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研究对野火引起的棕色碳气溶胶的变暖影响表示怀疑

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随着毁灭性的野火在美国西部和加拿大继续风靡,在圣路易斯华盛顿大学的环境工程师队伍已经发现,吸收有机颗粒物质,也被称为棕色碳气溶胶,在野火烟雾中失去了它的能力吸收阳光的时间越长,它仍然在大气中。

Rajan Chakrabarty,助理教授,Brent Williams,雷蒙德·T·塔克杰出的InCEES职业发展副教授,都是能源,环境和能源部的气溶胶科学家。工程学院化学工程系应用科学和他们的实验室发现,棕色碳气雾剂的性质从光吸收到光散射的时间长久地停留在大气中。首次发射时,烟雾呈褐色,对大气有暖化效应。但在大气中数日之后,烟雾逐渐变白,变暖效果明显减弱。与棕色烟雾相比,由此产生的白烟大致有助于使光吸收大约减少46%。 Chakrabarty说:“我们的研究对棕色碳的变暖影响表示怀疑。 “如果不考虑这种生命周期分析,气候模型很可能会由于这些气溶胶而导致高估的变暖值。”

研究结果发表在早期的在线出版物“环境科学与技术”上。技术通讯“9月21日。

虽然科学家们已经确定黑碳或烟尘是主要的光吸收和增温剂,但是对于阴燃的野火对大气的影响知之甚少。研究人员说,这些气溶胶在促进大气变暖方面的作用存在很多不确定性。

Chakrabarty,威廉姆斯和他们的实验室成员通过在美国森林管理局的帮助下在燃烧室内燃烧从阿拉斯加不同地区获得的泥炭地燃料而发现了这一现象。北方森林中闷烧的泥炭火是有机气溶胶和碳排放的主要来源。在一个独特的模拟环境中,团队在数天内研究了棕色碳烟的物理,化学,光学性质和成分的变化。通过在光化学反应器中将烟雾暴露于紫外辐射和臭氧等氧化剂,它们可以模拟大气中的自然效应。

当烟雾从烧伤中首先发出时,它从吸收较短的可见波长(蓝色到绿色)的方式呈褐色。华盛顿大学气候变化项目(WUCCP)主任威廉姆斯说:“我们看到,随着烟雾在我们的模拟气氛中变老,我们正在增加化学变化发生的程度。 “由于这种化学反应发生在大气中,随着时间的推移,烟雾颗粒变得更加清淡。如果颗粒总是保持棕色,它们会继续变暖,因为它们会吸收更多的辐射。如果在大气中几天后变成白色,他们将开始通过散射更多的辐射来促成冷却。“

Chakrabarty说,这一结果将有助于科学家们对气候模型和卫星取回算法进行微调。它还将协助几个联邦机构了解野火。

Chakrabarty说:“由于数十年的灭火和增加的燃料负荷,野火将成为空气污染的主要来源。 “我们已经在一定程度上对汽车和工业等排放物进行了排放控制,但是这是自然的,而且很难控制。”威廉姆斯说,西方的长期土地管理和北方的变暖随着气候变化越来越普遍,该国的部分地区导致可燃燃料的增加。威廉姆斯说:“干旱,洪水和侵入性虫害等事件都可能会导致植被的死亡,所以你们站在一起,死去的植被,整个森林地上都装满了燃料。 “我们所有的模型预测,这些火灾将会变得更加极端。除了作为本研究重点的气候影响外,空气质量管理区也非常重要 关注由于这些森林火灾而导致空气质量较差的社区对健康的后果。“

来源:圣路易斯华盛顿大学

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