全球變暖新說法

陸安洲

2009 年2 月10 日，在不利氣象條件和元宵節(jié)燃放煙花爆竹的雙重影響下，北京空氣污染指數(shù)達到了307 的驚人高位，出現(xiàn)2009 年首個5 級重度污染天（當指數(shù)超過99 就被視為污染天），其中重要的污染物就是氮氧化物和二氧化硫。

在歐洲和北美都實行了嚴厲的法規(guī)以減少那些會導(dǎo)致酸雨形成的氣體排放，而這些氣體中的頭號罪魁就是二氧化硫和氮氧化物。這些法規(guī)取得了顯著成效!人們對大型熱電廠和礦物燃料排放的煙氣進行了處理，排放到大氣中的污染物質(zhì)因此明顯減少。正當科學(xué)家們?yōu)榧皶r拉響了污染的警報而慶幸時，可這些看似很好的解決辦法居然也有著意想不到的副作用。

美國大氣研究所的研究人員，根據(jù)長期觀測，最近發(fā)表了一個看起來有些自相矛盾的調(diào)查報告。報告中稱，根據(jù)近25 年的記載，歐洲氣溫迅速上升，主要是因為污染空氣的氣體在減少。

陽傘效應(yīng)

我們知道，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硫氧化物和氮氧化物是以固態(tài)或液態(tài)懸浮在空氣中的污染物質(zhì)。這些懸浮顆粒再加上大氣中其他污染物質(zhì)：沙塵、濃霧、火山灰或是植物燃燒產(chǎn)生的煙霧，不管它們是自然生成的還是因人類活動產(chǎn)生的，這些污染物中能夠吸收太陽光(例如炭黑)，有的能將部分陽光反射回太空(如硫酸鹽懸浮顆粒)，所以它們都能夠減少地球表面接收到的太陽能，從而降低地球的溫度。這就是科學(xué)家們所說的懸浮顆粒的直接效應(yīng)，或者稱為“陽傘效應(yīng)”。這些懸浮顆粒同時也間接地阻擋了太陽光線，因為它們作為水蒸氣的凝聚核心，很容易生成云層。如果有很多的懸浮顆粒，就可能產(chǎn)生很多的小水滴。由于這些小水滴更難下降，存在的時間會更長，這樣云就會把更多的陽光反射回太空。因此，問題的關(guān)鍵在于知道人類活動產(chǎn)生的懸浮顆粒對整個氣溫降低起到了多大的作用。

這個問題長久以來都沒有答案，不管怎樣，在作出了限制工業(yè)污染決定的20 世紀80 年代，人們并沒有提出這個問題。那時候，有一小部分科學(xué)家曾指出，自從20世紀50 年代末以來，到達地表的太陽光一年比一年少了。這種現(xiàn)象大多被忽視了。經(jīng)過了一段時期之后，人們終于認識到了這一現(xiàn)象以及發(fā)生這一現(xiàn)象的區(qū)域正在擴大：世界上不同的地區(qū)，從20 世紀60 年代到90 年代，每10 年接收到的太陽能以2%的速度減少。2001 年，這一現(xiàn)象被稱為“全球變暗”。但是，情況在2005 年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。1990 年至2005年，歐洲的二氧化硫排放量降低到了原來的1/3。發(fā)生這一變化的主要原因是，1990年占據(jù)了排放量1/5 的德國，其排放量減少到了原來的1/10。

全球變亮

自20 世紀90 年代以來，在歐洲和北美上空，這種傾向出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)。這一新的階段被稱為“全球變亮”?？茖W(xué)家認為，不應(yīng)該從太陽身上去尋找地球變亮的原因。因為太陽光的變化，衛(wèi)星應(yīng)該可以探測到，而衛(wèi)星并沒有探測到這種重要變化。那么，為什么會出現(xiàn)這樣的變化呢？

2006 年，美國阿貢國家實驗室的氣候?qū)W家借助數(shù)字模擬揭開了幕布的一角。這一模擬實驗考慮了大氣中大量自然生成和人類活動產(chǎn)生的懸浮顆粒。實驗發(fā)現(xiàn)，人類活動所排放的二氧化硫和炭黑懸浮顆粒應(yīng)對大氣透明度的影響負30％的責任。雖然它們在全部懸浮顆粒中所占比例不到1％。但二氧化硫和炭黑的顆粒更小，它們能夠比沙粒和濃霧反射更多的光線。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，不管是在全球范圍內(nèi)還是在局部地區(qū)，這些污染物排放量的改變都真實地反映了地表所接收到的太陽光的變化。

事實上，“全球變亮”現(xiàn)象更多是在歐洲和北美上空被觀測到的。這是因為在那里，一方面污染物質(zhì)的排放有著非常嚴格的標準，另一方面，前蘇聯(lián)國家因工業(yè)生產(chǎn)幾近崩潰，空氣也變得更加純凈了。而尚處在工業(yè)發(fā)展階段的國家排放了大量的二氧化硫和炭黑，天空變得越來越昏暗。污染和氣候之間因此建立起了緊密聯(lián)系：污染越少，就意味著地球上接收到的陽光越多，反之亦然。

