Làm thế nào chúng ta làm sáng tỏ bí ẩn của sự tăng vọt toàn cầu trong một loại khí ăn ozone
Cuộc điều tra cho thấy giá trị quan trọng của các mạng lưới quan trắc khí quyển, nhưng nó cũng làm nổi bật một điểm yếu của hệ thống hiện tại.
Làm thế nào chúng ta làm sáng tỏ bí ẩn của sự tăng vọt toàn cầu trong một loại khí ăn ozone
[Ảnh: Natasha Kasim / Bapt; Jack Hamilton / Bapt]
TÁC GIẢ MATT RIGBY VÀ LUKE WESTERN VÀ STEVE MONTZKA4 PHÚT ĐỌC
Kể từ khi được phê chuẩn trên toàn cầu vào những năm 1980, hiệp ước Montreal Giao thức được giao nhiệm vụ chữa lành tầng ozone đã thành công rực rỡ trong việc giảm lượng phát thải các chất làm suy giảm tầng ozone. Trên đường đi, nó cũng đã ngăn chặn được sự nóng lên toàn cầu, vì những chất tương tự cũng là những khí nhà kính mạnh. Không có gì ngạc nhiên khi quá trình ozone thường được tổ chức như một mô hình về cách cộng đồng quốc tế có thể làm việc cùng nhau để giải quyết biến đổi khí hậu .
Tuy nhiên, nghiên cứu mới mà chúng tôi đã công bố với các đồng nghiệp trong Tự nhiên cho thấy lượng phát thải toàn cầu của khí đốt làm suy giảm tầng ozone nhiều thứ hai, CFC-11, đã tăng trên toàn cầu kể từ năm 2013, chủ yếu là do sự gia tăng phát thải từ phía đông Trung Quốc. Kết quả của chúng tôi mạnh mẽ đề nghị vi phạm Nghị định thư Montreal.
Lệnh cấm toàn cầu đối với việc sản xuất CFC đã có hiệu lực từ năm 2010, do vai trò trung tâm của chúng là làm suy giảm tầng ozone tầng bình lưu, bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ cực tím của mặt trời. Kể từ khi những hạn chế toàn cầu đối với việc sản xuất và sử dụng CFC bắt đầu có hiệu lực, các nhà khoa học khí quyển đã trở nên quen với việc giảm sự ổn định hoặc tăng tốc hàng năm trong sự tập trung của họ.
Các khí làm suy giảm tầng ozone, được đo trong khí quyển thấp hơn. Sự suy giảm kể từ đầu những năm 1990 chủ yếu là do các biện pháp kiểm soát sản xuất theo Nghị định thư Montreal. [Hình ảnh: lịch sự của AGAGE / CSIRO]
Nhưng theo xu hướng dài hạn, một tín hiệu lạ bắt đầu xuất hiện vào năm 2013: Tốc độ suy giảm của CFC dồi dào thứ hai đang chậm lại . Trước khi nó bị cấm, khí CFC-11, được sử dụng chủ yếu để tạo bọt cách nhiệt. Điều này có nghĩa là bất kỳ lượng khí thải còn lại nào cũng phải do rò rỉ từ các ngân hàng của hồi giáo. Các bọt cũ trong các tòa nhà và tủ lạnh, sẽ giảm dần theo thời gian.
Nhưng trong nghiên cứu được công bố năm ngoái, các phép đo từ các trạm giám sát từ xa cho thấy ai đó đang sản xuất và sử dụng CFC-11 một lần nữa, dẫn đến hàng ngàn tấn khí thải mới vào khí quyển mỗi năm. Các gợi ý trong dữ liệu có sẵn tại thời điểm đó cho thấy rằng Đông Á chiếm một phần không xác định của sự gia tăng toàn cầu, nhưng không rõ chính xác những phát thải này đến từ đâu.
NGÀY CÀNG PHÁT TRIỂN MẠNH MẼ TRÊN KHẮP HÀN QUỐC VÀ NHẬT BẢN
Các nhà khoa học, bao gồm cả chính chúng ta, ngay lập tức bắt đầu tìm kiếm manh mối từ các phép đo khác trên khắp thế giới. Hầu hết các trạm giám sát, chủ yếu ở Bắc Mỹ và Châu Âu, phù hợp với lượng khí thải giảm dần ở các khu vực lân cận, như mong đợi.
Nhưng tất cả đều không hoàn toàn đúng ở hai trạm: một ở đảo Jeju, Hàn Quốc và một ở đảo Hateruma, Nhật Bản .
