图片源于:https://theconversation.com/how-we-traced-mystery-emissions-of-cfcs-back-to-eastern-china-117545
自1980年代全球范围内得到批准以来,蒙特利尔议定书——这个旨在修复臭氧层的条约——成功地大幅度减少了臭氧消耗物质的排放。
与此同时,它也避免了相当数量的全球变暖,因为这些物质同样是强效温室气体。
因此,臭氧协议常常被视为国际社会在应对气候变化时协作的典范。
然而,我们与同事在《自然》上发布的新研究显示,自2013年以来,全球第二大臭氧消耗气体CFC-11的排放量有所上升,主要是因为中国东部的排放量增加。
我们的结果强烈表明这违反了蒙特利尔议定书。
全球对于CFC生产的禁令自2010年生效,这主要是因为CFC对耗尽平流层臭氧层的核心作用,臭氧层保护我们免受太阳紫外线辐射的影响。
自全球对于CFC的生产和使用开始实施限制以来,气象科学家已经习惯于看到CFC浓度稳步或加速下降的趋势。
然而,自2013年以来,一种奇怪的信号开始出现:CFC的第二大成分的降幅放缓。
在被禁之前,CFC-11主要用于制造绝缘泡沫。
这意味着,任何剩下的排放量都应归因于建筑物和冰箱中旧泡沫的“库存”泄漏,这些库存应该随着时间的推移逐渐减少。
但在去年发布的研究中,来自遥感监测站的测量数据暗示,有人再次生产和使用CFC-11,导致每年向大气中排放数千吨的新排放。
当时可用的数据中的一些线索表明,东亚地区的排放量占全球增加排放量的某个未知比例,但尚不清楚这些排放量具体来自何处。
科学家们,包括我们自己,立即开始寻找来自世界其他地方的线索。
大多数监测站,主要位于北美和欧洲,与附近地区的逐渐减少的排放趋势相一致,正如预期的那样。
但在两个站点的情况却并不完全如此:一个在韩国的济州岛,另一个在日本的羽田岛。
这些地点在附近工业化地区经过时显示出CFC-11浓度的“尖峰”,而这些尖峰自2013年以来有增大的趋势。
其含义非常清晰:排放量从附近的某个地方增加了。
为了进一步缩小范围,我们运行了计算机模型,可以利用天气数据模拟污染物质云如何在大气中传输。
通过模拟以及对CFC-11浓度的测量,显而易见东中国地区发生了重大的变化。
2014年至2017年间,该地区的排放量比2008年至2012年间多出约7000吨每年。
这代表着该地区排放量的翻倍,并占全球增量的至少40%至60%。
在气候影响方面,新排放量大约相当于伦敦每年的二氧化碳排放量。
最合理的解释是,即使在全球禁令之后,CFC-11仍然被生产,而环境调查局和《纽约时报》的地面调查似乎确认了即使在2018年仍在继续生产和使用CFC-11,尽管它们无法确定这个现象的具体规模。
尽管目前尚不清楚为什么CFC-11的生产和使用似乎在2010年禁令之后再次在中国恢复,这些报告指出,可能是一些泡沫制造商不愿意过渡到使用第二代替代物(HFCs和其他对臭氧层无害的气体),因为第一代替代物 (HCFCs) 自2013年起首次限制供应。
中国当局表示,他们将“打击”任何非法生产。
我们希望我们研究中的新数据能够有所帮助。
最终,如果中国成功消除新的排放源,那么对臭氧层和气候的长期负面影响可能微乎其微,且将避免相当于一个特大城市的二氧化碳当量排放。
但如果排放量以目前的速度继续,可能会抵消蒙特利尔议定书的一部分成功。
这个故事不仅展示了大气监测网络的关键价值,也突显了当前系统的一个弱点。
由于污染物迅速在大气中扩散,并且监测站的数量有限,我们只能获得来自某些地区的排放详细信息。
因此,如果CFC-11的主要来源几百公里位于中国的西部或南部,或者在未被监测的地区,例如印度、俄罗斯、南美或大多数非洲,可能这个谜团将继续未解。
实际上,目前全球排放量增加中仍有部分未归属到任何特定地区。
当政府和政策制定者掌握这些大气数据时,他们将处于更好的位置考虑有效的措施。
如果没有这些数据,侦探工作将大大受限。