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来源：NASA爱好者
作者：哇喳
COVID-19大流行期间的全球限制导致旅行和其他经济活动大幅减少，从而降低了排放量。在这张图中，大流行期间美国哥伦比亚几乎空无一人的高速公路。
图片来源：International Monetary Fund
导语：
在新冠大流行期间，地球大气以令人惊讶的方式对排放量的降低做出了反应，这表明气候变暖和空气污染之间有着多么紧密的联系。
COVID-19大流行发生，以及由此导致的世界各国对旅行和其他经济部门的限制，导致空气污染和温室气体排放在最初的短短几周内大幅度降低，这种突然的变化让科学家们对需要数年才能实现的结果有了前所未有的研究条件。
一项综合性研究利用美国航空航天局（NASA）和其他国际空间机构的卫星数据，对疫情给大气带来的影响进行了全面调查，揭示了一些意想不到的发现。该研究还为应对气候变化和空气污染的双重威胁提供了见解。“我们已经过了可以将气候变化和空气污染视为两个独立问题的时间点。”这项研究的第一作者，美国加州理工学院（Caltech）的博士后研究员约书亚·劳纳（Joshua Laughner）说，“要了解是什么推动了大气的变化，我们必须考虑空气质量和气候间相互影响的方式。
相关论文发表于《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）。这项研究诞生于加州理工学院W.M.凯克空间研究所（W.M. Keck Institute for Space Studies）赞助的一个研讨会，该研讨会由研究所和加州理工学院所管理的NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的科学家领导。来自大约20所美国和国际大学、联邦和州机构以及实验室的参与者确定了四种大气成分进行深入研究：两种最重要的温室气体，二氧化碳和甲烷；以及两种空气污染物，氮氧化物和微观硝酸盐颗粒。论文作者指出，最令人惊讶的结果是，虽然二氧化碳（CO2）排放量在2020年下降了5.4%，但大气中的二氧化碳含量仍在以与前几年大致相同的速度增长。“在此前的社会经济中断期间，例如1973年的石油短缺，可以立即看到二氧化碳增长率的变化。”喷气推进实验室碳课题组负责人、该研究的合著者大卫·席梅尔（David Schimel）说，“我们都希望这次也能看到这种现象。”利用2014年发射的NASA轨道碳观测卫星2号（Orbiting Carbon Observatory-2）和NASA戈达德地球观测系统（Goddard Earth Observing System）大气模型的数据，研究人员确定了这一结果的几个原因。首先，虽然排放量下降5.4%是一个十分显著的变化，但大气中二氧化碳浓度的增长仍处在自然过程引起的年际变化正常范围内。此外，海洋没有像近年来那样从大气中吸收那么多的二氧化碳，这一点出乎意料，可能是对海洋表面空气中二氧化碳压力降低的快速反应。氮氧化物（NOx）在阳光下会与其他大气化合物发生反应生成臭氧，对人类、动物和植物健康构成危害。然而，这绝不是唯一会发生的反应。“氮氧化物化学就像一种极其复杂的纱线球，拉扯其中一个部分时，会引起其他五个部分的变化。”劳纳说。如前所述，与COVID相关的氮氧化物下降迅速让全球大气臭氧浓度得以降低。这项新研究使用各种污染物的卫星测量数据，揭示了氮氧化物减少的不太积极的影响。这种污染物能反应形成一种名为羟基自由基的短寿命分子，它会加速分解大气中的长寿命气体。氮氧化物排放的减少有利于治理空气污染，但新冠大流行也限制了大气净化另一种重要温室气体，甲烷的能力。相比二氧化碳分子，甲烷分子在大气中捕获热量的效率更高。我们尚不确定新冠大流行期间甲烷的排放量究竟下降了多少，由于一些人为原因，例如油田基础设施维护不善，相关数据没有得到很好的记录，不过有一项研究估算出甲烷排放减少了10%。然而，与二氧化碳一样，排放量的下降并没有降低大气中甲烷的浓度。相反，甲烷在2020~2021年的增长速度比过去十年中的任何时候都快。随着氮氧化物的减少，用于清除甲烷的羟基自由基也减少了，因此甲烷在大气中停留的时间就变得更长了。这项研究最后还提出了一个问题，即新冠大流行可以教给我们什么：低排放的未来会以何种方式呈现？全球又该如何实现这一目标？值得注意的是，尽管疫情期间许多经济部门都减少了活动，但到2020年下半年，排放量还是恢复到了疫情前的水平。论文作者认为，这种排放量的反弹可能是企业和个人利用如今存在的全球能源基础设施来维持有限经济生产力所必需的。该研究指出，作为减少排放的一种手段，“减少这些工业和住宅的活动在短期内是不切实际的，这些部门排放的持续性减少将需要它们向低碳技术过渡。”[1] https://climate.nasa.gov/news/3129/emission-reductions-from-pandemic-had-unexpected-effects-on-atmosphere/
