大气粉尘含量影响气候变化

2011-1-19 14:46 来源: 人民网
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  一项最新研究表明,过去一个世纪里大气中的粉尘与以前相比增加了两倍以上。这种显著变化影响了全球的气候以及生态系统。

  据《科学日报》援引自美国康奈尔大学的网站消息,该校地球与大气科学副教授娜塔莉・马赫瓦尔德(Natalie Mahowald)领导了这项研究。马赫瓦尔德于2010年12月13日在旧金山举行的全美地球物理科学联合会的秋季会议上发布了其研究报告。

  运用现有的地球沉积物记录数据以及计算机建模仿真,研究人员估算出了整个二十世纪沙漠扬尘或者说大气中含有的土壤颗粒数量。这是科学界首次对二十世纪全球自然产生而非人为制造的大气悬浮类物质开展研究。

  沙漠尘埃与气候模式之间通过一系列错综复杂的系统相互发生直接与非间接的影响,粉尘阻碍了相当数量投向地球的太阳辐射,同时也阻滞了大气中不断增加的二氧化碳排放造成的增温效应,不过与此同时也会影响天空云量以及降水从而导致干旱,并进一步造成荒漠化,产生更多粉尘。

  海洋也因此发生了复杂的化学反应,粉尘是海水中铁分子的主要来源,而铁是维系浮游生物以及其它从大气中吸收碳的生物生存的重要物质。

  为了测算上个世纪沙漠扬尘数量的变化,研究人员搜集了提取的冰核、湖泊沉积物以及珊瑚中保存下来的数据,它们都记录了所处地域的粉尘聚集状况,然后他们将每种标本物与当地类似来源进行比对并计算沉积物沉积的速率,再将计算机仿真系统模拟的沉积物数量叠加到模拟的气候系统当中,最后重构了粉尘对气温、降雨、海洋铁质沉积物以及地表碳沉积物造成的影响。

  根据研究结果,研究人员发现区域内气温与降水的变化在二十世纪导致全球地表碳沉积物减少了万分之六,计算机建模结果还表明,与此同时海洋中的粉尘沉积物却从大气中攫取了万分之四的碳沉积。

  以前大多数关于气溶胶影响气候的研究都集中在人为制造物――即人类生产生活中通过燃烧释放的物质,而马赫瓦尔德的研究却揭示了自然悬浮物影响气候的重要性。

  她说:“现在我们掌握了粉尘量增减的信息,这对我们理解气候系统的敏感度具有很大的现实作用。”但是这项研究还需要收集更多数据以完善估算结果,马赫瓦尔德说:“我们正在进行的这项研究需要尽可能地利用各种现有数据,我们还需要更仔细地分析这些数据,并且还需要掌握更多的远古记录。”

  这项研究还因其涉及领域的多样性而值得注意,马赫瓦尔德还介绍说,其研究涉及海洋地球化学到计算模型等多种学科,“跨学科研究使得这项工作十分有趣,我们期望人们以一种更为综合的态度来看待气候影响。”