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比想象更严重!野火产生的烟雾不仅阻挡阳光 还会影响臭氧层

2020-01-10 16:25 前瞻网   

 

比想象更严重!野火产生的烟雾不仅阻挡阳光 还会影响臭氧层

澳大利亚持续四个月的野火将对气候产生深远影响。近日,科学家首次揭示了各地频发的野火将如何影响臭氧层。

靠近地球表面的冷空气通常会阻止烟雾升得过高。但在2017年夏天,加拿大西部和美国西北太平洋地区发生了数十起火灾,它们形成了自己的巨型风暴云,这被称为火积云(pyrocumulonimbus或pyroCb)。

研究人员在8月9日的《科学》杂志上报告说,在两个月内,这些云团已经将烟雾上升了12至23公里,进入平流层。太阳辐射加热了烟雾中的煤烟,帮助它达到了那些高度。

利用卫星、气象气球和地面遥感技术,研究小组追踪了北半球上空的烟雾,测量了有机物和黑碳(即烟灰)的含量。

中国广州暨南大学的气候科学家Pengfei Yu说,烟雾在平流层持续了大约八个月。

共同作者、新泽西州新不伦瑞克罗格斯大学(Rutgers University)的气候科学家艾伦·罗伯克(Alan Robock)说,虽然以前曾在平流层观察到烟雾,但这是首次对一种称为“self-lofting”的过程进行了直接观测。

研究小组说,观测结果证实了模拟结果,即如果核战争向平流层注入大量烟雾,将会发生什么。

“大自然为我们做了实验,”罗伯克说,他证实了“核冬天”的设想,即城市燃烧产生的平流层烟雾会对气候产生深远而持久的影响,包括阻挡阳光和影响臭氧。

德国迈因茨马克斯·普朗克化学研究所的大气化学家Yafang Cheng说,了解高海拔地区烟雾颗粒的命运“对气候研究非常重要”。

重要的是,Yu和他的同事们证明了“平流层中的烟雾会持续很长一段时间,”哈佛大学大气化学家Loretta Mickley说。

烟雾在平流层停留的时间越长,烟雾层中的有机物和烟灰吸收阳光或将阳光反射回太空的时间就越多。

她说,过去几个世纪中,大型火山爆发造成了这种太阳反射,而变暗效应导致了农作物歉收和饥荒。

野火不太可能释放出足够多的烟雾,导致地球整个半球变暗。但是烟雾会以两种不同的方式破坏保护地球免受太阳紫外线伤害的臭氧层。

Yu说,最直接的是,当臭氧含量低的烟雾上升到平流层时,它会将富含臭氧的空气挤出,导致该地区的臭氧暂时消失。

Yu的团队使用CALIPSO卫星上的灵敏仪器,测量了2017年火灾期间加拿大部分地区的臭氧损失,最高达50%。

此外,随着时间的推移,通过野火烟雾将水蒸气输送到平流层的化学反应也会破坏臭氧。当水蒸气分解时,它会释放出一种叫做自由基的活性氧化氢分子,这种分子会破坏臭氧。

“虽然我们不能说观测到的臭氧损失(火灾造成的)是化学物质造成的,但如果更多的烟雾进入平流层,臭氧损失的风险就会上升,”Yu说。

这些臭氧损失的严重程度“目前是一个大问号,但正在积极研究,”该研究的合著者、华盛顿特区海军研究实验室的气象学家迈克尔·弗洛姆(Michael Fromm)说。

原文出处:

https://www.sciencenews.org/article/worst-wildfires-can-send-smoke-high-enough-affect-ozone-layer,The worst wildfires can send smoke high enough to affect the ozone layer,作者:Megan Sever

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责任编辑: 3976DBC

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