研究发现撒哈拉沙尘可以增强甲烷的去除
发表在《国家科学院院刊》上的一项研究探讨了撒哈拉尘埃云对大气甲烷的影响。其发现对于了解全球甲烷预算以及大气甲烷加速增加背后的原因具有潜在深远的影响。
这项题为“北大西洋上空矿物尘-海喷雾气溶胶的光催化氯原子生产”的研究采用了一种拟议的新机制,即吹动矿物尘与海喷雾混合形成矿物尘-海喷雾气溶胶(MDSA)。
结果表明,MDSA 被阳光激活,产生大量氯原子,通过光催化氧化大气甲烷和对流层臭氧。研究发现,MDSA 主要由撒哈拉沙漠的扬尘和海洋的海盐气溶胶组成,是北大西洋大气氯的主要来源。
该研究结合了全球模型、实验室和现场观察,包括来自巴巴多斯的空气样本,显示稳定同位素13 CO 季节性消耗,这一异常现象困扰了科学家 20 年。他们知道观察到的13 CO 和 C 18 O 变化是氯原子与甲烷反应的证据,并且一氧化碳是大气甲烷氧化中的第一个稳定产物。但大气中氯的已知来源无法解释13中的消耗程度。但迄今为止,
研究小组使用全球 3D 化学气候模型 (CAM-Chem) 发现,当将 MDSA 机制中增加的氯纳入模型时,结果与巴巴多斯的数据非常吻合,并解释了 13 CO 的消耗。
如果在北大西洋观察到的 MDSA 效应在全球范围内进行推断,并且其效率在世界其他地区(这两个地区尚未得到充分了解并需要进一步研究)相似,则全球大气中的氯浓度可能会高出约 40%研究发现,比之前估计的要多。将这一因素纳入全球甲烷模型可能会改变我们对甲烷排放源相对比例的理解。
甲烷是一种强效温室气体,其全球变暖潜势 (GWP) 在 20 年内比二氧化碳高出 83 倍,在 100 年内比二氧化碳高出 30 倍,约占现代变暖的三分之一。目前,大气中的甲烷浓度比工业化前时期高出近 2.6 倍,并且正在加速上升,有记录以来最大的年度增幅将出现在 2020 年和 2021 年。
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