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2023-07-27 22:06

为什么从大气中吸收二氧化碳不能消除气候变化的所有影响



新的研究告诉我们,吸收大气中使地球升温的二氧化碳并不能逆转气候变化的所有影响。所谓的二氧化碳去除,听起来像科幻小说,但许多公司已经指望它来消除污染造成的一些损害。

公司可能会试图完全阻止温室气体的排放,或者他们可能会试图在事后清理。这就是为什么我们看到各种各样的品牌,从到,说他们会种树或投资新技术来过滤空气中的二氧化碳。但是,即使他们成功地捕获了二氧化碳,它能从一开始就扭转造成污染的后果吗?

今天发表在《科学进展》杂志上的一篇文章认为,不完全是这样——至少在合理的时间内是这样。它着眼于二氧化碳排放对大气环流模式的影响,这种模式对世界大部分地区的天气都有很大影响。这项研究表明,如果人们在找到将这些二氧化碳排放出大气的方法之前,不管愿意与否都继续污染,世界将会发生什么。

“大自然并没有那么简单。”

令人惊讶的是,研究发现,事情不会突然恢复正常。这表明现在就限制污染比等到以后再清理污染更重要。“人们很容易认为,如果我们降低二氧化碳浓度,大气就会恢复到原来的状态,”该研究的第一作者、首尔国立大学(Seoul National University)博士后研究员金瑞妍(Seo-Yeon Kim)说。“大自然并没有那么简单。”

哈德利细胞是世界上许多沙漠和雨林的决定性因素。它在热带(最靠近赤道的地区)和亚热带(离赤道更远的邻近地区)之间传递水分和热量。热带地区的暖空气上升,带来大量降雨。然后空气向极地移动到亚热带地区,大约在赤道南北纬20到30度之间,然后以非常干燥的空气的形式返回,这就是为什么地球上大多数炎热的沙漠位于这些亚热带地区。

燃烧化石燃料产生的温室气体正在扰乱这个系统。哈德利环流正在扩大,加剧了亚热带地区的干旱。

魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)研究大气、海洋和气候动力学的助理教授雷·切姆克(Rei Chemke)说:“会有更多的地区变得更像沙漠。”“即使是很小的变化也会对那里的人们产生巨大的气候影响。”

这篇新论文指出,不断扩大的干旱地区的干旱可能加剧粮食和水资源短缺,并使人们流离失所。哥伦比亚大学Lamont Doherty地球观测站的气候科学家Richard Seager说,哈德利细胞已经加剧了智利和南非的严重干旱,并影响了南澳大利亚的农业。

金和她的同事们模拟了如果大气中的二氧化碳浓度在接下来的140年里每年继续上升1%会发生什么——类似于气候研究中经常被描述为“一切照旧”的“情景”。然后,在二氧化碳浓度翻了两番之后,他们模拟了在同一时期,如果大气中的二氧化碳含量以同样的速度下降会发生什么。理论上,这应该会导致哈德利细胞收缩,使其边界从两极回到二氧化碳污染改变其边界之前的位置。

但这就是事情变得有点古怪的地方。从大气中吸收二氧化碳对北半球和南半球的影响是不同的。在这项研究中,哈德利细胞的北部边缘从历史上曾经的位置向南移动了更远,超过了预期的目标。但是哈德利环流的南缘移动得慢得多——慢到它没有回到起点。再过几个世纪,事情最终会恢复正常。但与此同时,这可能会让人类和野生动物的生活变得特别艰难。

事情变得有点古怪

没有参与这项研究的西格尔和切姆克都说,需要做更多的工作来了解在比这项研究中列出的更现实的情况下会发生什么。等待140年才能减少二氧化碳排放,将使世界处于危险境地。对于政策制定者来说,看到哈德利小组在更短的时间内会发生什么,采取更迅速的行动,可能会更有帮助。

有很多变量需要记住,这些变量可能会导致意想不到的结果,从而导致从大气中去除二氧化碳的努力。例如,研究中南北半球反应的差异与海洋温度对二氧化碳浓度变化的反应较慢有关。在南半球也使得哈德利环流对移动沙漠地区的影响更加明显。

西格尔说:“(当我们减少二氧化碳排放时)将会发生令人惊讶的事情。”“这与我们开始使地球变暖时所发生的事情不会相等,也不会相反。”

为了避免气候变化的最坏影响,任何从大气中吸收二氧化碳的努力实际上充其量只是补充。首先,向清洁能源的过渡可以阻止地球加热污染的积累。“现在减少排放是最重要的事情,”金说。