本文根据九州大学成果发布编译整理而成
地球变暖对策的国际框架《巴黎协定》从2020年开始正式生效,要求大幅削减二氧化碳等温室气体的排放量。另一方面,新兴市场国家和发展中国家的大气污染情况非常严重,据估算,全球每年大约有700万人死于大气污染,但是人类活动排放的PM2.5的主要物质——硫酸盐气溶胶又对大气有冷却作用,所以PM2.5的存在对缓解温室气体造成的地球变暖有一定的效果。
日本九州大学应用力学研究所的竹村俊彦主任教授利用自己开发的计算气溶胶(微颗粒)引起的气候变化的软件MIROC-SPRINTARS,预测了在不久的将来随着硫酸盐气溶胶的浓度降低而出现的气温上升情况,发现即使是相同的硫酸盐气溶胶浓度降幅,二氧化碳浓度越高,气温上升的幅度也就越大。这表明,在为减轻大气污染而降低PM2.5浓度时,必须同时降低温室气体的浓度,否则会加速地球变暖。
图:利用MIROC-SPRINTARS预测的将人类活动产生的硫酸盐气溶胶由目前的浓度降至零时的地面年均气温变化。研究表明,在二氧化碳浓度较高的状态下减少人类活动产生的硫酸盐气溶胶,会导致北半球中高纬度地区的气温大幅上升。
(左)将CO2浓度设定为2000年的水平
(右)将CO2浓度设定为CO2排放以目前的速度持续增加时2080年的水平
如下图所示,PM2.5的主要物质硫酸盐气溶胶主要通过两种机制为大气降温。本文作者自主开发的计算气溶胶引起全球大气污染和气候变化的MIROC-SPRINTARS软件,在二氧化碳浓度分别为2000年水平的369ppm和其2倍的738ppm两种情况下,按照增加和减少人类活动产生的硫酸盐气溶胶的前体物质——二氧化硫(SO2)排放量,分析了气温变化。
SPRINTARS可以计算大气中的各种气溶胶从生成到移动、发生化学反应并沉降的一系列运输过程,还可以计算气溶胶引起的气候变化。另外,很多新闻媒体还经常利用 SPRINTARS 来计算PM2.5的浓度变化情况。
论文信息
题目:Return to different climate states by reducing sulphate aerosols under future CO2 concentrations
期刊:Scientific Reports (Springer Nature Publishing AG)
DOI:10.1038/s41598-020-78805-1
日语发布资料
编译:JST客观日本编辑部