气溶胶污染|破坏地球气候的稳定和对健康的威胁

　　气溶胶是漂浮在大气中的细颗粒物。许多是自然的，但几个世纪以来，它们并没有增加或减少太多。但人为引起的气溶胶——从烟囱、汽车尾气、野火甚至干衣机排放——迅速增加，这在很大程度上与导致气候变化的温室气体同步。

　　气溶胶污染每年造成420万人死亡，仅在美国就有20万人死亡。因此，迅速遏制它们是有道理的。然而，这样做有一个问题：人类释放到大气中的气溶胶目前有助于冷却气候。因此，它们保护我们免受持续排放的温室气体造成的一些变暖。

　　但科学家们仍然不知道这种降温效应有多大，也不知道迅速减少气溶胶是否会导致气候变暖的灾难性增加。这种不确定性是由气溶胶复杂性引起的。大气颗粒物的大小、形状和颜色、它们与其他颗粒的相互作用，最重要的是它们的影响，都各不相同。

　　科学家表示，准确模拟气溶胶对气候变化影响的强度对人类的未来至关重要。但是气溶胶很难建模，因此可能是九个行星边界中最不了解的，其不稳定可能威胁到地球的操作系统。

　　在过去的两千年里，中国经历了朝代的兴衰。这就是人类历史的变幻莫测。但都柏林三一学院和杭州浙江大学的研究人员最近提出了一个令人惊讶的自然解释：火山。在自公元 0 年以来的 68 次朝代崩溃中，他们发现有 62 次发生在世界各地的主要火山爆发之前。

　　火山将大量称为气溶胶的微小颗粒抛向天空。它们漂浮在大气中，有时会产生巨大的影响：散射阳光、吸收太阳辐射、冷却地球和改变降雨模式。例如，当 1991 年菲律宾皮纳图博火山爆发时，由此产生的火山灰云至少在两年内使地球温度降低了 0.6 摄氏度(1.1 华氏度) 。

　　1991 年菲律宾皮纳图博火山喷发将足够的硫酸盐和其他气溶胶颗粒抛入平流层，使地球冷却至少两年。图片由中士提供。瓦尔甘皮斯。

　　中国王朝研究背后的团队推测，火山气溶胶引发干旱并毁坏庄稼，导致整个中国农业经济发生灾难性的社会动荡。这种因果关系很难最终证明，但结果表明气溶胶在过去和今天对气候和文明的影响可能有多大。

　　神秘的气溶胶

　　当我们谈论气候变化的原因时，我们通常会想到二氧化碳或甲烷等温室气体，它们形成均匀的混合物，在全球范围内均匀分布，从而导致相对均匀且易于理解的影响，即地球变暖。但科学家们越来越意识到温室气体只是部分原因。

　　气溶胶讲述了另一个主要的气候故事。这些是混合的物质，液体和固体，几乎在所有方面都与它们的气体兄弟不同。气溶胶往往挂在其源头附近的大气中，或者通过气流作为局部或区域性的团块移动，它们可以以多种相互矛盾的方式影响气候，包括降温或升温，引发干旱或强降雨。气溶胶的影响难以量化和表征，但有可能填补气候科学中的许多空白。

　　“这就是社区想要了解[他们]的原因，”布鲁克海文国家实验室环境与气候科学部的高级科学家斯蒂芬施瓦茨说。“这是最大的未知数。”