文章 Articles

追踪氯氟烃的神秘排放路径

监测显示,2013年开始新增的氯氟烃排放阻碍了全球大气臭氧层的恢复。

Article image

所有的聚氨酯型绝缘材料,包括喷涂聚氨酯,都含有CFC-11。图片来源:JG Photography / Alamy

自从上世纪80年代正式通过以来,专门应对臭氧层问题的《蒙特利尔议定书》在减少耗损臭氧层物质排放上取得了巨大的成功。在此过程中,它还为避免全球变暖做出了相当大的贡献,因为这些物质同样也是威力惊人的温室气体。臭氧层治理也因此经常被当作国际社会合作应对气候变化的一个典范。

然而,我们与同事在《自然》杂志上发表的最新研究显示,自2013年以来第二大耗损臭氧层气体CFC-11的全球排放量有所增加,主要原因是中国华东地区的排放增多。我们的研究结果显示在这一地区存在违反《蒙特利尔议定书》的行为。

自2010年起,全球就开始禁止生产氯氟烃,因为它们是耗损平流层臭氧层的罪魁祸首,而臭氧层能保护我们免受太阳紫外线的辐射。自从全球对氯氟烃的生产和使用限制开始发挥作用,其浓度稳步或加速同比下降在大气科学家们看来已经成为常态。

在低层大气中测得的臭氧耗损气体。自上世纪90年代初以来,大气中的臭氧耗损气体就呈下降趋势,主要原因是《蒙特利尔议定书》限制了其生产。在低层大气中测得的臭氧耗损气体。自上世纪90年代初以来,大气中的臭氧耗损气体就呈下降趋势,主要原因是《蒙特利尔议定书》限制了其生产。供图:AGAGE / CSIRO

但在2013年却出现了一个与长期趋势背道而驰的奇怪信号:第二大臭氧耗损物质氯氟烃的下降速度正在放缓。在被禁止之前,这种名为CFC-11的气体主要用于制造泡沫塑料。这意味着任何剩余的排放应该都是由于建筑物和冰箱中“库存”旧泡沫塑料产生的泄漏,而这些泡沫塑料应该随着时间的推移而逐渐减少。

但去年发表的那份研究报告指出,来自远程监测站的测量数据显示有人又在生产和使用CFC-11,导致每年数千吨的新排放进入大气。当时可获得的数据表明,全球新增排放中有比例未知的一部分来自东亚,但还不清楚这些排放具体来自何方。

日韩上空增多的羽流

包括我们在内的科学家立即开始从世界各地的其他测量中寻找线索。与预期的一样,大多数监测站(主要在北美和欧洲)周边地区的排放量都在逐渐下降。

但有两个站点的情况并非如此:一个在韩国的济州岛,另一个在日本的波照间岛

当附近工业区的CFC-11羽流经过时,这些监测点的监测仪器上显示出“尖峰”,2013年以来这些尖峰越来越大。其中的含义非常明确:附近某个地方的排放增加了。

为了进一步缩小范围,我们通过计算机模型利用天气数据来模拟污染羽流如何在大气中传播。

Description: https://images.theconversation.com/files/275740/original/file-20190521-23841-u9pe88.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip日本高山和波照间地区监测站的大气观测表明来自中国山东、河北及周边省份的CFC-11排放增加。供图:里格比等作者

从模拟和测定的CFC-11浓度来看,华东地区发生了明显的重大变化。2014年至2017年的年排放量比2008年至2012年增加了约7000吨。这意味着该地区的排放量增加了一倍多,至少占全球增长的40%至60%。新增的这些排放对气候的影响相当于伦敦一年排放的二氧化碳。

近来的全球排放增长还有一部分找不到来源
 

对此,最合理的解释就是,即便在全球禁令生效后,CFC-11仍在生产。 环境调查署和《纽约时报》的实地调查似乎也证实,即便在2018年CFC-11的生产和使用仍在继续,但他们无法确定其程度。

尽管还不清楚究竟为什么2010年禁令生效后中国重新开始生产和使用CFC-11,但这些报告认为,可能是因为第一代替代品(HCFC)在2013年首次限制供应后,一些泡沫塑料生产商不愿意改用第二代替代品(HFC和其他对臭氧层无害的气体)。

危害不止臭氧空洞

中国有关部门表示,他们将打击一切非法生产活动。希望我们研究中的新数据对此能有所帮助。如果中国最终成功地消除了新的CFC-11排放源,那么这将大大减少对臭氧层和气候长期负面影响,也相当于减少了一个巨型城市的二氧化碳的排放量。但如果排放继续以目前的速度增长,《蒙特利尔议定书》的部分成果可能会付诸东流。

虽然这个事例展示了大气监测网络的重要价值,但它也凸显了当前系统的弱点。由于污染物在大气中迅速扩散,而且测量站只有那么多,我们只能得到来自世界某些地区的详细排放信息。

因此,如果CFC-11的主要来源在中国西部或南方内陆几百公里的地区,或者在世界上未受监测的区域(如印度、俄罗斯、南美洲或非洲大部分地区),CFC-11增加的谜题仍将悬而未决。事实上,近来的全球CFC-11排放增长还有一部分找不到确定的来源地。

如果政府和决策者能掌握这些大气数据,他们就能更好地制定有效措施。如果没有这些数据,调研工作将会严重受阻。


原文发表于对话网站

翻译:奇芳

发表评论 Post a comment

评论通过管理员审核后翻译成中文或英文。 最大字符 1200。

Comments are translated into either Chinese or English after being moderated. Maximum characters 1200.

评论 comments