近十年来,东亚地区特别是中国通过严格的空气污染控制措施,成功减少了大量含硫气体(SO2)和气溶胶的排放。这一举措显著改善了局部的空气质量,减少了酸雨和雾霾现象,提升了公众健康水平。然而,气溶胶作为大气的重要组成部分,对地球辐射平衡也有着复杂的调节作用,其减少背后隐藏的气候影响逐渐被科学界关注和揭示。气溶胶通过吸收和散射太阳辐射,及其与云层的相互作用,通常在短时间内起到了“冷却”地球表面的作用,抑制了温室气体导致的升温效应。因此,当东亚地区气溶胶排放大幅降低时,这个“冷却伞”变薄,温室气体的“温室效应”得以部分“显现”,导致全球范围内的加温加速。基于2025年7月发表在《Communications Earth & Environment》上的权威研究,使用了由八个不同地球系统模式组成的模拟集(RAMIP),对东亚气溶胶排放减少对应的气候响应进行了量化。
模拟结果显示,自2010年以来,东亚地区硫酸盐气溶胶排放约减少了75%,引发了全球年均表面温度升高约0.07摄氏度的显著响应。尽管数值看似有限,但考虑到全球气候系统的综合作用和复合响应,这种升温幅度对近年来全球变暖加速趋势的贡献不可忽视。值得关注的是,气溶胶引发的温度变化不仅仅局限于排放源头区域,显著的温度升高也出现在北太平洋及其沿岸,这与近年来观测到的海表温度异常现象高度一致。此外,这种局部的热量增积也导致了整个北半球的气候格局发生调整,包括季风系统和北极地区的放大效应。气溶胶的减少还影响了地球顶部的辐射能量不平衡,导致更多的太阳辐射能量被吸收进地球系统,加剧了气候变暖。卫星观测数据(如MODIS与CERES)和气象再分析资料也支持这一结论,显示在东亚及北太平洋地区的气溶胶光学厚度(AOD)明显下降,同时该地区的辐射不平衡有所增加。
科学家们认为,东亚气溶胶排放的下降在一定程度上“揭开”了温室气体隐藏的升温,称之为“气溶胶清理的反作用效应”。从治理的角度,虽然空气质量的改善是民生福祉的胜利,但气候系统对此产生的“副作用”提醒我们,气候变化治理需统筹考虑多重因素。复杂的气溶胶云效应和区域气候调节机制要求气候模型具备更高的准确性和区域解析度,以应对未来的排放变化和气候反馈循环。东亚地区未来的气溶胶排放趋势将继续影响全球气温变化动态。当前观测表明,尽管排放量仍在稳步下降,但由于基数减小,减排速度有所放缓,其对全球变暖速率带来的进一步影响可能趋于减弱。不过,气溶胶和温室气体的相互作用极其复杂,未来的气候政策和环境治理策略应综合考虑二者协同影响。
除了东亚气溶胶清理之外,全球其他地区如国际航运行业近年的硫氧化物减排亦在全球气候系统中产生潜在影响。这些横跨行业和地理的气溶胶减排活动,虽然在总量上较东亚区域较小,但仍然是全球气候变化治理不可忽视的因素。伴随着气溶胶排放的减少,全球气候正逐步向温室气体主导的加温阶段转变,意味着未来气候变化的治理将更多依赖于减缓温室气体排放。科学界强调,气溶胶的复杂双重角色不仅影响全球温度,还左右着降水模式和气候极端事件的发生频率。像模拟研究中的东亚夏季降水增强和北太平洋风暴带的湿润增加,均与气溶胶排放的变化密切相关。同时,北极放大效应加剧也与亚洲气溶胶远距离输送有关,说明区域环境治理举措在全球多个尺度产生连锁反应。
综合来看,东亚气溶胶清理带来的全球变暖加速现象,是全球气候变化多因子、多机制作用的具体体现。各国在追求空气质量和气候目标的双重路径上,面临协调环境可持续发展的挑战。未来,科学家们需进一步完善气溶胶排放数据监测,提升气候模式中 aerosol-cloud-precipitation 交互作用的表示准确度,助力决策者制定更科学合理的环境政策。总体而言,东亚地区气溶胶排放的大幅下降不仅是区域空气污染治理的巨大成就,也是全球气候系统变化的重要驱动力,提醒国际社会在应对气候变化的道路上需要更为综合和系统性的视角,平衡短期环境改善与长期气候风险的关系。在全球碳中和与碳达峰目标背景下,把握气溶胶与温室气体辐射效应的平衡,对实现可持续发展目标至关重要。