来自化石燃料废气的超细大气粉尘可能导致极端天气

强降水或极端干旱——全球极端天气事件的频率正在增加。然而，现有的气候模型并不能充分显示它们的动态。卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的研究人员认为，大气中的超细粒子对云物理有重大影响，因此对天气也有影响。他们的飞机测量结果证实，尽管粗细粉尘浓度有所下降，但颗粒排放量有所增加，并将其归咎于废气清洁系统中化石燃料的燃烧。他们的结果发表在《科学报告》上。

根据政府间气候变化专门委员会的最新报告，简称IPCC，未来干旱、强降水等极端天气将增加。KIT气象与气候研究所 ( IMK- IFU)，KIT 在加米施-帕滕基兴的高山校园。然而，由于二氧化碳由于其寿命长而在空间中分布均匀，它并不能充分解释极端天气事件的分布和发生的可他补充说，没有考虑水文循环。

Junkermann 与来自独立的澳大利亚航空研究 (ARA) 研究所的气候研究员 Jorg Hacker 教授一起认为，尺寸从几纳米到 100 纳米的超细颗粒是由化石燃料的燃烧产生的，对极端天气事件有重大影响，因为它们充当凝聚核，对云物理具有区域性的短期影响。

“通过传统的云形成模型，我们可以证明超细颗粒的增加会导致形成特别细的液滴，”容克曼解释说。“因此，水在大气中停留的时间要长得多，降雨最初被抑制，并且在对流层中部形成了一个额外的能量库，这促进了极端降水。它可能发生在数百公里之外。纳米粒子污染的不均匀分布可以解释极端天气事件的巨大区域差异。”

来自现代废气清洁的纳米粒子

迄今为止，只有极少数情况下才能直接观察到超细颗粒对云形成的影响。出于这个原因，研究人员使用了地球大气中超细尘埃的数量和分布以及水文循环变化的数据。他们发现，在地球的许多地区，粒子数量的增加与区域变化的降水模式相关。

“例如，在地中海，自 1970 年代以来，颗粒浓度增加了 25 倍，”容克曼说。“在同一时期，可以观察到降水的强烈变化，规律降雨减少，干旱和极端事件增加。”

澳大利亚和蒙古也遇到了类似的模式。这一发现基于对小型飞机的广泛测量，这些测量产生了可能是 20 年来此类最大的数据集。这些数据涵盖了亚洲、中美洲、欧洲和澳大利亚地区历史上可重建的排放量和有据可查的区域气候变化。

这些数据证实了自 1970 年代以来颗粒物排放的极端增加。“在某些地方，我们发现了高达 150,000 个粒子/cm³，而 40 年前大约为 1,000 个粒子，”Junkermann 说。“这些极端浓度归因于发电厂、炼油厂或船舶交通，通常尤其是采用最新废气技术的大型焚烧厂。”

自 1990 年代以来，氨一直被用于防止工业设施废气中氮氧化物 (NO x ) 的形成。研究人员将此与许多纳米粒子排放到大气中联系起来。

在他们的文章中，科学家们呼吁重新考虑气候研究情景中大气中不断增加的超细尘埃浓度。迄今为止使用的计算是基于本世纪初排放情景的粉尘值。“更新的数据将大大改善水文循环、降水变化和极端天气事件的建模，”容克曼说。

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