Effekten av luftforurensning på klimaendringer

Siden den industrielle revolusjonen har menneskelige aktiviteter hatt en økende innvirkning på klimaet, spesielt i prosessen med industrielle utslipp fra drivstoffforbrenning og utslipp fra transport. Atmosfæriske miljøgifter som klimagasser og aerosolpartikler i atmosfærens sammensetning, og disse to har ulike effekter på klimaet.

Tenk først på virkningen av klimagasser på klimaendringer. I løpet av den industrielle epoken forårsaket menneskelige-utslipp av klimagasser betydelige økninger i atmosfæriske konsentrasjoner av karbondioksid, metan og lystgass. Den kontinuerlige økningen i klimagassnivået forstyrret energibalansen mellom atmosfærisk absorpsjon og utslipp. Denne ubalansen førte til positiv energitilførsel til troposfærens topplag (kjent som positiv strålingspådrivelse), noe som resulterte i en oppvarmingseffekt på jordoverflaten.

For det andre, med tanke på virkningen av atmosfæriske forurensninger som aerosoler på klimaendringene, frigjør menneskelige aktiviteter store mengder finpartikler til atmosfæren. Disse partiklene påvirker refleksjon og absorpsjon av solstråling. De fleste fine partikler, som sulfater og nitrater, reflekterer sollys og kjøler ned atmosfæren. Imidlertid absorberer noen partikler som svart karbon sollys, varmer atmosfæren og delvis oppveier den kjølende effekten til den førstnevnte gruppen.

Generelt har aerosolpartikler en kjølende effekt.

I tillegg til å påvirke klimaendringene, har luftforurensning et synergistisk forhold til klima.

På den ene siden kan luftforurensning endre klimaets utviklingsbalanse. På den annen side påvirker det berørte klimaet også diffusjonseffekten av luftforurensninger i noen grad.

Her forklarer vi synergien ved hjelp av et eksempel på skyregn.

Vanligvis avkjøles vanndamp i den øvre atmosfæren for å danne skyer. Overdreven vanndamp danner ofte ikke skypartikler spontant, men kondenserer på aerosolpartikler som fungerer som skykondensasjonskjerner CCN eller iskjerner IN.

Forurensningsutslipp fører imidlertid til økte konsentrasjoner av fine partikler (PM2,5) aerosoler. Disse aerosolene fungerer som skykondensasjonskjerner, og forårsaker høyere dråpekonsentrasjoner i forurensede områder. Hvis fuktighetsinnholdet i skyene forblir uendret til tross for økt aerosoldannelse, vil ikke skyens vanninnhold øke proporsjonalt med veksten. Følgelig synker den gjennomsnittlige dråpestørrelsen under den nødvendige terskelen for nedbør. Denne reduksjonen i nedbørseffektiviteten svekker regnets evne til å vaske bort partikkelformige forurensninger, og reduserer derved regional spredning av forurensninger. I mellomtiden forlenger akkumuleringen av PM2.5 skyens levetid, noe som fører til hyppigere skydannelse. Denne forbedrede solstrålingsrefleksjonen forsterker atmosfæriske kjøleeffekter, og skaper til slutt en kjedereaksjon som påvirker klimamønstrene.