表明了这一点。

但这并不意味着空气污染是一件好事。它并不能阻止气候变化,只是让我们不那么强烈地感受到部分影响。

因此,治理颗粒物污染绝非与遏制气候变化的努力相悖,原因主要有两点。第一,这种降温效应仅适用于部分气溶胶。第二,空气污染和气候问题都需要同一种补救措施:消除化石燃料。

那么,存在哪些空气污染物?它们如何影响全球气候?我们又能采取哪些措施,在改善空气质量的同时减缓全球变暖?

空气污染物不仅影响人类健康,也影响环境。Image: Our World in Data

空气污染的成因与影响

细颗粒物和臭氧造成的空气污染每年导致830万人过早死亡,这是一项发表在《英国医学杂志》(BMJ)上的研究结果。吸入含污染物的颗粒或气溶胶可能导致心肺疾病,甚至癌症。

约十分之九的气溶胶是自然产生的,这是据美国国家航空航天局(NASA)地球观测站的数据。这些气溶胶包括硫酸盐、有机碳、矿物尘和海盐。但我们最需要关注的是人为产生的气溶胶,其数量正在不断增加。

这些人为气溶胶的主要来源之一是化石燃料的燃烧,无论是汽车、发电厂还是工业过程。这一过程会产生二氧化硫(SO2),二氧化硫随后可与水及其他气体发生反应,生成硫酸盐气溶胶。《英国医学杂志》的研究发现,每年因空气污染而额外死亡的人数超过500万人,这些死亡与化石燃料相关。

空气污染的另一来源是生物质。当森林或稀树草原为耕作而被焚烧时,有机碳和黑碳(烟尘)会被排放到空气中,或者农业废弃物、木材、粪便或泥炭被用作燃料或烹饪时,也会排放这些物质。

气溶胶如何反射阳光

无论天然还是人为产生,气溶胶都会凝结成水滴。随着某些人为气溶胶的增加,水滴数量也随之增加,从而将更多阳光和热量反射离开地球、射回太空,牛津大学的大气科学家对此作出解释。

中国面临严重的空气污染问题,于2013年推出了该国有史以来最严格的清洁空气政策之一。研究人员报告,从这些政策出台到2017年期间,空气污染物显著减少,包括二氧化硫和氮氧化物(NOx)等。

然而,中国的平均气温有所上升,据路透社报道,自2014年以来升高了0.7°C,并导致更为剧烈的热浪。路透社采访的科学家认为,失去这一起保护作用的气溶胶屏障可能是原因之一。

存在哪些空气污染物?

许多空气污染物会影响我们的环境。据路透社报道,并非所有污染物都会“掩盖”全球变暖。

二氧化硫是主要抵消阳光影响的物质,若没有它,全球变暖的幅度早已超过《巴黎协定》设定的1.5°C目标。除了损害呼吸系统外,二氧化硫及其他硫氧化物还会导致酸雨,损害树木和植物的叶片。这些排放的主要来源是煤炭燃烧,因此必须大力减少煤炭的使用。

氮氧化物(NOx)是另一种空气污染物。它们是一类无色气体,由工业过程、车辆和发电厂排放。氮氧化物与大气中的其他化学物质发生反应后,会形成细小颗粒(颗粒物、颗粒污染),这些颗粒可能导致哮喘等呼吸系统疾病,并参与酸雨的形成。

氮氧化物还会影响地表臭氧的形成,地表臭氧在阳光作用下生成。气温越高,氮氧化物与其他化学物质反应生成臭氧所需的活化能就越多。与平流层臭氧不同,平流层臭氧保护我们免受阳光伤害,而地表臭氧会危害人类和农作物。小麦和水稻尤其容易受到其影响,导致产量和种子质量下降。

烟尘状的黑碳由燃烧燃气和柴油的发动机排放。它也来自生物质燃烧,并对人类健康和气候产生影响。黑碳除了导致呼吸系统和心血管问题外,还可能引发癌症和先天性残疾。

黑碳吸收光线的能力会使空气升温,进而影响气候。当它沉降到两极时,会使冰雪颜色变暗。结果,冰盖失去反射热量和光线的能力,从而加速融化。

减少化石燃料的使用

虽然部分气溶胶和其他细小颗粒污染可能掩盖全球变暖,但这绝不意味着它们是可取的。

一些科学家曾提出人为向大气中添加二氧化硫,使其充当冷却剂以应对气候变化。这一过程被称为太阳辐射管理(SRM)。

但批评者认为,这可能扰乱全球气候模式,并可能加剧酸雨。进而,这可能影响粮食与水循环。太阳辐射管理还可能削弱加快实现温室气体净零排放的努力。

正如牛津大学的大气科学家所强调的,空气污染和全球变暖的影响必须通过减少化石燃料使用来共同应对,且需迅速行动。

世界经济论坛开展了许多聚焦脱碳和清洁空气的举措,包括清洁空气联盟、工业集群:净零挑战以及汽车与新型出行。

最近一项研究声称,治理空气污染可能会加速全球变暖。但事情并非如此简单。
最近一项研究声称,治理空气污染可能会加速全球变暖。但事情并非如此简单。
01:42
授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。