污染减少约75%,更多升温显现
一项于2025年7月14日发表的研究称,东亚二氧化硫排放量减少约75%,其中很大一部分归因于中国,这可能加快了2010年前后以来的全球变暖。八个地球系统模型的模拟估算,减少这些曾在一定程度上遮挡阳光的颗粒物,使全球气温升高了0.07 ± 0.05°C。
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发表在《Communications Earth & Environment》上的这项研究并不是说空气越干净越不好,而是说污染一直在掩盖部分温室气体造成的变暖。清除污染能带来重大的健康益处,同时也会使累积排放所导致的更多热量显现出来。
已发表的研究论文估算,2010至2023年间,东亚气溶胶减少可能使全球变暖速率每十年增加0.05 ± 0.04°C。作者将这一归因估算视为上限,而非对污染治理造成近期升温幅度的精确测量。
区域影响可能远大于全球平均值所显示的程度。模拟显示,中国东部和北部部分地区的季节性升温接近1°C,升温范围还延伸至北太平洋,并在冬季扩展到北美和北极地区。
该研究第一作者、国际气候研究中心(CICERO)高级研究员Bjørn H. Samset介绍了研究的核心结论:
我们的主要发现是,东亚气溶胶治理很可能推动了近期全球变暖加速的大部分,并导致了太平洋地区的升温趋势。
空气变干净后,更多阳光得以穿透
发电厂和工厂排放的二氧化硫会形成硫酸盐气溶胶,即悬浮在大气中的微小颗粒。这些颗粒会散射入射阳光,也会影响云层,改变云层反射阳光的程度,有时还会影响云层持续的时间。
因此,减少二氧化硫会消除一部分降温效应。研究将其描述为温室气体驱动的变暖不再被掩盖,而不是温室气体的新来源。
该研究共同作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站副研究教授Daniel Westervelt在该校的研究公告中解释了这一机制:
人类活动排放的许多气溶胶颗粒会反射入射阳光,从而对地表产生降温效应。随着大气中这些颗粒物浓度降低,我们的研究显示,这可能成为近期变暖的一个主要驱动因素。
论文引用的一项评估指出,与工业化前的状况相比,2019年人类气溶胶排放使全球地表温度降低了约0.4°C。这个数字指的是气溶胶整体的历史影响,并非中国近期污染治理所导致的升温幅度。
健康方面的利害仍然重大。哥伦比亚大学的公告称,环境空气污染每年在中国造成超过100万人死亡。因此,研究表明,必须在减少空气污染的同时削减温室气体排放,而不是把有害污染保留下来作为降温手段。
卫星与排放记录显示了什么
研究人员使用更新后的污染记录,将观测结果与模拟进行了比较。2024年12月发布的社区排放数据系统(Community Emissions Data System)显示,自2010年前后以来,东亚二氧化硫排放量持续减少,降幅约为每年2000万吨。
搭载于Terra和Aqua卫星上的MODIS仪器测量结果显示,与2005至2010年的基准期相比,2014至2023年东亚气溶胶光学厚度下降了0.13个单位。气溶胶光学厚度衡量的是空气颗粒物对穿过大气的光线的阻挡程度,并非人们在街道层面吸入的污染物浓度的直接测量。
卫星观测到的区域变化并不均匀:中国的气溶胶负荷大幅下降,而印度则有所上升。这一点很重要,因为气候影响取决于颗粒物的排放地点,以及周边的云层和大气环流。
在模拟中,气溶胶负荷下降使东亚地表接收的太阳辐射增加了7.7 ± 2.5瓦/平方米。模型模拟的气溶胶光学厚度平均下降0.11 ± 0.05个单位,与观测到的降幅大体相符,不过不同模型之间存在明显差异。
研究团队如何分离污染治理的影响
区域气溶胶模式比较计划(RAMIP)使研究人员能够分离特定地区的排放变化。他们将空气质量政策较弱的基准情景,与东亚气溶胶排放按照更严格污染控制路径变化的模拟进行比较。
实验使用了八个地球系统模型,每个模型有10个集合成员,共进行了80次模拟。集合成员是从不同初始条件出发重复进行的模拟,有助于区分排放变化带来的响应与可能暂时使气候变暖或变冷的自然波动。
这一方法在时间安排上存在重要局限。模拟覆盖2015至2049年,但模型采用的较早期排放假设将东亚污染治理的时间设定得晚于实际发生时间。因此,研究人员把2035至2049年的模拟响应作为替代指标,用来估算约2010至2023年间实际减排的影响。
这些未来模拟年份并不意味着估算的0.07°C升温要到2030年代才会首次出现。它们只是标出模型中排放差异与已观察到的污染治理相当的时期。
作者在将模拟结果与历史气温对比时,假定近期减排带来的全部升温响应已经发生。其他模型研究表明,大部分响应会在约两年内显现,另有较小部分会更缓慢地形成。这一假设也是作者将归因估算标为上限的原因之一。
这能解释多少变暖加速?
