海洋排放硫磺并使气候变冷的程度超出了之前的预期

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研究人员首次量化了海洋生物产生的含硫气体的全球排放量，结果显示它对气候的冷却作用比以前认为的更大，尤其是在南大洋。
这项研究发表在《科学进展》杂志上，研究表明，海洋不仅能捕获和重新分配太阳的热量，还能产生气体，这些气体会形成对气候产生直接影响的粒子；例如，通过反射这种热量使云层变亮。
这扩大了海洋硫对气候的影响，因为它增加了一种以前未被注意到的新化合物——甲硫醇。研究人员最近才检测到这种气体，因为之前这种气体的测量难度非常大。之前的研究重点是变暖的海洋，而极地海洋是排放热点。
这项研究由西班牙海洋科学研究所 (ICM-CSIC) 和布拉斯卡布雷拉物理化学研究所 (IQF-CSIC) 的科学家团队领导。其中包括曾在 ICM-CSIC 任职、现就职于英国东英吉利大学 (UEA) 的 Charel Wohl 博士。
他们的发现代表了 40 年前提出的关于海洋在调节地球气候方面的作用的最具开创性的理论之一的重大进展。
这表明，生活在海面上的微小浮游生物会产生以气体形式存在的硫，即二甲基硫醚，这种气体一旦进入大气就会氧化并形成称为气溶胶的小颗粒。
气溶胶将部分太阳辐射反射回太空，从而减少地球保留的热量。当气溶胶参与形成云层时，其冷却效果会放大，其效果与众所周知的温室气体（如二氧化碳或甲烷）相反，但程度相同。
研究人员认为，这项新研究通过增加一个以前被忽视的成分，提高了我们对地球气候如何调节的理解，并说明了硫气溶胶的至关重要性。他们还强调了人类活动对气候的影响程度，如果不采取行动，地球将继续变暖。
东英吉利大学海洋与大气科学中心的沃尔博士是该研究的主要作者之一，他说：“这是冷却能力最强的气候因素，但也是我们对它了解最少的因素。我们知道甲硫醇来自海洋，但不知道其数量和来源。我们也不知道它对气候有如此大的影响。
“气候模型大大高估了到达南大洋的实际太阳辐射量，主要是因为它们无法正确模拟云层。这里所做的工作部分弥补了模型和观测之间长期存在的知识差距。”
有了这一发现，科学家现在可以在用于预测+1.5 ºC 或+2 ºC 变暖的模型中更准确地表示气候，这对政策制定做出了巨大贡献。
“到目前为止，我们认为海洋仅以二甲基硫醚的形式向大气中排放硫，二甲基硫醚是浮游生物的残留物，是贝类产生令人回味的气味的主要原因，”ICM-CSIC 研究员、另一位主要研究作者马蒂·加利博士说。
Wohl 博士补充道：“如今，得益于测量技术的进步，我们知道浮游生物也会排放甲硫醇，而且我们已经找到了一种在全球范围内量化这种排放发生的地点、时间和数量的方法。了解这种化合物的排放量将有助于我们更准确地描述南大洋上空的云层，并更真实地计算它们的冷却效应。”
研究人员收集了海水中甲硫醇的所有可用测量数据，加上他们在南大洋和地中海沿岸测量的数据，并将它们与从卫星获得的海水温度进行了统计关联。
由此他们得出结论：甲硫醇每年在全球范围内导致已知的海洋硫排放量增加 25%。
“这看起来可能不算什么，但甲硫醇比二甲基硫醚更能有效地氧化和形成气溶胶，因此，它对气候的影响会被放大，”IQF-CSIC 研究员、联合负责人朱利安·维拉马约尔博士说。
研究团队还将甲硫醇的海洋排放纳入最先进的气候模型，以评估其对地球辐射平衡的影响。结果表明，这种影响在南半球更为明显，因为南半球海洋较多，人类活动较少，因此化石燃料燃烧产生的硫含量较低。