13
\ begingroup美元

根据Phys.org的文章“研究表明,消耗臭氧层的物质造成了20世纪后期北极变暖的一半。”(重点):

今天发表在自然气候变化哥伦比亚大学的研究人员研究了臭氧消耗物质的温室变暖效应,发现从1955年到2005年,它们造成了大约三分之一的全球变暖,在此期间造成了一半的北极变暖和海冰损失。因此,它们成为了最普遍的温室气体——二氧化碳的有力补充;它们的影响已经开始消退,因为它们不再产生并慢慢溶解。

问题:

  1. 这些“消耗臭氧层的物质”是否也有吸收红外线的温室效应,与它们消耗臭氧层的化学作用无关,或者事情更复杂?
  2. 为什么分数不同;全球变暖占1/3,北极海冰损失占1/2 ?
\ endgroup美元
1
  • \ begingroup美元 为什么分数不同?因为它们是相关的,但不是线性的。 \ endgroup美元
    - - - - - -桅杆
    2020年1月21日12:06

3答案3.

11
\ begingroup美元

全球变暖潜势(GWP)描述了特定气体在特定时间段内可能引起的全球变暖程度。它通常用CO₂当量来表示。最著名的温室气体是二氧化碳(CO₂),甲烷(CH₄)和水蒸气(H₂O)。水蒸汽的寿命很短,因此它的排放不是气候变化的主要贡献者(但通过水蒸汽反馈,它是一个强大的次要贡献者)。然而,还有其他温室气体,每单位体积,非常强。其中一些是氟氯烃和氢氟碳化物。

维基百科引用了政府间气候变化专门委员会的各种报告,并总结了一些温室气体在20年内的全球变暖潜力:

  • 二氧化碳:1(根据定义)
  • 甲烷:86
  • 一氧化二氮:268
  • hfc - 134 a: 3790
  • CFC-11: 7020

全球变暖潜能值是辐射强迫强度和大气寿命的综合结果。由于那些复杂的分子具有大量的旋转和振动状态,可以吸收红外辐射,因此辐射强迫大约是前者的2万倍。幸运的是,它们的寿命也较短,因此常用的氟氯化碳的全球变暖潜能值估计在7000-11000左右。

那么回答你的第一个问题:是的在美国,消耗臭氧的氯氟烃具有很强的温室气体潜力,与它们消耗臭氧的特性无关。它们的替代品氟氯烃对臭氧的影响要温和得多,但仍然是非常强的温室气体。

我不确定为什么它们的影响在北极相对更强。的你链接的研究文章提供了一些想法:

我们也可以合理地问,消耗臭氧层物质对北极变暖的如此大的贡献是否可能是CAM5LE模型的人造产物。
(…)
除了更大的RF外,还有两个因素使CAM5LE的ODS增加而导致北极变暖的增强:(1)更强的递减率反馈(对北极来说是正的,证实了以前的工作)和(2)更弱的负净云反馈(由长波和短波贡献)。


请注意,文章似乎完全忽略了这一点H氢氟碳化物完全没有被淘汰——氢氟碳化物已经在很大程度上取代了氟氯碳化物,因为它们不会破坏臭氧,但仍然具有很强的全球变暖潜能值。我发现这是一个相当严重的遗漏,因为它强烈地破坏了他们的结论目前正在逐步淘汰消耗臭氧层物质,这将大大减缓北极变暖(这篇文章将氢氟碳化物和氟氯碳化物归为一类,这对全球变暖潜能值有意义,但对臭氧消耗却没有意义)。

\ endgroup美元
15
  • 2
    \ begingroup美元 他们的方法部分表明,他们将氢氟碳化物和氢氟碳化物捆绑成一个“CFC-11*”,大概是为了简化他们模型的内部工作。我还认为,北极之所以受到重视,只是因为它对温室气体排放有一个特殊的反应,而不是因为,比如说,这些物种的某些反应途径。不过我也可能是错的。 \ endgroup美元
    - - - - - -Deditos
    2020年1月21日10:01
  • 3.
    \ begingroup美元 @Deditos是的,他们捆绑了它们,但只有氟氯化碳被淘汰,而不是氢氟碳化物,这破坏了他们的“[montrsamal]将减缓北极变暖”的结论。北极确实有更高的温室气体辐射,但氟氯化碳的影响似乎比CO₂或CH₄更强,显然全球辐射的33%是由氟氯化碳造成的,而北极辐射的50%是由氟氯化碳造成的。我应该说,这篇论文提出了很多问题,我相信关于这个问题的最后一句话还没有说出来。 \ endgroup美元
    - - - - - -gerrit
    2020年1月21日10:04
  • 1
    \ begingroup美元 似乎相当明显的是,这些物质特别在两极地区积聚——这已经从两极上空形成的臭氧空洞中得到了证明。 \ endgroup美元
    - - - - - -eagle275
    2020年1月21日13:28
  • 2
    \ begingroup美元 @eagle275我不认为氯氟烃在那里积累,而是认为那里的低温是臭氧净消耗的先决条件。IIRC,在世界其他地方,臭氧消耗和生产是平衡的,但在寒冷的平流层,春季消耗“获胜”。但我的大气化学有点生疏(而且从来没有那么好),所以我可能是错的。 \ endgroup美元
    - - - - - -gerrit
    2020年1月21日13:44
  • 2
    \ begingroup美元 @gerrit -我曾经有一个冰箱,它起源于我的曾祖母-用氨(NH3)工作…不是真的有毒——但你“知道”其中一个管道有泄漏。另一方面,这是一个非常安静的设备,没有电动压缩机,唯一的噪音是相当安静的“咔哒”声,当其中一个阀门切换 \ endgroup美元
    - - - - - -eagle275
    2020年1月21日14:04
5
\ begingroup美元

这些“消耗臭氧层的物质”是否也有吸收红外线的温室效应,与它们消耗臭氧层的化学作用无关,或者事情更复杂?

