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野火和森林排放的烟雾解释了上新世如此热的原因

时间：2021-09-18 13:25:04 来源：

耶鲁大学的最新研究使用复杂的地球系统建模，揭示了300万年前森林释放的野火和烟尘对全球变暖的影响远大于古代大气中的二氧化碳。

这组作者说，这项研究提供了证据，表明动态大气化学在过去的温暖气候中起了重要作用，强调了气候变化的复杂性和天然成分的相关性。他们没有谈到或质疑人为产生的CO2排放在气候变化中的重要作用。

耶鲁大学林业与环境研究学院（F＆ES）的纳丁·恩格（Nadine Unger）领导的一个团队使用复杂的地球系统建模计算得出，上新世中期对流层臭氧，气溶胶颗粒和甲烷的浓度是前期观测到的水平的两倍。工业时代-很大程度上是因为地球上有如此之多的面积被森林覆盖。

根据发表在《地球物理研究快报》上的研究，这些反应性化合物改变了地球的辐射平衡，造成全球净变暖的程度比二氧化碳的影响大两倍至三倍。

昂格说，这些发现有助于解释为什么上新世比工业化前时代的温度要高出工业化时代两到三摄氏度，昂格尔说。

F＆ES大气化学助理教授Unger表示：“这项发现对于更好地了解整个地球历史上的气候变化非常重要，并且对森林砍伐的影响以及森林在气候保护策略中的作用具有重大意义。”

她说：“传统观点是，森林通过碳储存和改变地球表面的颜色来影响气候，从而影响反照率效应。但是，据我们了解，森林生态系统还有其他方式可以影响气候。”

反照率效应是指行星表面反射的辐射量。例如，浅色的雪表面比黑暗的森林将更多的光和热量反射回太空。

气候科学家建议，如果人类无法抑制二氧化碳的排放，上新世时代可能会瞥见地球的未来。在上新世时期，据信影响气候的两个主要因素-大气中的CO2浓度和各大洲的地理位置-与现代几乎相同。但是科学家们一直想知道，上新世的全球地表气温为什么比地球工业化前的温度要高得多。

昂格说，答案可能是在人类存在于地球上早就存在的高反应性化合物中发现的。例如，陆地植被自然会释放出大量的挥发性有机化合物。这些是有机气溶胶和臭氧（一种有力的温室气体）的关键前体。同时，野火是黑碳和主要有机碳的主要来源。

在上新世期间，森林覆盖面大大增加，这一时期不仅以温度升高为特征，而且以更大的降水量为特征。当时，非洲，澳大利亚和阿拉伯半岛的大部分干旱和半干旱地区都覆盖有稀树草原和草原。甚至北极也有广阔的森林。昂格说，值得注意的是，没有人要砍伐森林。

研究人员使用美国国家航空航天局戈达德空间研究所模型E2全球地球系统模型，可以模拟上新世和前工业时代的陆地生态系统排放和大气化学成分。

根据他们的发现，在上新世期间，全球植被的增加是排放的主要驱动力-以及随后对气候的影响。

先前的研究已经驳斥了这些反馈，表明这些化合物的影响有限，因为在温暖的气候下，它们会被频繁的降雨从大气中冲走。这项新的研究则相反，他们说，与上工业时代相比，这些颗粒在上新世大气层中停留的时间长度相同（一到两周）。

昂格说，她的发现表明，与仅受二氧化碳水平和反照率影响的系统相比，其对气候的敏感性更高。

她说：“我们可能会做很多工作，以减少公路车辆和工业排放所造成的空气污染，但在一个更温暖的未来世界中，自然生态系统将把臭氧和气溶胶颗粒带回来。”“减少和防止化石燃料二氧化碳的积累是目前确保安全气候未来的唯一途径。”

建模计算是在耶鲁大学的omega超级计算机上完成的，该超级计算机是一个704个节点的集群，能够每秒处理超过52万亿次计算。

出版物：Nadine Unger＆Xu Yue，“上​​新世强烈的化学-气候反馈”，《地球物理研究快报》，2014年； DOI：10.1002 / 2013GL058773

图像：来自Shutterstock的消防线


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