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북극의 어두운면을 타다

기후 가열 폴로트 체의 출처는 우리의 최신 연구에 의해 세워졌으며 [1], 방사성과 관련된 대기 및 대기. 검은 탄소 에어로졸은 천연 또는 인간 공급원의 불완전한 연소에서 비롯된 작은 대기 입자입니다. 산불 또는 디젤 자동차 배출 - Co 2 와 마찬가지로 . 구어 적으로, 검은 탄소는 그을음이라고도합니다.

그을음은“미세 입자 물질”(또는 PM)의 구성 요소입니다. 크기는 2.5 마이크로 미터보다 작습니다 (종종 pm 2.5 라고합니다. ) - 또는 최대. 거미 실크의 절반. 그렇게 작은 크기가 있으면 폐로 쉽게 들어가거나 코에서 뇌 영역으로 직접 통과 할 수 있습니다. 그러나 그을음은 우리의 건강에 해로울뿐만 아니라 우리의 기후와 상호 작용합니다. 어두운 입자는 햇빛을 매우 효율적으로 흡수합니다. 과학적 측면에서, 우리는 이것을 강력한 긍정적 인 복사 강제라고 부릅니다. 즉, 대기 중 BC의 존재는 지구를 가열하는 데 도움이된다는 것을 의미합니다. "긍정적"은 느낌이 아니라 수학적 징후를 나타냅니다.

그을음의 복사 강제력은 이산화탄소 (Co 2 에 따라 있습니다. ), 그러나 기후 변화에 대한 그을음의 힘의 범위는 Co 2 에 대한 우리의 강력한 지식보다 훨씬 불확실합니다. [3]입니다. 그을음은 Co 2 옆에 상위 3 위 일 가능성이 높습니다. (논란의 여지가없는 No.1) 및 메탄 (CH 4 일명 천연 가스). 우리는 그을음의 기후 효과를 co 2 만큼 좋은 것입니다. 몇 가지 이유 :그을음 배출량은 연료 연소량과 연료 연소 단위당 방출되는 그을음의 양에 더 의존하며, 이는 연료 유형 (가스, 액체, 고체) 및 기타 연소 조건 (기술)에 의존합니다. 가스와 달리 (Co 2 및 ch 4 )), 그을음 (입자)은 대기 수명이 훨씬 짧기 때문에 지구 주변에 고르지 않게 분포되어 있습니다 (며칠에서 몇 주). 이 생애는 이론적으로 신속한 기후 변화 완화를위한 좋은 목표입니다. 실제로, 검은 탄소 (또는 그을음)는 대기의 위치와 구름 또는 구름 형성 구성 요소와 어떻게 상호 작용하는지에 따라 지구 (예 :황산염)를 잠재적으로 식히는 다른 가스 및 입자와 공동으로 이루어집니다.

북극에서 표면에 퇴적되는 그을음 (및 다른 가벼운 흡수 불순물)은 눈이나 얼음을 아래로 녹이고 결국 훨씬 더 어두운 표면 (예 :암석 또는 개방 해수)을 발견하여 악순환을 시작하여 더 많은 태양 흡수 등을 초래합니다 (우리는 과학자, 수학으로 인해 다시 긍정적 인 피드백이라고 부릅니다). 여러 가지 이유로 북극은 지구의 다른 지역보다 더 빨리 따뜻해집니다. 북극 증폭이라는 과정은 1896 년 스웨덴 스선테 아르 레니 우스 (Swede Svante Arrhenius)에 의해 발견되었으며, 그의 화학 작품 (그리고 오늘날 그레타 툰버그의 먼 친척으로서)으로 더 잘 알려져있다.

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이제 그을음 배출량을 줄이고 기후 효과를 완화하기 위해 컴퓨터 모델을 종종 사용합니다. 또한 정책 결정에 정보를 제공 할 때 선택의 도구입니다. 이 컴퓨터 모델은 하루 종일 점점 나아지고 있지만 역사적으로 북극권에서 그을음 농도의 계절성과 진폭을 얻기 위해 고군분투했습니다 [4]. 문제의 일부는 이러한 모델이 소위 '방출 인벤토리'에서 입력된다는 것입니다. 이 인벤토리는 요리 책의 지침과 같은 종류의 그을음이 언제, 얼마나 많이 방출되는지 모델을 알려줍니다. 그러나 다른 요리 책은 매년 그을음 케이크에 들어가는 그을음의 양에 동의하지 않습니다. 우리가 글로벌 검은 색 탄소 배출량을 가장 잘 추정한다면, 우리의 케이크는 기자의 큰 피라미드 (~ 7000 기가 그램)의 크기 (및 무게; 비슷한 석회암/화강암 및 그을음)에 대해 약자에 대해 거의 있습니다. 그러나 추정치의 범위는 엄청나게 다양합니다 (2000-29000 기가 그램; 그림 4). 이러한 모델과 방출 인벤토리를 수정하기 위해 관찰 데이터에 의존합니다. 재분석 또는 누드라고 불리는 프로세스는 모델 시뮬레이션이 향상됩니다.