论文计算得出,1980至2009年观测到的全球变暖速率为每十年0.18 ± 0.02°C。2010至2023年间,这一速率为每十年0.33 ± 0.17°C;在滤除逐年波动的影响后,降至每十年0.25 ± 0.06°C。
这些观测趋势的不确定性范围是95%的置信区间。相比之下,模型温度响应后标注的± 0.05°C,表示八个模型之间的差异。这两种不确定性不能混为一谈。
简单对比可以说明气溶胶研究为何重要:将估算的污染治理贡献,即每十年0.05°C,加到此前每十年0.18°C的变暖速率上,结果为每十年0.23°C,接近近期滤除波动后每十年0.25°C的速率。这一计算假设温室气体驱动的基础变暖速率没有变化。
这并不能证明东亚污染治理解释了变暖加速的所有部分。其他气溶胶变化也可能产生影响,包括2020年开始的航运排放削减。云量、太阳活动和火山影响的变化,也被认为可能影响近期气温记录。
研究的发表历程也体现了措辞变化。2025年2月发布的预印本称,污染治理可能解释变暖加速的大部分。7月发表的期刊论文则称,其影响足以成为主要驱动因素。两个版本报告的全球气温响应核心估算相同,均为0.07 ± 0.05°C。
太平洋升温和降雨变化扩大影响
模型模拟的升温并不局限于中国。夏季和冬季,北太平洋大部分地区的升温都超过0.2°C,且达到研究设定的统计显著性标准。冬季升温还扩展到北美和整个北极地区。
观测到的变暖加速在一定程度上也呈现类似的太平洋格局:一个峰值在东亚沿岸附近,另一个则在北美西部附近,并延伸至海洋中部。这种相似性支持了研究提出的关联,但并不能证明气溶胶减排造成了观测到的全部格局。
太平洋年代际振荡是一个重要的限制因素。这种自然海温变化模式在研究期间发生了显著变化,可能会强烈影响仅基于13年数据计算的趋势。
模拟还显示,全球平均降水量增加了0.009 ± 0.004毫米/天,即约0.3 ± 0.1%。相对于对应的温度响应,估算的降水敏感度为每升温1°C,降水量增加4 ± 2%。
区域变化包括中国东部和东亚沿岸夏季降雨增多,以及北太平洋风暴路径沿线直至北美的湿润程度上升。模拟还显示,热带雨带向北移动。降雨结果的地理一致性不如气温结果,因为降水的自然变率更大,模型间差异也更明显。
云层不确定性限制了精确结论
模型对平均响应方向的结论较为一致,但对其幅度的估算差异较大。一个模型模拟出全球气温升高约0.15°C,另一个模型则模拟出约0.02°C的轻微降温。论文认为,这种差异很大程度上源于各模型对气溶胶如何影响北太平洋云层和北极升温的不同处理。
印度理工学院克勒格布尔分校海洋、河流、大气与土地科学中心副教授Jayanarayanan Kuttippurath未参与这项研究。他解释了为何气溶胶的影响仍难以计算:
云与气溶胶的相互作用十分重要,但很难在研究中准确模拟。
模拟估算,地球大气层顶端的能量失衡增加了0.06 ± 0.04瓦/平方米。能量失衡指入射太阳能与离开地球的能量之间的差值。变化为正值意味着地球保留了更多能量。
NASA托管的论文还给出了0.06至0.21瓦/平方米的有效辐射强迫估算。这一指标衡量的是排放减少在大气快速调整之后对地球能量收支造成的变化,而非之后出现的气温响应。这两种能量指标都不应与东亚地表接收的阳光增加幅度大得多的局部变化混淆。
加速是暂时的,变暖不会因此消退
该研究共同作者、雷丁大学国家大气科学中心副教授Laura Wilcox区分了空气污染在大气中的短暂存留时间与二氧化碳的持久影响:
