地球暗化和暖化的拉扯? - 地球科學討論

※ 引述《mmcin2100 (劃過天空的火流星)》之銘言：
: 最近看到一個消息,有科學家研究地球的日照
: 發現從195x~199x年全球的陽光穿透度
: 有的地區少則減少10%,多則60%?????
: 也就是說地球變暗了~原因來自於人類製造的懸浮微粒
: 阻擋了陽光的穿透

英文對應的名詞是global dimming
也就是地面的入射太陽輻射減低（陽光變暗了）
在80-90年代的時候就已經發現
但是大概在90年代以後才比較確定氣懸膠（懸浮微粒）是主要原因


: 人造懸浮微粒-->只要有燃燒都會釋放出微粒+co2

各種燃燒過程會產生的微粒成份不同
早期火力發電廠燒煤, 而且沒有污染防治技術
所以排出很多硫酸粒子
造成嚴重酸雨問題
90年代歐美國家強制要求火力發電廠加裝控制硫排放的設備之後
這些地區大氣中的硫酸粒子濃度就降低了
一般也認為這是global dimming在1990之後漸不明顯的原因

但是現在中國與印度仍然有許多缺少防治技術的火力發電廠
所以變成人為排放硫酸粒子的高濃度地點

另外一類微粒是含碳（carbon）的粒子
包括煤灰碳粒組成的黑碳(black carbon)與
揮發氣體凝結成的有機碳(organic carbon)
除了火力發電, 燒柴的爐灶, 煤炕暖爐, 還有農田火耕
或燒農業廢棄物都是碳粒子的主要人為來源
這些碳粒子的量沒有硫酸多
但是光學與化學性質很複雜（後面會解釋）

另外還有硝酸粒子
來源是汽車廢氣還有農田的肥料
在硫酸減少之後
硝酸粒子逐漸成為量最多的人為排放微粒
而且因為缺少排放控制技術
硝酸粒子濃度未來應該會不斷增加

除了人為排放的粒子
自然界也會產生硫酸（海洋生物排放）, 有機碳（森林排放）
海鹽（海浪泡沫蒸發）, 沙塵（沙漠風吹揚沙）等微粒
也都對陽光輻射和雲有影響
一般在討論人為氣候變化的時候會當成背景值
但是因為有很強的年際變化（interannual variability)
而且氣候變化有可能反過來改變這些自然排放的強度
（例如環流改變會造成沙漠地區風場變化, 影響沙塵的產生）
形成複雜的反饋(feedback)
這些反饋過程與人為氣候變遷之間的關係
是目前最熱門的研究題目之一
也影響我們對未來氣候的預估能力


: 現在有科學家懷疑,這些懸浮微粒是否和所謂的溫室氣體拉鋸
: 降低全球暖化的程度???
: 看資料說
: 目前透過乾淨燃燒(似乎是90年代後),懸浮微粒已經有減少,可是CO2依舊
: 陽光穿透度疑似有稍微提高

氣懸膠對氣候的影響主要透過兩類過程

一個是直接把陽光反射或吸收掉, 或是會吸收紅外線
因為是直接改變輻射收支 所以叫直接效應

二是影響雲, 使得雲變亮或生命期變長, 雲就可以反射更多陽光
因為是改變雲再間接影響輻射 所以叫間接效應

另外還有所謂的"半直接效應"
是當黑碳吸收了陽光 或是沙塵吸收紅外線以後
會把吸收的輻射轉換成可感熱
改變周圍大氣的溫度
假如大氣中某一層含有很多這類微粒
就會改變大氣的溫度剖面 影響穩定度
大氣穩定度再控制雲的形成機會

此外還有其他微粒與雲滴的輻射交互作用 或微粒之間的交互作用
但是量測與模擬都很困難研究不多 一般認為這類影響也應屬次要

簡單地說
硫酸 硝酸 還有部份有機碳都是很會反射陽光的粒子
他們的直接效應是會造成地面冷卻 大氣也冷卻
而且他們都是親水性的 可以改變雲滴大小
產生明顯的間接效應 也是造成地面＋大氣冷卻
這些冷卻效應可以抵消部份的溫室效應

黑碳粒子的部份有點複雜
主要牽涉到地面反照度(albedo)
還有碳粒子所在高度的問題
請容我富奸一下 之後再回來補充 XD


: 所以夏天會變比較熱,冬天也會比較冷
: 其中最明顯的是一天之中的溫差

這兩點不知道原po是從哪邊看到的
而且指的是全球還是某個特定區域的情形呢？

氣懸膠的地區與季節分布還有成份差異很大
所以對每個地區的氣候形態影響各有不同
很難一概論之 而且各模式的預估不太一致

但是相比之下溫室氣體的氣候效應還是大過微粒
所以未來的氣候 全球平均還是由溫室效應主宰
氣懸膠會有一些大範圍的影響（南北半球平均 熱帶與中高緯平均...etc）
各區域的細節則必須同時考慮溫室氣體與氣懸膠的綜合影響

日溫差的話 溫室氣體和高層卷雲是主要影響因子
要跟氣懸膠連上關係的話
大概指的是飛機排放的凝結尾（一種人為造成的卷雲）


: 不知板上高手看法如何?

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