加州大学最新研究成果:中国成功治理污染,导致全球变暖加剧

中国治理空气污染会让全球变暖更快?这听起来似乎矛盾,但一项最新的国际科学研究给出了这样的结论。

2025年7月,一篇由挪威CICERO气候研究中心高级研究员比约恩·H·萨姆塞特领衔、加州大学河滨分校罗伯特·J·艾伦教授参与的论文,发表在《Communications Earth & Environment》杂志上。

研究指出,中国自2010年以来大力削减大气污染物排放,特别是二氧化硫(SO₂),成功让蓝天回归、拯救了无数生命的同时,也无意中移除了地球大气层中的一部分“天然遮阳伞”,导致原本被掩盖的温室气体暖化效应迅速显现,使得全球地表温度在过去十五年里的升温速度明显加快。

这项发现基于八个全球顶级地球系统模型的模拟结果,揭示了空气污染治理与气候变化之间复杂的互动关系。

要理解这个结果,首先需要知道大气中存在一种叫做“气溶胶”的微小颗粒物。这些颗粒物来自于工厂烟囱、汽车尾气、火山爆发等来源,其中最重要的是硫酸盐气溶胶,它由二氧化硫气体在空气中氧化形成。

硫酸盐气溶胶对地球气候有冷却作用,主要通过两种方式实现。第一种是直接效应:这些颗粒像无数小小的镜子,直接将一部分阳光反射回太空,减少到达地表的太阳辐射。第二种是间接效应:气溶胶颗粒充当云的“凝结核”,让云滴变得更多、更小、反射能力更强,云层因此变得更亮、更厚,进一步阻挡阳光。

科学家估计,从工业革命以来,人类活动产生的气溶胶已经让全球温度降低了约0.4摄氏度,这相当于暂时抵消了部分温室气体(如二氧化碳和甲烷)造成的升温。如果没有这些气溶胶的冷却,地球早就热得更厉害了。

中国曾经是全球二氧化硫排放的最大来源国。

早在2000年代,中国烧煤产生的SO₂每年高达30亿吨以上,导致严重雾霾,PM2.5浓度高企,北京等地冬季常常灰蒙蒙一片,严重危害公众健康。从2010年起,中国政府推出了一系列强力措施,包括“大气污染防治行动计划”和“蓝天保卫战”。具体行动有:关闭高污染小工厂、要求电厂安装脱硫设备、推广清洁能源、限制高排放车辆等。

这些努力成效显著,到2023年,中国SO₂排放量降至不到8亿吨,降幅超过75%,是人类历史上规模最大的单一污染物减排行动。卫星观测数据显示,东亚地区的气溶胶光学厚度(衡量颗粒挡光能力的指标)在2014至2023年间比2005至2014年下降了0.13个单位。雾霾天数大幅减少,北京PM2.5年均浓度下降40%以上,据世界银行等机构估算,这避免了15万至30万例过早死亡病例。

蓝天回来了,人们的肺也干净了,这无疑是环境保护的伟大胜利。

然而,正是这个胜利带来了意想不到的副作用。当中国大幅削减SO₂排放时,空气中的硫酸盐气溶胶迅速减少,因为这些颗粒在大气中的寿命只有大约一周时间。

少了这些“遮阳伞”,阳光就能更直接地照射到地球表面。研究模拟显示,在东亚核心区,地表接收的短波辐射增加了每平方米7.7瓦,相当于每个平方米多了几个小灯泡的热量。这种变化不止停留在本地,还通过大气和海洋环流传播到全球。

首先,东亚上空云层变薄变暗,反射阳光的能力减弱;其次,北太平洋海域出现显著暖化,因为那里对云变化特别敏感,海表温度升高0.2摄氏度以上;再次,通过“遥相关”机制,热量影响北美、欧洲甚至北极地区。

整个地球顶层大气的能量平衡被打破,多吸收了约0.06瓦/平方米的热量,这与卫星观测数据完全吻合。

研究团队使用了“区域气溶胶模式比较计划”(RAMIP)的框架,协调了来自挪威、英国、美国、日本等国的八个先进地球系统模型,每个模型运行10个集合成员,总共80次模拟。这些模拟专门再现了东亚SO₂排放减少20亿吨/年的情景,对应现实中2010至2023年的实际变化。

结果显示,在模拟的2035至2049年时期(相当于现实减排高峰后),全球年平均温度额外升高0.07摄氏度,外加0.05摄氏度的不确定范围。更重要的是,自2010年以来,已观测到的全球升温加速中,每十年多出0.05摄氏度的暖化可以直接归因于东亚气溶胶清理。

这解释了为什么全球升温速率从长期平均的每十年0.18摄氏度,突然跳到2013至2022年的每十年0.25摄氏度。2023和2024年创下有纪录以来最热年份,虽然有厄尔尼诺现象助力,但东亚气溶胶减少是重要的背景因素。

在区域层面,东亚夏季和冬季气温都额外升高约1摄氏度,极端热浪频率增加;北太平洋暖化导致海洋热浪多发,影响渔业和风暴路径;季风系统发生位移,可能使南亚部分地区更干旱,东亚洪涝风险上升,农业生产面临挑战。

全球层面,海平面上升加快,冰川融化加速,极端天气事件更频繁。

不过,好消息是这个效应是短期的。因为气溶胶寿命短,一旦排放稳定,额外升温会在几年内消退,全球升温速率将回归到温室气体主导的长期趋势,大约每十年0.2摄氏度。

作者强调,空气污染治理的健康效益远远超过气候方面的暂时代价。

罗伯特·艾伦教授表示:“减少空气污染是公共健康的铁律,必须毫不犹豫地继续。但如果不同时大幅削减二氧化碳,我们就等于移除了对气候变化的一层保护罩。”

比约恩·萨姆塞特也指出:“我们的研究关注的是最近全球变暖的急剧提速,虽然幅度不大,但足以成为主要驱动因素之一。长期来看,二氧化碳和甲烷仍是主导。

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