燒焦的土地和濃煙覆蓋了澳大利亞的袋鼠島。圖片來(lái)源：NASA Earth Observatory/U.S. Geological Survey

以色列魏茨曼科學(xué)研究所Ilan Koren和以色列生物研究所Eitan Hirsch分析了1981年到2020年間收集的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以研究澳大利亞毀滅性的叢林大火對(duì)平流層氣溶膠濃度的影響。他們發(fā)現(xiàn)，澳大利亞在2019年到2020年間發(fā)生的叢林大火，所噴出的大量煙霧進(jìn)入了平流層，長(zhǎng)期沒(méi)有散去，導(dǎo)致南半球上空的氣溶膠達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的水平。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)》。

雖然在低層大氣中的氣溶膠壽命可以從數(shù)分鐘到數(shù)周不等，但到達(dá)平流層的氣溶膠則可持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年。研究人員觀察了氣溶膠光學(xué)厚度，用于估測(cè)大氣中氣溶膠載量并計(jì)算其輻射效應(yīng)。

他們發(fā)現(xiàn)，在2020年初的幾個(gè)月里，南半球上空的氣溶膠光學(xué)厚度達(dá)到了歷史最高水平，比該地區(qū)大部分的月平均水平超出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上，與中等規(guī)模的火山爆發(fā)所造成的水平相當(dāng)。

研究人員指出，盡管所有的大火在2002年5月初都被撲滅了，但平流層的煙霧至少一直持續(xù)到了2020年7月，此后，再將叢林大火的煙霧信號(hào)從其他來(lái)源中分離開(kāi)來(lái)變得更加困難。

Koren說(shuō)，平流層氣溶膠的總體影響是氣候科學(xué)中最大的不確定因素之一。在澳大利亞叢林大火的案例中，煙霧通過(guò)阻擋一些太陽(yáng)輻射使地球冷卻，導(dǎo)致無(wú)云的海洋區(qū)域出現(xiàn)明顯冷卻。

“但是氣溶膠也可以通過(guò)吸收來(lái)自太陽(yáng)的部分輻射而使平流層變暖，從而影響那里的過(guò)程?！盞oren說(shuō)。

研究人員認(rèn)為，澳大利亞叢林大火的強(qiáng)度和地點(diǎn)特別適合向平流層注入煙霧：大火發(fā)生在距離足夠遠(yuǎn)的南部，位于相對(duì)較高的緯度，那里低層大氣和平流層之間的邊界較薄（約9公里），而熱帶地區(qū)為18公里。

“大火放生在淺表對(duì)流層帶，可以穿透較深的云層，并向平流層注入煙霧?！盞oren說(shuō)。

Koren表示，如果未來(lái)氣候變化會(huì)導(dǎo)致高緯度地區(qū)發(fā)生更多的火災(zāi)，如澳大利亞南部或北美北部，我們可以想到大氣污染會(huì)變得越來(lái)越普遍。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abe1415



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