是的,这篇论文(我有资料)实际上说,气候变暖是因为臭氧消耗剂的强烈直接辐射强迫,而不是因为它们破坏臭氧的能力。他们从运行完整(根据历史数据)vs.固定臭氧消耗+平流层臭氧水平(1955年)vs.固定臭氧消耗仅整体模拟的结果得出这一结论。

本文具体给出了两个例子:

氯氟化碳CFC-11和CFC-12的辐射效率分别是二氧化碳的19,000倍和23,000倍(以每十亿分之一的Wm^ - 2计算),导致20年全球变暖潜势七千倍和一万一千倍大.所以,是的,考虑到我们在1955年至2005年期间向大气中排放了多少气体,这些气体是疯狂的

为什么分数不同;全球变暖占1/3,北极海冰损失占1/2 ?

首先,你必须知道这就是模型(基于其机械表示)告诉你的相对贡献。这篇论文试图解释臭氧消耗物具有更高的“变暖功效”(比CO2, CH4和N2O)对于同样数量的辐射强迫,它可以产生更大的温差.因此,这种差异是某一地点的辐射强迫与实际温度影响的差异造成的。特别是,报纸说臭氧消耗物加强了失效率正反馈并减弱了负的净云反馈在北极。至于它是如何工作的(以及为什么它对二氧化碳,CH4, N2O不起作用),我不是这方面的专家,所以你必须自己看看。我猜这与它们的分子量影响它们在大气中的运动有关(它们被发现的高度相对于垂直温度剖面和特定位置云的高度)。

(PS.我也有一种感觉,它的一部分可能只是参数化与北极放大相匹配的人工产物,这意味着将大的变暖潜势气体调整一小部分比将低的变暖潜势气体调整一大部分更“明智”。但不要太当真,我不是这方面的专家。)

\ endgroup美元
1
  • 1
    \ begingroup美元 谢谢你的回答和解释!我很快就会拿到这篇论文的副本,这肯定会在我淹没在我的头顶时帮助我。 \ endgroup美元
    - - - - - -uhoh
    2020年1月21日23:47
0
\ begingroup美元

链接的文章似乎写得很糟糕。它指的是无法解释的气候模型,与实际论文没有联系。在任何情况下,最直观的假设是,消失的臭氧不会反射太阳紫外线,在这种情况下,它将与温室效应相反,增加辐射的进入而不是阻止辐射的流出。

顺便说一句,小心,文章说贡献是北极变暖,而不是全球变暖。在那个区域,紫外线以这样一个角度射入,所以它们要弱得多。但我猜想,这一贡献之所以如此之高,是因为北极太冷了,一点点的增加可能会产生更大的影响。

\ endgroup美元
5
  • \ begingroup美元 受欢迎的。这篇文章链接到了《自然气候变化》的论文(文章下方的方框)。那里的摘要说他们使用特定的模型集成,我怀疑这只是“热空气”。但是我没有读过原文(没有权限)。 \ endgroup美元
    - - - - - -user18607
    2020年1月21日19:00
  • \ begingroup美元 @ebv我并不是说这篇文章只是夸夸其谈,而是说它至少应该包括对潜在机制的基本解释。 \ endgroup美元
    - - - - - -FluidCode
    2020年1月21日19:04
  • \ begingroup美元 臭氧不反射紫外线,它吸收紫外线。phys.org上的文章确实链接到了《自然气候变化》的文章,这篇文章提出了一些问题,但写得并不差。你所说的“小的增长可能会有更大的影响”是什么意思? \ endgroup美元
    - - - - - -gerrit
    2020年1月21日22:19
  • \ begingroup美元 最初我没有注意到灰色框中的链接,我在超链接中搜索。无论如何,质疑一:论文的摘要只提到了北极变暖,而文章也提到了全球变暖。他们指的是什么?整篇报纸上有什么吗?疑问2:论文的摘要没有提到潜在的机制,但他们可能认为想要了解更多的人会阅读全文,另一方面,Phys.org上的文章应该考虑到很多读者无法访问全文,他们应该添加一些解释。 \ endgroup美元
    - - - - - -FluidCode
    2020年1月22日1:01
  • \ begingroup美元 @FluidCode我同意phys.org的文章是不够的,但即使是主要的文章也有不足之处。 \ endgroup美元
    - - - - - -gerrit
    2020年1月22日7:56

你的答案

点击“发表您的答案”,即表示您同意我们的服务条款隐私政策饼干的政策

不是你想要的答案吗?浏览带标签的其他问题问自己的问题