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              環境與氣候研究院俞鵬飛教授在《Science》發表高水平論文

              發布單位:人員機構 [2019-08-12 00:00:00] 打印此信息

              我校环境与气候研究院俞鹏飞教授于2019年8月9日在Science期刊发表了第一署名论文 (“Black carbon lofts wildfire smoke high into the stratosphere to form a persistent plume”Yu et al., 2019, Science, 365 (6453), 587-590)。该篇论文从2017年北美森林火灾着手分析,发现烟尘中的黑碳气溶胶能够加热空气,导致烟尘在平流层大气中缓慢爬升,从而客观上印证了上世纪80年代科学家基于数值模型所提出的“核冬天”理论(Turco et al., 1983, Science; Malone et al., 1985, Science; Robock et al., 2007, ACP; Robock et al., 2007, JGR)。研究表明即便是区域性的核战争也足以带来全球性的气候影响,甚至可以导致全球性的气候灾难(Mills et al., 2014, PNAS; Toon et al., 2007, ACP; Toon et al., 2008, ACP)。

              森林火災煙塵的化學成份與核戰爭焚燒城市所産生的煙塵類似,主要是由黑碳氣溶膠和有機物氣溶膠組成。多種衛星觀測數據與氣溶膠粒子譜儀(POPS)發現2017年北美森林火災的煙塵在兩個月內從13km爬升到23km,進而傳輸覆蓋了整個北半球。研究發現煙塵中的黑碳氣溶膠可以有效的吸收太陽光從而加熱空氣導致了煙塵的緩慢爬升。煙塵在大氣平流層中緩慢爬升進而擴散覆蓋到整個北半球,從而對全球氣候産生影響。煙塵一方面可以破壞人類賴以生存的平流層臭氧層,另一方面可以在大氣中散射太陽光,使得更少量的太陽光到達地面,從而引起降溫作用。有證據表明1991年的Pinatubo火山氣溶膠降低全球平均地表溫度0.5攝氏度。

              值得注意的是2017年北美森林火灾产生的黑碳的质量大约是一场核战争产生的黑碳量的千分之一到万分之一。因而核战争产生的烟尘的爬升高度将会更高,从而会给全球气候带来更加持久和深远的负面影响。相关研究表明全球范围的核战争可能大范围破坏臭氧层,并导致全球地表温度回到上一个冰河世纪。该项研究的合作作者美国科罗拉多大学Owen Brian Toon教授和Rutgers大学Alan Robock教授从事“核冬天”研究数十年,其研究团队的更多研究成果将在近期发布。

              俞鵬飛本科畢業于我校環境工程系,現爲我校環境與氣候研究院教授。他擔任該論文的第一和通訊作者。該項研究可能會對我國甚至全球的核戰略提供一定程度的科學參考依據。

              文章信息:Yu, P., Toon, O.B., Bardeen, C.G., Zhu, Y., Rosenlof, K., Portmann, R.W., Thornberry, T.D., Gao, R.-S., Davis, S.M., de Gouw, J., Peterson, D.A., Fromm, M.D., Robock, A. (2019): Black carbon lofts wildfire smoke high into the stratosphere to form a persistent plume, Science, 365 (6453), 587-590, doi: 10.1126/science.aax1748.

              文章鏈接https://science.sciencemag.org/content/365/6453/587/tab-article-info

              俞鵬飛教授接受Science專訪的音頻鏈接:https://www.sciencemag.org/podcast/next-generation-cellphone-signals-could-interfere-weather-forecasts-and-monitoring-smoke

              (環境與氣候研究院)


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