Các trang web này cho thấy sự tăng đột biến của tập trung vào các khu vực khi các luồng CFC-11 từ các khu vực công nghiệp hóa gần đó đi qua, và các đột biến này đã lớn hơn kể từ năm 2013. Hàm ý rất rõ ràng: Phát thải đã tăng lên từ một nơi nào đó gần đó.
Để thu hẹp mọi thứ, chúng tôi đã chạy các mô hình máy tính có thể sử dụng dữ liệu thời tiết để mô phỏng cách ô nhiễm di chuyển trong khí quyển.
Các quan sát khí quyển tại các trạm quan trắc của Gosan và Hateruma cho thấy sự gia tăng phát thải CFC-11 từ Trung Quốc, chủ yếu từ Sơn Đông, Hà Bắc và các tỉnh lân cận. [Hình ảnh: lịch sự của Rigby et al, Tác giả cung cấp]
Từ các mô phỏng và nồng độ CFC-11 đo được, rõ ràng có một sự thay đổi lớn đã xảy ra ở phía đông Trung Quốc. Phát thải giữa năm 2014 và 2017 cao hơn khoảng 7.000 tấn mỗi năm so với giai đoạn 2008 đến 2012. Điều này thể hiện hơn gấp đôi lượng khí thải từ khu vực và chiếm ít nhất 40% đến 60% mức tăng toàn cầu. Xét về tác động đối với khí hậu, lượng khí thải mới gần tương đương với lượng khí thải CO₂ hàng năm của London.
Lời giải thích hợp lý nhất cho sự gia tăng như vậy là CFC-11 vẫn đang được sản xuất, ngay cả sau lệnh cấm toàn cầu và các cuộc điều tra trên mặt đất của Cơ quan điều tra môi trường và New York Times dường như xác nhận tiếp tục sản xuất và sử dụng CFC -11 ngay cả trong năm 2018, mặc dù họ không thể xác định tầm quan trọng của nó.
Mặc dù không biết chính xác lý do tại sao việc sản xuất và sử dụng CFC-11 rõ ràng đã khởi động lại ở Trung Quốc sau lệnh cấm năm 2010, nhưng các báo cáo này lưu ý rằng có thể một số nhà sản xuất bọt không sẵn sàng chuyển sang sử dụng các chất thay thế thế hệ thứ hai (HFC và các loại khí khác. không gây hại cho tầng ozone) vì việc cung cấp các chất thay thế thế hệ đầu tiên (HCFC) đã bị hạn chế lần đầu tiên vào năm 2013.
LỚN HƠN LỖ OZONE
Chính quyền Trung Quốc cho biết họ sẽ trừng phạt thành công trên bất kỳ hoạt động sản xuất bất hợp pháp nào. Chúng tôi hy vọng rằng dữ liệu mới trong nghiên cứu của chúng tôi sẽ giúp ích. Cuối cùng, nếu Trung Quốc loại bỏ thành công các nguồn phát thải mới, thì tác động tiêu cực lâu dài đối với tầng ozone và khí hậu có thể là khiêm tốn, và lượng khí thải tương đương CO equivalent có thể tránh được. Nhưng nếu phát thải tiếp tục ở mức hiện tại, nó có thể hoàn tác một phần thành công của Nghị định thư Montreal.
Mạng lưới các trạm giám sát toàn cầu (AGAGE) và do Mỹ điều hành (NOAA). [Hình ảnh: lịch sự của Luke Western, Tác giả cung cấp]
Mặc dù câu chuyện này cho thấy giá trị quan trọng của các mạng theo dõi khí quyển, nó cũng làm nổi bật một điểm yếu của hệ thống hiện tại. Khi các chất ô nhiễm nhanh chóng phát tán trong khí quyển và vì chỉ có rất nhiều trạm đo lường, chúng tôi chỉ có thể nhận được thông tin chi tiết về khí thải từ một số nơi trên thế giới.
Do đó, nếu các nguồn chính của CFC-11 đã đi xa hơn về phía tây hoặc nam ở Trung Quốc vài trăm km, hoặc ở các khu vực không được giám sát trên thế giới, như Ấn Độ, Nga, Nam Mỹ hoặc hầu hết châu Phi, thì câu đố sẽ vẫn chưa được giải quyết. Thật vậy, vẫn còn một phần của sự gia tăng phát thải toàn cầu gần đây vẫn chưa được phân bổ cho bất kỳ khu vực cụ thể.
