当一组科学家开始分析 2020 年影响世界气候的事件时，他们确保考虑到与大流行相关的封锁措施，这些封锁措施减少了排放，并使许多城市的天空更加晴朗。
但他们的研究发现，一个完全不同的事件对全球气候产生了更直接的影响：从 2019 年末到 2020 年，毁灭性的丛林大火席卷了澳大利亚，产生的烟雾升至平流层并环绕南半球的大部分地区。
“2020 年的主要气候强迫根本不是 COVID-19，”国家大气研究中心 (NCAR) 的科学家、新研究的主要作者约翰法苏洛说。“这是澳大利亚发生的野火爆炸。”
该研究今天在线发表在美国地球物理联盟期刊《地球物理研究快报》上。
Fasullo 和他的 NCAR 合著者使用先进的计算机建模技术来量化与 COVID-19 相关的交通和工业活动减少以及火灾排放的烟雾对气候的影响。他们发现，2020 年与大流行相关的封锁影响相对温和且渐进，到 2022 年底将导致全球平均变暖约 0.05 摄氏度。相比之下，火灾的影响更短但更显着，在几个月内将地球冷却约 0.06 摄氏度。
该研究阐明了重大野火对世界气候系统的广泛影响。尽管与炎热天气相关的火灾可能会产生暂时的降温影响，这似乎有悖常理，但它们的烟雾往往会阻挡阳光并改变云层。
科学家们对气温升高对近年来破坏性越来越大的野火的潜在影响以及火灾对天气的局部影响进行了多项研究。但他们对大火可能预示着大规模温度和降水模式的研究较少。
NCAR 研究表明，大火向大气中注入了如此多的硫酸盐和其他颗粒，它们会扰乱气候系统，将热带雷暴从赤道向北推，并可能影响被称为厄尔尼诺现象的热带太平洋水域的周期性变暖和变冷和拉尼娜现象。
“这项研究表明，区域野火对全球气候的影响可能是巨大的，”法苏洛说。“大气层和海洋中的火灾都留下了大规模的指纹。气候反应与一次重大的火山喷发相当。”
他和他的合著者警告说，该研究存在一系列警告，主要是因为封锁期间减排的全部程度以及野火烟雾对气候的确切影响存在不确定性。
该研究由 NCAR 的赞助商国家科学基金会以及 NASA 和美国能源部资助。
半球温度差异
为了检测大流行和野火对气候的影响，研究小组转向对这两个事件的排放量进行估计。然后，他们使用基于 NCAR 的社区地球系统模型进行了一系列模拟，以重建全球气候——包括实际排放和没有排放——以及在各种大气条件下和 2015 年至 2024 年的时间段内。这使他们能够捕捉排放对世界气候造成的差异，并获得比仅靠观察所能获得的更多见解。
在 NCAR-怀俄明州超级计算中心的 Cheyenne 超级计算机上进行了总共 100 多次的密集模拟。
正如他们所料，法苏洛和他的合著者发现，与 COVID-19 相关的封锁对全球气候有轻微的变暖影响。其他科学研究在区域层面显示的这种效应与更少的排放导致更清晰的天空有关，这使更多的太阳热量能够到达地球表面。
相比之下，澳大利亚的丛林大火使南半球的温度降低到降低地球平均表面温度的程度。这是因为硫酸盐和其他烟雾颗粒与云相互作用，使它们的液滴变小，并将更多的太阳辐射反射回太空，从而减少了表面对阳光的吸收。
在高峰期，与大流行相关的封锁导致大气顶部的太阳能增加了每平方米约 0.23 瓦，这是气候科学家用来量化进入和离开地球大气层的太阳热量的量度.相比之下，澳大利亚的火灾使全球每平方米暂时冷却了近 1 瓦。(从角度来看，直接面向太阳的大气顶部的太阳能平均强度约为每平方米 1,360 瓦。)
通过环绕南半球并在大气中徘徊数月，烟雾颗粒不成比例地冷却了地球的南半部。结果，半球温度之间的差异使热带雷暴比平时更向北。Fasullo 说，需要进一步研究以确定烟雾是否有其他影响，例如影响厄尔尼诺现象和拉尼娜现象。
“我们的理论是气候系统以这种方式对主要的火山喷发做出反应，”法苏洛说。“但这些往往每 30 年左右发生一次。相比之下，大型野火可能每两年发生一次，因此会产生更多的反复影响。我们显然需要更多地了解它们如何影响全球气候。”