臨界負荷

空氣中的氮氧化物，最大的來源是火力發(fā)電廠。據(jù)統(tǒng)計，我國氮氧化物排放總量每年超過2 000 萬噸，其中火力發(fā)電是最大來源。在大城市中，氮氧化物更重要的來源是機動車排放的尾氣。也就是說，當汽車行駛時，內(nèi)燃機燃燒過程的1 600℃高溫和富氧條件生成了氮氧化物。數(shù)據(jù)顯示，2008 年，我國機動車保有量達到1.699 億輛。在北京、上海、廣州等機動車保有量位于前40 名的城市中，約50%的氮氧化物污染來自于機動車尾氣的排放；深圳市機動車排放的氮氧化物占到了全市排放量的56.4％。而在民用車輛里，其中大型客車和重型貨車排放的氮氧化物約占機動車排放氮氧化物總量的70%。另外，在冬天采暖季節(jié)，大氣中的氮氧化物濃度是夏天的10倍。當然，冬季排放的氮氧化物并沒有比夏天多10 倍。這是由于夏天大氣氧化性能好，能將氮氧化物快速轉(zhuǎn)化掉。因此，冬季大氣的氮氧化物污染問題顯得更嚴重。

研究表明“全球變亮”時期，陸地上空的平均氣溫上升速度比“全球變暗”時期快了10倍。這就表明消除污染遠遠不是一件微不足道的小事!在20 世紀80 年代中期之前，空氣污染造成的“全球變暗”，有效地抑制了二氧化碳所引起的溫室效應(yīng)。但是自從人類開始治理大氣污染后，這一抑制作用就減弱了。與之前的那幾十年完全不同，最近10年來氣溫的迅速升高表明溫室效應(yīng)已經(jīng)達到了頂點。也就是說，失去了這些“污染陽傘”的保護，地球明天就會變得更熱。那么，應(yīng)該停止大氣污染治理嗎?事實上，我們的確可以利用污染來限制氣溫升高，但是這些懸浮顆粒對健康損害太大，我們不能想象放棄污染治理的后果。

世界衛(wèi)生組織認為，大氣污染每年至少造成了世界上超過50 萬人的死亡。減少大氣污染事關(guān)生死，限制全球變暖的速度勢在必行，我們應(yīng)該如何調(diào)和這兩者的矛盾呢?因為眼下的氣溫升高也會對人類健康造成危害，如新疾病的產(chǎn)生，傳染性疾病區(qū)域的擴大，或是極端天氣的增加等。如果我們?yōu)榱斯残l(wèi)生繼續(xù)降低工業(yè)污染，使全球變的更亮，最終可能會使公共衛(wèi)生更加惡化!

減污為首

無論如何，在污染對健康的影響和將來氣溫的升高之間取得平衡是件非常困難甚至是不可能的事情。于是，現(xiàn)在我們把減少大氣污染放在了首位。但是，減污要減到什么程度呢?要回答這個問題，必須考慮科學(xué)模擬實驗所得出的結(jié)論：完全清除掉大氣中因人類活動而產(chǎn)生的懸浮微粒，可能會對氣候產(chǎn)生重要影響。如果人們阻止所有因人類活動而產(chǎn)生的二氧化硫的排放，地面平均氣溫將會上升得非?？欤簝扇陜?nèi)就會升高將近1℃。到2100年，歐洲的氣溫會比不治理大氣污染時的氣溫高出1.5℃，而加拿大北部和西伯利亞則可能會高出5℃!

看到這些令人驚慌失措的數(shù)據(jù)，我們似乎應(yīng)該去懷念過去工廠毫無節(jié)制地排放有毒氣體的“美好時光”了!同樣，我們也可以預(yù)見，一些發(fā)展中國家也須會因此通過補償機制獲取排放更多二氧化碳，釋放更多二氧化硫的權(quán)利。不過，我們的認識不能僅僅停留在這個層面上。

氣候?qū)W家們認為應(yīng)該采取另一種截然不同的解決方法：必須更加努力地減少那些排放后會造成溫室效應(yīng)的氣體。在歐洲，據(jù)說如果想把氣溫的升高控制在2℃以內(nèi)，那么大氣中二氧化碳的含量不應(yīng)該超過4.5×10－4（450ppm），但是前提是懸浮顆粒的總量應(yīng)保持穩(wěn)定。如果同時清除掉大氣中因人類活動而產(chǎn)生的懸浮微粒的話，氣溫的升高就會遠遠超過2℃了!因此，減少污染的目標應(yīng)該定得更高。氮氧化物控制是以減少環(huán)境損害為目標，應(yīng)該引進“臨界負荷”這一概念，嚴格控制溫室氣體的同時，又要保證大氣中有相當多的懸浮顆粒，最終使氣溫不致升高。