Khi chính phủ và các nhà hoạch định chính sách được trang bị dữ liệu khí quyển này, họ sẽ ở vị trí tốt hơn nhiều để xem xét các biện pháp hiệu quả. Không có nó, công việc thám tử bị cản trở nghiêm trọng.
Làm thế nào chúng ta làm sáng tỏ bí ẩn của sự tăng vọt toàn cầu trong một loại khí ăn ozone
[Ảnh: Natasha Kasim / Bapt; Jack Hamilton / Bapt]
TÁC GIẢ MATT RIGBY VÀ LUKE WESTERN VÀ STEVE MONTZKA4 PHÚT ĐỌC
Kể từ khi được phê chuẩn trên toàn cầu vào những năm 1980, hiệp ước Montreal Giao thức được giao nhiệm vụ chữa lành tầng ozone đã thành công rực rỡ trong việc giảm lượng phát thải các chất làm suy giảm tầng ozone. Trên đường đi, nó cũng đã ngăn chặn được sự nóng lên toàn cầu, vì những chất tương tự cũng là những khí nhà kính mạnh. Không có gì ngạc nhiên khi quá trình ozone thường được tổ chức như một mô hình về cách cộng đồng quốc tế có thể làm việc cùng nhau để giải quyết biến đổi khí hậu .
Tuy nhiên, nghiên cứu mới mà chúng tôi đã công bố với các đồng nghiệp trong Tự nhiên cho thấy lượng phát thải toàn cầu của khí đốt làm suy giảm tầng ozone nhiều thứ hai, CFC-11, đã tăng trên toàn cầu kể từ năm 2013, chủ yếu là do sự gia tăng phát thải từ phía đông Trung Quốc. Kết quả của chúng tôi mạnh mẽ đề nghị vi phạm Nghị định thư Montreal.
Lệnh cấm toàn cầu đối với việc sản xuất CFC đã có hiệu lực từ năm 2010, do vai trò trung tâm của chúng là làm suy giảm tầng ozone tầng bình lưu, bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ cực tím của mặt trời. Kể từ khi những hạn chế toàn cầu đối với việc sản xuất và sử dụng CFC bắt đầu có hiệu lực, các nhà khoa học khí quyển đã trở nên quen với việc giảm sự ổn định hoặc tăng tốc hàng năm trong sự tập trung của họ.
Các khí làm suy giảm tầng ozone, được đo trong khí quyển thấp hơn. Sự suy giảm kể từ đầu những năm 1990 chủ yếu là do các biện pháp kiểm soát sản xuất theo Nghị định thư Montreal. [Hình ảnh: lịch sự của AGAGE / CSIRO]
Nhưng theo xu hướng dài hạn, một tín hiệu lạ bắt đầu xuất hiện vào năm 2013: Tốc độ suy giảm của CFC dồi dào thứ hai đang chậm lại . Trước khi nó bị cấm, khí CFC-11, được sử dụng chủ yếu để tạo bọt cách nhiệt. Điều này có nghĩa là bất kỳ lượng khí thải còn lại nào cũng phải do rò rỉ từ các ngân hàng của hồi giáo. Các bọt cũ trong các tòa nhà và tủ lạnh, sẽ giảm dần theo thời gian.
Nhưng trong nghiên cứu được công bố năm ngoái, các phép đo từ các trạm giám sát từ xa cho thấy ai đó đang sản xuất và sử dụng CFC-11 một lần nữa, dẫn đến hàng ngàn tấn khí thải mới vào khí quyển mỗi năm. Các gợi ý trong dữ liệu có sẵn tại thời điểm đó cho thấy rằng Đông Á chiếm một phần không xác định của sự gia tăng toàn cầu, nhưng không rõ chính xác những phát thải này đến từ đâu.
NGÀY CÀNG PHÁT TRIỂN MẠNH MẼ TRÊN KHẮP HÀN QUỐC VÀ NHẬT BẢN
Các nhà khoa học, bao gồm cả chính chúng ta, ngay lập tức bắt đầu tìm kiếm manh mối từ các phép đo khác trên khắp thế giới. Hầu hết các trạm giám sát, chủ yếu ở Bắc Mỹ và Châu Âu, phù hợp với lượng khí thải giảm dần ở các khu vực lân cận, như mong đợi.
Nhưng tất cả đều không hoàn toàn đúng ở hai trạm: một ở đảo Jeju, Hàn Quốc và một ở đảo Hateruma, Nhật Bản .
Các trang web này cho thấy sự tăng đột biến của tập trung vào các khu vực khi các luồng CFC-11 từ các khu vực công nghiệp hóa gần đó đi qua, và các đột biến này đã lớn hơn kể từ năm 2013. Hàm ý rất rõ ràng: Phát thải đã tăng lên từ một nơi nào đó gần đó.
