减少航运碳排放，竟会加速全球变暖？

最近，施普林格·自然旗下专业学术期刊《通讯-地球与环境》最新发表一篇气候变化论文称，一项新的建模研究发现，航运减碳竟会带来一个让人出乎意料的后果：全球变暖加速。

截至2023年8月21日的海表温度异常 图源/NASA长期以来，人类活动通过改变大气成分影响地球气候。这种变化产生了所谓的“辐射强迫”，即由于气候系统内部变化，如二氧化碳浓度或太阳辐射的变化等外部强迫引起的对流层顶垂直方向上的净辐射变化。过去一年中，地球平均气温的飙升超出预期，这让气候科学家大为震惊。虽然气候模型早已预测到气候变暖加速的趋势，但0.16摄氏度的突然跃升并不在他们的预料之中，而现在专家们正讨论其背后的原因。

在2020年，国际海事组织（IMO）出台了低硫燃料规定，将全球船舶燃烧的燃料中的硫含量上限从3.5%降低到0.5%，改善公共健康。除了俄罗斯的“影子舰队”外，绝大多数船东都采用了符合IMO 2020标准的解决方案，如超低硫燃料油、废气洗涤器或液化天然气双燃料动力。这些措施累计减少了国际航运中80%的有害硫排放，改善了沿海居民的空气质量和健康状况。

气候学家对硫排放下降的影响意见不一，因为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象的转变，以及太阳活动的增加也可能是导致突然变暖的因素。但这项新研究表明，IMO2020可能是温度意外上升的主要原因。

气候学家表示，航运业硫排放的减少对气候产生了意想不到的影响。人类产生的温室气体的变暖效应在一定程度上被人造气溶胶的冷却效应所抵消，而人造气溶胶的主要来源正是煤碳和石油燃烧时产生的硫酸盐气溶胶。硫颗粒反射光线并形成云层，减少了海洋表面的加热量。其效果显著到甚至有人提议故意排放硫来冷却地球。相反，硫减少意味着更多的阳光直射地表，导致更多的加热。

这种意外的变化产生了全球气候影响。二氧化硫的骤减使全球海洋上的云层变暗，暂时加速了全球变暖。研究数据显示，与1980年以来的变暖速率相比，这一变化可能会使2020年代的变暖速率增加一倍甚至三倍。这种变暖效应与2023年最近观测到的气温上升一致，预计将使2020年代异常温暖。辐射强迫相当于自2020年以来行星热量吸收增加的80%，这在半球之间形成了强烈的对比，对降水模式的变化具有重要意义。

自1980年以来全球气温异常的时间序列图 图源/Communications Earth & Environment

根据本项研究中的论文第一作者、美国马里兰大学袁天乐博士与合著者的研究表明，IMO2020的突然实施，通过大幅减少气溶胶和云密度，对气候系统造成了冲击。最大的影响出现在最繁忙的航线，如北大西洋——该地区海洋表面温度急剧上升，以及中国南海和加勒比海。作者计算得出，仅IMO2020就占了2020年至2023年地球上热能增加的80%。作者接着警告说，这种影响是未来地球工程中可能发生情况的一个小规模版本。如果人类决定向大气注入硫以减少变暖，同时继续排放碳，一旦硫地球工程停止，可能会引发更大的“冲击”。

研究建议，海洋云增亮技术，即通过向海洋低云中注入气溶胶使其变亮，暂时冷却气候，可能是一种可行的地球工程解决方案。当然，这也伴随着其与众不同的挑战。

其他专家对此看法不一。分析机构碳简报（Carbon Brief）的齐克·霍斯法瑟（Zeke Hausfather）博士表示：“硫排放的减少确实是近期变暖的一个因素，但它只能在一定程度上解释2023年下半年月度记录中0.3℃、0.4℃和0.5℃的差距。”