|
|
由於大氣中微粒的散射和雲層的反射,到達地面的太陽輻射減弱,這種效應好像是在地面上撐起巨大的遮陽傘,所以叫陽傘效應。火山爆發、沙塵暴等造成的大氣總懸浮顆粒物增多及雲量增多,都會加強陽傘效應,使地面氣溫降低。 |
|
陽傘效應(umbrella effect) |
陽傘效應定義 Definition of parasol effect |
指由大氣污染物對太陽輻射的削弱作用而引起的地面冷卻效應。有自然原因和人為原因。前者如火山噴出大量塵埃和海水浪花飛濺將各種????分帶入大氣中;後者如工業、交通運輸和生活中燃燒化石燃料排放的煙塵。此外,農業生産和植被破壞等,産生許多灰塵由地面進入大氣環境,使懸浮在大氣中的顆粒物大大增加。這些氣溶膠粒子會吸收和反射太陽輻射,減少紫外綫通過,使到達地面的太陽輻射大大減弱,導致地面溫度降低。大氣中氣溶膠粒子增加,增多了凝結核,使雲量、降水量、霧的頻率增多,對地表亦起冷卻作用。由於這種作用宛如陽傘遮擋太陽輻射而使地面溫度降低,故取此名。 |
陽傘效應的解釋 Parasol effect explanation |
由氣溶膠的輻射特性引起的冷卻作用因為類似於遮陽傘,故稱為“陽傘效應”。
懸浮在大氣中的氣溶膠顆粒一方面將部分太陽入射輻射反射回宇宙空間,削弱了到達地面的太陽輻射能,增加行星反照率,使地面接收的太陽能減少;另一方面某些吸濕性的粒子有作為凝結核,促使周圍水汽在它上面凝結,導致低雲、霧的增多,改變雲的光學特徵和壽命,使雲的反照率增加,同樣具有減少入射輻射,使地面和底層大氣的溫度降低的作用。“陽傘效應”在北半球表現的最為明顯,其原因在於本地區較高的工業化程度和由此産生的空氣污染。 |
陽傘效應的成因 Causes of parasol effect |
正當大多數人為“溫室效應”而憂慮的時候,一些人關註到一個與“溫室效應”相反的事實,人類的生産生活、戰爭、森林草原火災、火山爆發等人文與自然的活動(例如海灣戰爭的黑煙和最近報道的南亞褐雲),嚮大氣排入大量的煙塵,這些彌漫於大氣中的煙塵能散射太陽輻射,削弱到達地面的太陽輻射,這種作用猶如地球的一把“遮陽傘”,被稱為陽傘效應。陽傘效應的産生使地面接受太陽輻射能減少,且陰、霧天氣增多,影響城市交通等。據聯合國政府間氣候變化委員會的評估報告,包括人類活動在內造成的地球大氣中的煙塵粒子的陽傘效應,其降溫值相當於全球溫室效應升溫值的20%。換句話說,如果沒有煙塵粒子的陽傘效應,人類活動造成的全球變暖幅度將更大。
但是,世界上最嚴重的陽傘效應是大規模核戰爭造成的“核鼕天”。因為核爆炸會把更大量的沙土塵埃送進大氣層,使地球大氣變得烏煙瘴氣。由於地面上得到的太陽熱量劇減,使地球氣溫甚至降到零下,因而被稱為“核鼕天”(核鼕天理論本身尚不成熟,處於研究階段)。大多數科學家都認為6500萬年前地球上恐竜的突然滅絶,就是一個直徑約10公裏的小行星撞擊地球,巨量煙塵造成“核鼕天”的結果。溫室效應使全球變暖,而陽傘效應卻使全球變冷,衹不過變冷程度遠不如變暖罷了。 |
陽傘效應和氣溶膠氣候效應 Parasol effect and climate effects of aerosol |
“陽傘效應”體現了氣溶膠氣候效應的一個方面。整個大氣是一個氣溶膠係統,但直至六十年代,氣溶膠的研究工作的焦點是其物理和化學特徵的研究。七十年代,氣溶膠的氣候效應完全在理論上被提出來。到目前為止,氣溶膠氣候效應估算取得了一定進展。研究表明,由人類活動産生的氣溶膠對引起的硫酸????氣溶膠産生的直接輻射強迫為-0.3~-0.9w/m2,間接輻射強迫約為0~-1.6w/m2(ipcc,1994,1995)。這種強迫相當於溫室氣體産生的強迫2.3w/m2(ipcc,1994)的三分之一,在這些情況下兩者大小幾乎相當。這意味着氣溶膠可以在一定程度上減弱甚至抵消溫室氣體的溫室效應。
因而,在研究全球變化這樣一個重大問題是必須考慮氣溶膠的影響。但可惜目前氣溶膠的氣候效應研究水平還很低,遠遠沒有達到溫室氣體對氣候影響研究的水平。氣溶膠粒子對全球氣候研究的作用,目前還是模糊不清的,也缺少全球範圍的大氣氣溶膠監測資料。加強對全球範圍大氣氣溶膠的監測,並加強對其氣候效應的研究,是氣溶膠科學中的一個急迫的任務。 |
陽傘效應和全球變冷 Parasol effect and global cooling |
實際上,人類活動在造成全球變暖的同時,也在造成全球變冷。衹不過變冷程度遠不如變暖程度罷了。
事情最早是從火山爆發得到啓示的。因為火山爆發時把巨量的火山煙塵排放到了地球高層大氣中,這種最終分佈到全球的火山煙塵能把大量的陽光熱量反射回太空,從而使地球氣溫降低。例如1991年菲律賓皮奈圖博火山大爆發,就曾使20世紀八九十年代強勁的全球變暖趨勢得到暫時的遏製。火山煙塵這種使地球大氣的降溫作用好像是給地球撐了一把陽傘,因此得名“陽傘效應”。
由於人類活動造成的荒漠化和沙塵暴,以及工業生産和戰爭爆炸排放的煙塵粒子(例如海灣戰爭的黑煙和最近報道的南亞褐雲)同樣具有強烈的陽傘效應。根據聯合國政府間氣候變化委員會的評估報告,包括人類活動在內造成的地球大氣中的煙塵粒子等所産生的陽傘效應,其降溫值相當於全球大氣溫室效應升溫值的20%。換句話說,如果沒有煙塵粒子的陽傘效應,人類活動造成的全球變暖幅度將更大。
但是,世界上最嚴重的陽傘效應還應是大規模核戰爭造成的“核鼕天”。因為核爆炸會把更巨量的沙土塵煙送進大氣層,使地球大氣變得“烏煙瘴氣”。由於地面上得到的太陽熱量劇減,使地球氣溫甚至降到零下,因而被稱為“核鼕天”(核鼕天理論本身尚不成熟,處於研究階段)。大多數科學家都認為6500萬年前地球上恐竜的突然滅絶,就是一個直徑約10公裏的小行星撞擊地球,巨量煙塵造成“核鼕天”的結果。 |
|
陽傘效應定義 | 陽傘效應的成因 | 陽傘效應的解釋 | 陽傘效應和全球變冷 | |
|