模型研究顯示地球大氣中沙塵含量增加一倍

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沙漠塵埃和氣候之間通過許多復雜的機制相互產生影響---如果你發現自己的屋子裏灰塵越來越多，這可能並非證明你的家庭保潔工作放松了，因為根據一項最新的研究顯示，在過去的一個世紀中，地球大氣層中的沙塵含量已經上升了一倍。這種變化正在對全球的氣候和生態環境產生影響。

　　這項研究由地球和大氣科學教授娜塔莉‧馬宏瓦爾德(Natalie Mahowald)領導。他們借助可公開獲取的數據以及計算機模型估算了整個20世紀大氣中的沙漠粉塵以及土壤顆粒含量。這是首次對一個世紀的時間跨度內，由于自然原因(而非人為原因)導致的大氣懸浮顆粒物含量變化進行的研究。馬宏瓦爾德教授在去年12月13日，于舊金山召開的美國地球物理學聯合會秋季會議上作了這一研究結果的陳述報告。

　　沙漠塵埃和氣候之間通過許多復雜的機制相互產生影響。塵埃含量的增加將阻擋太陽輻射抵達地面，從而在一定程度上抵消由于大氣二氧化碳排放量的增加所引起的溫室效應。它也會對雲係和降水係統產生影響，引發幹旱，而反過來，幹旱則會促進沙漠化趨勢的加劇，並產生更多的沙塵。海洋化學也與之有關。大氣塵埃是鐵元素的重要來源，這是海洋中浮遊生物和其他生命不可缺少的成分。而這些海洋生物正是從大氣中吸收二氧化碳的生力軍。

　　為了測量過去一個世紀以來沙漠塵埃的情況，研究小組收集了現有的冰心、湖床沉積物以及珊瑚蟲堆積的檢驗數據，這些樣品中都包含著過去數百年來沙漠塵埃含量變化的歷史信息。之後研究人員試著找到某一地區的樣品中的沙漠塵埃含量對應的沙漠塵埃來源地，並計算歷史上這些塵埃積聚的速率。借助一種新型計算機模型“氣候係統耦合模式”(CCSM)，科研人員重建了沙漠塵埃對溫度、降水、海洋鐵元素沉積以及陸地碳吸收速率的影響。

　　實驗結果顯示，由于地區性溫度和降水的變化，整個20世紀全球陸地碳吸收量下降百萬分之六，但是與之相反，由于海洋塵埃沉降量的增加，同期海洋地區對碳的吸收量增加了6%，折合約百萬分之四。當下針對大氣懸浮顆粒物的研究一般都將重點置于人類原因產生的方面，但是馬宏瓦爾德教授認為我們也不應忽視對自然變化影響的關注。“現在我們終于有了一些關于大氣中沙漠塵埃量變化的信息。這將大大有助于研究氣候係統的敏感性。”這一研究同時也提出了收集更多數據以便使模型更加完善的重要性。“我們所做的是利用現有最好的數據。我們真的應該更加重視這方面的問題，並收集更多的數據。”與此同時，宏瓦爾德教授也指出，這項研究將對其它相關領域有所裨益，范圍從地球化學到計算機模型學。“這項研究工作非常有趣，因為它是跨學科的。我們的工作將有助于幫助人們從更加宏觀綜合的角度看待氣候問題。