우리의 연구는 북극 주변의 여러 사이트를 살펴보고 총 4 년 동안 1 년 연속 1 년 이상 미세한 에어로졸 입자를 수집했습니다. 우리는 검은 탄소 농도를 분석하고 방사성 탄소 동위 원소를 기반으로 연료 소스 유형을 결정했습니다. 식물은 대기 CO의 광합성에 의해 대기에 자연적으로 존재하는 방사성 탄소를 섭취합니다. . 따라서 모든 살아있는 유기체는 따라서 상대적인 양의 방사성 탄소 원자를 가지고 있으므로 비슷한 '동위 원소 지문'이라고합니다. 바이오 매스 연소의 그을음으로는 현대적인 방사성 탄소 지문이 있습니다. 식물이 죽으면 방사성 탄소 원자가 부패하게됩니다. 방사성 탄소의 반감기는 5730 년이며, 이는 화석 연료의 화석과 결과적으로 화석 연료의 그을음이 방사성 탄소가 완전히 고갈된다는 것을 의미합니다.

우리는 그을음 소스가 계절성이 강했으며, 여름에는 겨울 (75%)과 중등도 (60%)에 화석 연료가 실제로 높은 기여를했습니다. 여름보다 겨울에 약 4 배 높은 그을음 ​​농도. 서로 다른 스테이션에서 BC의 농도는 서로 상대적으로 달랐지만, 그 출처는 모든 스테이션에서 비교적 균일했으며 거의 ​​계절별 동기 (높은 화석 겨울, 낮은 화석 여름). 우리가 사용한 모델은 그을음 ​​농도를 시뮬레이션하는 데 실제로 잘 이루어졌지만 소스를 시뮬레이션하는 데 약간 덜 잘되었습니다. 바이오 연료보다 화석 연료에 대해 더 좋습니다. 그리고 우리의 경우, 북극의 BC 배출량의 90%가 42 ° N 북쪽 국가에서 비롯된 것으로 나타났습니다.

이 정보는 북극과 그 이후의 국가들에 대한 공동 배출 감소를 훨씬 더 많이 지원합니다. 그러나 방출 감소에 대한 우리의 주요 초점은 (화석 연료) Co 2 를 목표로해야한다는 점에 주목하는 것이 중요합니다. 배출량은 (몇 세기 후) 기후에 영향을 미치기 때문에 방출되었습니다. 그리고 이러한 출처의 감소는 그을음의 감소를 의미합니다. Soot는 또한 연소 제품이기 때문입니다.

미립자 필터 (오래된 엔진의 개조 및 새로운 차량에 대한 엄격한 표준)를 설치함으로써 그을음을 구체적으로 목표로하는 감소, 클리너 연료, 연소 기술, 또는 검사 및 유지 보수 프로그램의 소개 및 시행으로 이동하여 이미 실행중인 법률에 대한 준수를 보장합니다.

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참조 :

  1. p. Winiger et al.,“동위 원소 및 모델링으로부터의 외양 대기 검은 탄소의 소스 배분”, Sci. adv., p. 2019 년 10 월.
  2. c. A. Pope III,“폐암, 심폐 사망률 및 미세 미립자 대기 오염에 대한 장기 노출”, Jama, vol. 287, 아니오. 9, p. 1132, 2002 년 3 월.
  3. T. C. Bond et al.,“기후 시스템에서 검은 탄소의 역할 경계 :과학적 평가 :기후 시스템의 검은 탄소, J. Geophys. 해안 분위기, vol. 118, 아니요. 11, pp. 5380–5552, 2013 년 6 월.
  4. s. Eckhardt et al.,“북극 대기에서 검은 탄소 및 설페이트 농도를 시뮬레이션하기위한 현재 모델 기능 :포괄적 인 측정 데이터 세트를 사용한 다중 모델 평가”대기 화학. Phys., Vol. 15, 아니오. 16, pp. 9413–9433, 2015 년 8 월.

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