气溶胶效应导致长三角变冷
当全球变暖成为共识之后,科学家尝试用计算机模拟出自1840年工业革命以来的全球气候演变,但却发现这与150年来实际气候观测的结果相差很大。
误差为什么会发生?美国能源部试图找到其中的原因。“我们出资数亿美元,成立大气辐射综合观测项目,邀请全世界科学家们一起参与探讨”,美国能源部技术官员Mr.Kim表示。
大气辐射综合观测项目,分为固定观测与流动观测两个部分。其中,流动观测站由进入项目的科学家提出申请,并根据研究需要安置在地球任一角落,周期一年。
2008年,大气辐射综合观测项目中的流动观测站被安置在中国各地。这也是中美两国迄今为止大气领域中最大、最先进的合作项目。2008年的观测数据将成为重要研究指标。
今年国庆之后,这一项目的美方首席科学家、美国马里兰大学终身教授、南京信息工程大学环科院兼职院长李占清回国调研项目进展情况。2004年5月28日出版的《Science》杂志曾将李占清作为封面人物。
10月6-7日,李占清首次就该项目的运作接受了记者采访。
项目主要通过对气溶胶物理、化学和辐射特性以及与之紧密相关的云、辐射和气象因子同时综合观测,以研究减小中国区域气候变化评估以及预测中的不确定性,为中国东部地区人为气溶胶和西部地区沙尘气溶胶气候效应研究提供基础数据。
项目使用了美国大气辐射观测最先进仪器。这些仪器共装满了7个集装箱,仅包机运输费用就高达50万美元,由于自动化程度高,维护运转仅需要5-6人。
气溶胶降低温室效应
“从理论上看,100多年来,二氧化碳等气体积聚增加形成的温室效应,造成地球的升温应该要比现在人们的观测数据与人体感受要严重很多”,李占清表示,但事实上温室效应造成的升温被其他因子掩盖了。
气溶胶就是其中一个重要因子。
气溶胶(Aerosols),是空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称,其产生有自然和人为两种来源,典型大小为0.01~10微米,不过它的寿命只能以“小时”或“天”计算。
气溶胶可以从两方面影响气候:通过散射辐射和吸收辐射产生直接影响,这影响到地球能量多少进而引起温度的变化;另一个影响在于,作为云凝结核或改变云的光学性质和生存时间而产生间接影响,决定降雨量的多少并影响大气成分。(点击查看:气溶胶影响降雨量)
“气溶胶散射地球大气能量的辐射,抵消了二氧化碳的致暖效应”,李占清表示。气溶胶的产生的作用就像在大气层中开个洞,将地球能量源源不断输送进太空。
而使得气溶胶散射辐射加剧的是大气中的悬浮颗粒,主要来自硫化物以及细微尘埃——这主要是人为导致。
长三角变冷
2008年的秋天已到,长三角的多个城市送走了近几年来最凉爽的“夏天”。
上海今年夏天的平均气温27.8℃,为6年来最凉爽;而在安徽,今年整个夏季全省平均高温天数只有12天,6—8月全省平均气温26.4℃,为2000年以来首次偏低,也是近9年来最低的一年;同样的情况也在江苏以及浙江的大部分地区出现。
这似乎预示着长三角地区的温度开始下降了,这仅仅是一个巧合么?
江苏今年全省夏季日照时数307小时~575小时,较常年同期偏少1-5成,全省夏季平均日照时数327.9小时。其中,南京夏季平均日照时数437小时,比常年同期偏少3成。
日照时数较常年明显偏少,这意味着接受太阳辐射的能量就减少,地面温度也就开始下降,而这就是云和气溶胶产生的共同影响——挡住了太阳的直接辐射,并且从地面吸收能量并再次辐射到太空。
由中美两国在大气气溶胶合作项目中发现,气溶胶对地面降温起到了相当大的作用。
报告表明,中国华东地区以及华中地区的东部,其上空出现了较为明显的气溶胶覆盖层——与西部地区相比,其形成方式上更多来自人为造成。“这些地区是气溶胶的高值区,具体可用气溶胶的光学厚度来解释”,李占清表示,上述地区的气溶胶光学厚度数值超出周边其他地区的2-3倍,更高出全球平均厚度4倍。
“全球变暖,最为担心的是某个地区的温度在毫无预兆的条件下突然升温,并且幅度非常大”,李占清强调,如果在各种天气因素的综合影响下,华东地区上空的气溶胶覆盖层突然变薄或消失,则势必会造成华东地区温度的突增。