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發現南極洲上空水氣致「負溫室效應」 專家警告:繼續排放溫室氣體仍會造成暖化

2018/7/20 — 13:46

資料圖片:南極洲,圖片來源:nasa

資料圖片:南極洲,圖片來源:nasa

美國太空總署 (NASA) 最新研究顯示,暖化全球的溫室氣體實際上使南極洲地表在一年中大部分時間降溫。這種趨勢並無打破物理定律,反而突顯出地球最南端大陸真正的奇怪之處。研究現已刊於與《自然》合作之《氣候與大氣科學》。

領導研究的 NASA 大氣科學家 Sergio Sejas 指,南極洲有著很多「世界之最」的地方。它是世上最高的大洲,平均海拔高逾 2,300 米;儘管有冰覆蓋,但由於缺乏降水,技術上是一片沙漠,而缺乏水分正是該地區「負溫室效應 (negative greenhouse effect) 」出現的關鍵因素。

因為人類活動大量排放的溫室氣體,會停留於大氣之中,透過吸收地表發出的紅外輻射而令全球暖化。其中一種主要溫室氣體是二氧化碳 (CO2) ,但另一種常被人忽視的水蒸氣,由於大量存在於大氣,整體比 CO2 有更強的吸熱能力。

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Sejas 指缺乏水氣的南極洲中部上空,溫室效應會被扭轉,加上另一種稱為逆溫 (temperature inversion) 的天氣現象——隨著海拔升高,大氣會變暖,而不是正常的變得越來越冷,當地氣候才會變得比其他地方不一樣。

未有參與研究的德國不來梅大學大氣物理學家 Justus Notholt 向《科學》表示,南極洲是世上唯一一個地表比大氣平流層更冷的地方,普遍來說整個南極洲地表溫度可比數百米以上的大氣層平均低 20°C 。

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Sejas 團隊發現,持續的逆溫導致高海拔溫室氣體實際散熱量超過吸熱量造成南極洲出現「負溫室效應」,此前亦已有研究找到效應於南極出現,但現有分析通常只考慮 CO2 的影響,因此,團隊再深入分析了水蒸氣如何影響當地地表的冷化。

正常情況下, CO2 會充分混和整個大氣中,Sejas 的團隊亦因此發現,在南極低空 CO2 放出的熱力最終仍被較高海拔的溫室氣體所吸收。但當地上空的水蒸氣卻並非如此:雖然南極低空的水氣很少,但在較上層的平流層水氣更少,因此低空水氣會向太空繼續散熱,而這種負溫室效應在一年中持續約 9 個月。

不過 Sejas 指,排放更多溫室氣體並不會加劇南極洲的負溫室效應,全球暖化會令平流層中水氣量增加,最終也會使該南極洲像其他地區一樣容易受到溫室氣體造成的暖化影響。

來源:
Science, Greenhouse gases are warming the world—but chilling Antarctica. Here’s why, 19 July 2018

報告:
Sejas, S.A., Taylor, P.C. & Cai, M. (2018). Unmasking the negative greenhouse effect over the Antarctic Plateau. npj Climate and Atmospheric Science volume 1, Article number: 17 (2018). DOI: 10.1038/s41612-018-0031-y

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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