人類活動使得地球「忽冷忽熱」：氣溶膠污染或抑制全球變暖

作者：Nala Rogers，發表於2017年2月23日

（編譯/楊文婷）人類活動對北極的影響或許比預想的還要早，在1950年至1975年期間，氣溶膠污染或抑制了全球變暖，並增加了北極海冰。

40年來，由人類活動造成的溫室氣體污染會鎖住熱量，這些熱量正在慢慢侵蝕北極海冰。但在二十世紀的一小段時期里，北極海冰的數量實際上卻在增加。根據一項新的研究，這或許也是人類造成的。

研究人員首先利用歷史測量數據來了解北極海冰如何變化，然後模擬氣候變數來找出變化的原因。他們發現在1950年至1975年，某些空氣污染抵消了能在大氣中鎖住熱量的溫室氣體所帶來的影響。期間，這些氣體之間的平衡作用降低了地球的溫度，幫助北極海冰增長。研究結果再次強調了北極海冰系統的脆弱性，人類不斷變化的污染習慣正以不同的方式破壞這個地區。

約翰·法伊夫是位於不列顛哥倫比亞省維多利亞市加拿大環境與氣候變化局的一名高級研究員。他同時也是該研究參與者。他說：「我覺得研究結果告訴我們，人類對北極的影響比我們預想的要早得多。」該研究發表在《地球物理學研究快報》上。

當人類燃燒化石燃料時，它們會產生一系列不同的污染物，這些污染物能「強迫」氣候以不同的方式去應對。溫室氣體——如二氧化碳——能鎖住熱量使地球變暖。而懸浮在液滴中的細顆粒物——統稱為氣溶膠——通常能反射太陽的能量，使地球變冷。

法伊夫說：「至於氣候到底會如何應對，這就要看這兩種勢力之間誰更強了。」

法伊夫表示，在二十世紀中期，燃煤電廠和其它污染源釋放了大量的二氧化硫。這些二氧化硫在大氣中形成了有毒的硫酸鹽氣溶膠。以往的研究表明，這些硫酸鹽氣溶膠的冷卻作用曾幫助抵消溫室氣體導致的地球變暖作用。但到了1970年左右，美國的清潔空氣法案和其它的空氣質量法規開始抑制硫酸鹽氣溶膠的產生。硫酸鹽氣溶膠相對降解得比較快，所以人們很快呼吸到了更健康的空氣。與此同時，溫室氣體的產生卻還在繼續，而它們在大氣中逗留的時間比硫酸鹽氣溶膠要長得多，進而導致全球平均氣溫上升。

安德魯·馬霍尼是位於費爾班克斯的阿拉斯加大學的一名海冰地理物理學家。他雖然沒有參與這項新的研究，但他表示，該研究調查了對北極海冰的影響。跟陸冰不同，浮動的海冰在融化和凍結時不會影響海平面。但海冰在全球氣候和洋流中卻扮演了一個重要的角色，它就像汽車的水箱和水泵。海冰對北極的生態環境來說也非常重要，它為許多生物提供了營養豐富的藻類。海冰在融化時會釋放藻類，所以如果海冰每年的凍結和融化循環發生改變，就有可能導致食物網發生紊亂。

馬霍尼說：「海冰的增長和消融就像北極的脈搏一樣，它的節奏是為所有生活在那裡的物種而設定的。」

從二十世紀七十年代後期也就是衛星開始記錄的時候起，研究人員的記錄了顯示了北極海冰迅速減少。早期的數據非常匱乏，但過往的研究表明，北極海冰在1950年至1975年之間有所增加。法伊夫及其同事從多份史料數據中確認了這一點，包括蘇聯船隻在冰雪覆蓋的北部海域航行時使用過的地圖。法伊夫表示，數據顯示，北極海冰曾經經歷過一次跟海冰減少時一樣程度的迅速增長。

接下來，研究人員利用地球氣候的數學模型來模擬不同的情形，計算出剔除特定污染物或者自然現象後的結果。模擬結果顯示，大概三分之一的海冰增長源於自然作用，三分之二源於人為造成的氣溶膠污染。

法伊夫說：「當時，北極的海冰一直在增長，這點現在是明確無誤的。通過這些模擬實驗，我們能確定當時北極海冰的增長是源於人類活動產生的氣溶膠。」

但是，並非所有人都相信氣溶膠的作用。弗拉德米爾·謝米諾夫是莫斯科大氣物理研究所和地理研究所的氣候學家。他雖然沒有參與這項研究，但他把這段時期的海冰增長歸因於自然變化。不過他也表示，氣溶膠確實也可能起到了一定的作用。

謝米諾夫說：「這個模型顯示氣溶膠可能會對海冰起到這種作用，就這個結果而言非常有趣。但要確定這只是一個異常值還是一個實證結果，你還需要檢查其他的模型。」

馬霍尼同意新的研究需要其它氣候模型來檢驗。但他也說，模擬結果看上去是合理的，模擬實驗展示了人類活動所產生的深遠影響。

他說：「我覺得這說明氣候對人類活動的敏感度比我們認為的還要強。當我們嘗試計算人類活動對環境的影響時，需要考慮的東西要非常廣泛。」

文章來源： 美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄 張錚錚供稿

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