Để thu hẹp mọi thứ, chúng tôi đã chạy các mô hình máy tính có thể sử dụng dữ liệu thời tiết để mô phỏng cách ô nhiễm di chuyển trong khí quyển.
Các quan sát khí quyển tại các trạm quan trắc của Gosan và Hateruma cho thấy sự gia tăng phát thải CFC-11 từ Trung Quốc, chủ yếu từ Sơn Đông, Hà Bắc và các tỉnh lân cận. [Hình ảnh: lịch sự của Rigby et al, Tác giả cung cấp]
Từ các mô phỏng và nồng độ CFC-11 đo được, rõ ràng có một sự thay đổi lớn đã xảy ra ở phía đông Trung Quốc. Phát thải giữa năm 2014 và 2017 cao hơn khoảng 7.000 tấn mỗi năm so với giai đoạn 2008 đến 2012. Điều này thể hiện hơn gấp đôi lượng khí thải từ khu vực và chiếm ít nhất 40% đến 60% mức tăng toàn cầu. Xét về tác động đối với khí hậu, lượng khí thải mới gần tương đương với lượng khí thải CO₂ hàng năm của London.
Lời giải thích hợp lý nhất cho sự gia tăng như vậy là CFC-11 vẫn đang được sản xuất, ngay cả sau lệnh cấm toàn cầu và các cuộc điều tra trên mặt đất của Cơ quan điều tra môi trường và New York Times dường như xác nhận tiếp tục sản xuất và sử dụng CFC -11 ngay cả trong năm 2018, mặc dù họ không thể xác định tầm quan trọng của nó.
Mặc dù không biết chính xác lý do tại sao việc sản xuất và sử dụng CFC-11 rõ ràng đã khởi động lại ở Trung Quốc sau lệnh cấm năm 2010, nhưng các báo cáo này lưu ý rằng có thể một số nhà sản xuất bọt không sẵn sàng chuyển sang sử dụng các chất thay thế thế hệ thứ hai (HFC và các loại khí khác. không gây hại cho tầng ozone) vì việc cung cấp các chất thay thế thế hệ đầu tiên (HCFC) đã bị hạn chế lần đầu tiên vào năm 2013.
LỚN HƠN LỖ OZONE
Chính quyền Trung Quốc cho biết họ sẽ trừng phạt thành công trên bất kỳ hoạt động sản xuất bất hợp pháp nào. Chúng tôi hy vọng rằng dữ liệu mới trong nghiên cứu của chúng tôi sẽ giúp ích. Cuối cùng, nếu Trung Quốc loại bỏ thành công các nguồn phát thải mới, thì tác động tiêu cực lâu dài đối với tầng ozone và khí hậu có thể là khiêm tốn, và lượng khí thải tương đương CO equivalent có thể tránh được. Nhưng nếu phát thải tiếp tục ở mức hiện tại, nó có thể hoàn tác một phần thành công của Nghị định thư Montreal.
Mạng lưới các trạm giám sát toàn cầu (AGAGE) và do Mỹ điều hành (NOAA). [Hình ảnh: lịch sự của Luke Western, Tác giả cung cấp]
Mặc dù câu chuyện này cho thấy giá trị quan trọng của các mạng theo dõi khí quyển, nó cũng làm nổi bật một điểm yếu của hệ thống hiện tại. Khi các chất ô nhiễm nhanh chóng phát tán trong khí quyển và vì chỉ có rất nhiều trạm đo lường, chúng tôi chỉ có thể nhận được thông tin chi tiết về khí thải từ một số nơi trên thế giới.
Do đó, nếu các nguồn chính của CFC-11 đã đi xa hơn về phía tây hoặc nam ở Trung Quốc vài trăm km, hoặc ở các khu vực không được giám sát trên thế giới, như Ấn Độ, Nga, Nam Mỹ hoặc hầu hết châu Phi, thì câu đố sẽ vẫn chưa được giải quyết. Thật vậy, vẫn còn một phần của sự gia tăng phát thải toàn cầu gần đây vẫn chưa được phân bổ cho bất kỳ khu vực cụ thể.
Khi chính phủ và các nhà hoạch định chính sách được trang bị dữ liệu khí quyển này, họ sẽ ở vị trí tốt hơn nhiều để xem xét các biện pháp hiệu quả. Không có nó, công việc thám tử bị cản trở nghiêm trọng.
Nhận xét
Đăng nhận xét