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科學家們計算出北溪管道破裂事件帶來的甲烷洩漏對氣候的影響

科學家們計算出北溪管道破裂事件帶來的甲烷洩漏對氣候的影響

2022-11-12 Comments 0 Comment

北溪1號和2號是兩條從俄羅斯向德國輸送天然氣的海底管道,在2022年9月26日都被故意破裂。大量的氣體主要是甲烷,逃入海洋,然後被釋放到大氣中。就大氣中的體積而言,甲烷是僅次於二氧化碳的第二大人為溫室氣體,但它的溫室效應更強。

Nord-Stream-Methane-Leak.webp

因此,這一事件是否會產生負面的氣候影響是全世界關注的一個關鍵問題。儘管《自然》雜誌上發表的一篇新聞文章對這一問題進行了評論,但沒有做出定量的結論。

北溪管道洩露事件是人類歷史上單一事件中最大的甲烷排放。

最近,中國科學院大氣物理研究所的科學家們通過採用政府間氣候變化專門委員會2021年發布的第六次評估報告(IPCC AR6)的節能框架,估計了洩漏的甲烷可能產生的氣候影響。他們的研究結果今天(11月11日)發表在《大氣科學進展》雜誌上。

首先,研究人員收集了事件發生後世界媒體提供的所有關於洩漏甲烷總量的估計,結果發現,最早的估計(1-2天后)達到了50萬噸(Mt)。然而,後來發現,洩漏的甲烷數量可能比最初的估計要低得多。特別是,來自中國南京大學的一個團隊,通過利用多種觀測,包括來自高分辨率衛星的觀測,提供了一個更準確的估計,即0.22±0.03億噸。

這個數值確定了這是人類歷史上單一事件中最大的甲烷排放–是2015年加州阿利索峽谷事故的2倍多。然而,根據IPCC AR6,在2008-2017年間,石油和天然氣部門的甲烷年排放量高達7千萬噸。這意味著北溪管道洩漏的甲烷只相當於這些部門1天的排放量。

IPCC AR6還強調,大氣中的甲烷通過與某些自由基(如羥基自由基)反應而逐漸被清除,導致其壽命約為10年,與二氧化碳相比其壽命很短。這意味著甲烷的氣候影響取決於時間範圍,當試圖直接計算時,問題會變得複雜。

相反,研究人員在”全球升溫潛能”概念的幫助下進行了間接估計。具體來說,他們確定,在甲烷排放到大氣中後的未來20年裡,每單位質量的甲烷所積累的熱量是二氧化碳的82.5倍。然後,利用這些信息,他們能夠計算出,當考慮到20年的時間範圍時,洩漏的甲烷對氣候的影響相當於20.6百萬噸的二氧化碳,這將使大氣中的二氧化碳濃度只增加0.0026ppm。

根據IPCC AR6對二氧化碳翻倍下的有效輻射強迫、氣候反饋和海洋吸熱效率的最新評估,在能量守恆框架下,全球平均地表空氣溫度理論上會增加1.8×10-5℃。

“這樣微小的升溫在生態系統和人類社會中是無法感知的,”該研究的第一作者陳小龍博士解釋說。”儘管如此,人為甲烷一直是全球變暖的第二大驅動力,而且是從農業和工業的多個部門排放出來的。如果我們要實現《巴黎協定》中規定的低於1.5℃或2℃的變暖目標,就應該避免對這樣的基礎設施的破壞,這樣我們才能更好地控制和減少甲烷排放”。

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