空气污染对气候的影响持续时间较短,而二氧化碳排放的影响可能会延续数百年。
Wilcox表示,与污染清除相关的变暖加速很可能是暂时的。气溶胶浓度稳定后,这种对变暖速率的额外推动应会减弱。这并不意味着气温会回到先前水平,也不意味着温室气体驱动的变暖会停止。
排放清单显示,东亚每年仍需减少不足1000万吨二氧化硫排放,约为2010年排放水平的25%。减排速度已经显著放缓。这限制了再次实现同等规模污染治理的空间,但并不能据此确定变暖加速会在何时结束。
观测和发表的时间顺序如下:
- 1980至2009年:全球气温估计每十年升高0.18°C。
- 2010年前后起:随着空气质量政策收紧,东亚二氧化硫排放量大幅下降。
- 2014至2023年:卫星观测显示,气溶胶光学厚度比2005至2010年基准期低0.13个单位。
- 2025年2月19日:研究预印本发布。
- 2025年6月:世界气象组织发布《2024年亚洲气候状况》。
- 2025年7月14日:这项气溶胶研究发表于《Communications Earth & Environment》。
亚洲面临高温风险加剧与资金缺口
世界气象组织的《2024年亚洲气候状况》报告称,亚洲升温速度是全球平均水平的两倍。亚洲陆地面积广阔,是造成这一差异的原因之一,因为陆地升温速度快于海洋。报告还记录了2024年印度洋和太平洋海表温度异常偏高。
这些发现反映的是更广泛的区域气候趋势。这项气溶胶研究并未证明中国的污染治理导致了整个亚洲更快的升温,也未证明其造成了特定热浪、气旋或洪灾。
印度热带气象研究所浦那分部科学家Roxy Mathew Koll表示,过去几十年间,亚洲尤其是印度次大陆的升温明显加快:
这种加速已经加剧热浪、扰乱季风、助长气旋、推高海平面,并导致冰川融化。
气候风险加剧的同时,资金缺口也十分巨大。国际货币基金组织的一篇论文估算,亚洲新兴市场和发展中经济体每年需要至少1.1万亿美元用于气候减缓和适应,投资缺口达8000亿美元。按这一估算,约73%的资金需求尚未满足。
2024年11月在巴库举行的COP29上,富裕国家承诺到2035年每年筹集3000亿美元,支持发展中国家开展气候行动。这项承诺覆盖的国家范围比亚洲资金需求估算更广,截止时间也不同,因此两项数字不能直接互换比较。
美国2025年采取的退出《巴黎协定》并拆解其国际气候融资计划等举措,增加了不确定性。美国宣布于3月退出公正能源转型伙伴关系,这影响了对越南和印度尼西亚超过30亿美元的承诺资金。
斯德哥尔摩环境研究所高级研究员、适应研究联盟秘书处负责人Albert Salamanca呼吁进一步削减排放,并支持那些对历史排放责任有限的社区。这项研究为这一政策挑战提供了明确的物理依据:空气变干净会让更多变暖显现出来,同时也能减少疾病,因此同步削减温室气体排放显得更为紧迫。
要点
- 东亚二氧化硫排放量减少约75%,主要得益于中国的污染治理措施。
- 八个气候模型估算,全球气温将因此升高0.07 ± 0.05°C。
- 估算的变暖加速贡献是上限;云层变化和太平洋自然变率是主要不确定因素。
- 模拟显示,升温范围超出中国,包括北太平洋、北美和北极地区。
- 污染水平稳定后,额外的升温加速应会减弱,但温室气体驱动的变暖仍将持续。
- 空气变干净仍是重大的公共卫生益处,而亚洲面临的气候风险不断上升,资金缺口也十分巨大。






