尽管黑碳气溶胶在大气气溶胶成分中所占比例较小,一般占百分之几到百分之十几, 在大气中浓度一般也较低。但它对环境的影响却不容忽视,具体表现在两个方面:
由于黑碳气溶胶在从可见光到红外的波长范围内对太阳辐射都有强烈的吸收效应, 所以对区域和全球气候有着重要的影响。2000年的IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change,联合国政府间气候变化专门委员会)报告指出,黑碳气溶胶能够导致正的辐射强迫, 从而极大地减弱气溶胶对地球的冷却效果。部分学者的研究表明,减少黑碳和有机碳的排放比减少二氧化碳和甲烷的排放更能减慢全球变暖。
由于黑碳气溶胶具有吸附性,黑碳气溶胶的表面能够吸附其它污染物(如多环芳烃类、重金属等),可以通过呼吸作用,夹带所吸附的有毒物质进入人体,从而引起呼吸系统哮喘以及心血管病、癌症等疾病的发生,危害人类健康。此外,大量的黑碳气溶胶可明显地降低大气能见度;沉降附着在建筑物表面会破坏建筑物外观;沉降到植物叶面会阻滞植物呼吸和光合作用从而降低农作物产量等。
黑碳,又一个气候"捣蛋鬼"
当各国政要齐聚哥本哈根商议如何"收拾"二氧化碳、甲烷等温室气体的过度排放时,一群悬浮在半空的黑色颗粒物也正以某种神秘的方式跟地球气候"捣蛋"。
一项由中国科学院和美国国家宇航局科学家合作完成的最新研究表明,随雪花从天而降的黑碳加速了青藏高原冰川的融化;而且,融化的雪水并不能带走黑碳,"世界屋脊"的命运将因黑碳的积累而不断恶化。
主持这项研究的中科院青藏高原研究所研究员徐柏青说,最近20年,青藏高原冰川开始融化的时间明显提前,而融化的持续时间更长,这其中,天生吸热的黑碳难辞其咎。
5支冰芯还原黑碳时空曲线
漂浮空中的黑碳,是地球上含碳物质不完全燃烧的产物。火山爆发、森林大火冒出的黑烟中有它,煤、石油、秸秆等化石燃料及生物质的燃烧,也增加着它的排放。
黑碳通常"游走"于距离地面2-5公里的高空,不断"加热"着大气,海拔五六千米的青藏高原恰好处于这团"热气"的包围之中。
要近距离观察这种加热效应并不容易,但降雪会将黑碳从云端带入人间,沉积于白雪皑皑的崇山峻岭。此次,科学家从青藏高原的不同方位分别钻取了5支冰芯,分析其中深浅不一的冰层成分,结合大气环流规律追踪黑碳来源,还原了近60年来黑碳含量的时空曲线--上世纪五六十年代,欧洲的黑碳排放对青藏高原西北部冰川的融化有相当"贡献";八十年代中期以来,来自南亚的黑碳在青藏高原东南部大量"集结",以几倍于过去的力道"侵蚀"着冰川。
"虽然我们尚无法断言黑碳的融雪作用到底有多强,但国际同行的现场观测实验证明,随着黑碳的沉降累积,原本反光的白雪会'吃'进更多阳光。"让徐柏青不安的是,黑碳的"破坏力"会随着冰雪消融而不断增强,当冰川表层的新鲜降雪流失殆尽,黑碳会顺势溜入下一层积雪,继续"搞破坏"。