一项新的研究发现,二氧化碳等温室气体排放本应增加降雨量,但气溶胶的干燥效应抵消了这种增加。 该研究由美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员领导。
研究表明,温室气体排放使大气变暖,导致一系列影响:温暖的海洋更有可能蒸发水,而温暖的空气可以容纳更多的水蒸气,这意味着更多的水分可以以雨水的形式落下。 然而,在20世纪的大部分时间里,这种降水量的增加在数据中并不明显。
研究发现,气溶胶的干燥效应(例如燃烧化石燃料产生的二氧化硫等排放物,通常被认为是空气污染或烟雾)在很大程度上抵消了预期的降雨量增加。 该研究发表在《自然通讯》杂志上。
伯克利实验室的研究科学家、该研究的主要作者之一马克·里瑟(Mark Risser)指出,直到70年代,气溶胶才对极端降雨的预期增加产生影响。 但《清洁空气法》导致美国的空气污染大幅减少。 “气溶胶的掩蔽效果突然被关闭了。 这意味着降雨量可能比我们原来增加得更快。 ”
传统的气候模型很难自信地减少大陆尺度降雨对人类的影响,而区域层面是大多数气候变化适应和减缓措施发生的地方。 通过使用新方法并严重依赖 1900 年至 2020 年的雨量计测量,研究人员能够更有力地确定人类活动对美国降雨量的影响。
伯克利实验室地球与环境科学区副主任、该研究的共同主要作者比尔·柯林斯(Bill Collins)说:“在我们的研究之前,政府间气候变化专门委员会(IPCC)得出的结论是,由于全球变暖导致美国降水变化的证据是混合的,不确定的。 “我们现在为降雨量增加提供了确凿的证据,并帮助解释了为什么过去的IPCC研究得出了相互矛盾的结论。 ”
具体来说,该研究将温室气体和气溶胶排放如何影响平均降雨量和极端降雨量分开。 研究人员证实,温室气体排放量的增加,迅速蔓延到整个地球,导致降雨量增加。 气溶胶的影响更为复杂。 从长远来看,气溶胶会冷却地球,产生干燥效果。 但他们也有更快、更本地化的反应。 这种快速影响取决于季节,在美国,气溶胶通常会减少冬季和春季的降雨量,而在夏季和秋季增加降雨量。
“季节的影响非常重要,”里瑟说。 说到降雨,气候变化的性质取决于你所说的季节,因为不同类型的天气系统在一年中的不同时间产生降水。 ”
过去一个世纪中,一些研究降水趋势的相互矛盾的研究可以解释为气溶胶如何抵消温室气体的影响,以及模型和模拟如何解释这两个驱动因素。 研究人员指出,跟踪气溶胶并将其更充分地纳入模型和模拟对于改善基础设施设计和水管理的使用非常重要。
美国最近出现了极端降水增加的例子,在过去几年中发生了几次强烈的、破纪录的风暴。 柯林斯说:“由于空气质量的改善,保护我们免受全球变暖最严重影响的气溶胶在全球范围内正在减少。 “我们的工作表明,在海洋温度上升的推动下,极端降水的增加将在这十年中变得越来越明显。 气候变化、气溶胶、降雨、科学研究。