逍遥学能 2017-05-04 10:04
如果你发现自己的屋子里灰尘越来越多，这可能并非证明你的家庭保洁工作放松了，因为根据一项最新的研究显示，在过去的一个世纪中，地球大气层中的沙尘含量已经上升了一倍。这种变化正在对全球的气候和生态环境产生影响。
这项研究由地球和大气科学教授娜塔莉·马宏瓦尔德(Natalie Mahowald)领导。他们借助可公开获取的数据以及计算机模型估算了整个20世纪大气中的沙漠粉尘以及土壤颗粒含量。这是首次对一个世纪的时间跨度内，由于自然原因(而非人为原因)导致的大气悬浮颗粒物含量变化进行的研究。
马宏瓦尔德教授在去年12月13日，于旧金山召开的美国地球物理学联合会秋季会议上作了这一研究结果的陈述报告。
沙漠尘埃和气候之间通过许多复杂的机制相互产生影响。尘埃含量的增加将阻挡太阳辐射抵达地面，从而在一定程度上抵消由于大气二氧化碳排放量的增加所引起的温室效应。它也会对云系和降水系统产生影响，引发干旱，而反过来，干旱则会促进沙漠化趋势的加剧，并产生更多的沙尘。
海洋化学也与之有关。大气尘埃是铁元素的重要来源，这是海洋中浮游生物和其他生命不可缺少的成分。而这些海洋生物正是从大气中吸收二氧化碳的生力军。
为了测量过去一个世纪以来沙漠尘埃的情况，研究小组收集了现有的冰心、湖床沉积物以及珊瑚虫堆积的检验数据，这些样品中都包含着过去数百年来沙漠尘埃含量变化的历史信息。之后研究人员试着找到某一地区的样品中的沙漠尘埃含量对应的沙漠尘埃来源地，并计算历史上这些尘埃积聚的速率。借助一种新型计算机模型“气候系统耦合模式”(CCSM)，科研人员重建了沙漠尘埃对温度、降水、海洋铁元素沉积以及陆地碳吸收速率的影响。
实验结果显示，由于地区性温度和降水的变化，整个20世纪全球陆地碳吸收量下降百万分之六，但是与之相反，由于海洋尘埃沉降量的增加，同期海洋地区对碳的吸收量增加了6%，折合约百万分之四。
当下针对大气悬浮颗粒物的研究一般都将重点置于人类原因产生的方面，但是马宏瓦尔德教授认为我们也不应忽视对自然变化影响的关注。
“现在我们终于有了一些关于大气中沙漠尘埃量变化的信息。这将大大有助于研究气候系统的敏感性。”
这一研究同时也提出了收集更多数据以便使模型更加完善的重要性。“我们所做的是利用现有最好的数据。我们真的应该更加重视这方面的问题，并收集更多的数据。”
与此同时，宏瓦尔德教授也指出，这项研究将对其它相关领域有所裨益，范围从地球化学到计算机模型学。“这项研究工作非常有趣，因为它是跨学科的。我们的工作将有助于帮助人们从更加宏观综合的角度看待气候问题。”