甲烷即使在加热时也会冷却

大多数气候模型还没有考虑到加州大学河滨分校的一项新发现：甲烷在地球大气层中吸收了大量热量，但也会产生冷却云，抵消 30% 的热量。

像甲烷这样的温室气体在大气中形成了一种覆盖层，从地球表面吸收热量，称为长波能量，并阻止它辐射到太空。这使地球变得更热。

“毯子不会产生热量，除非它是电的。您会感到温暖，因为毯子抑制了您的身体将热量散发到空气中的能力。这是相同的概念，”UCR 地球科学助理教授罗伯特艾伦解释道。

除了吸收长波能量外，事实证明甲烷还吸收来自太阳的入射能量，即短波能量。“这应该会使地球变暖，”领导该研究项目的艾伦说。“但与直觉相反的是，短波吸收会促使云层发生变化，从而产生轻微的冷却效果。”

这种影响在《自然地球科学》杂志上有详细描述，还有研究团队没有完全预料到的第二个发现。虽然甲烷通常会增加降水量，但由于吸收了短波能量，甲烷抑制了 60% 的增加。

两种类型的能量——长波(来自地球)和短波(来自太阳)——从大气中逸出的比吸收到大气中的要多。大气需要补偿逸出的能量，这些能量来自水蒸气凝结成雨、雪、雨夹雪或冰雹时产生的热量。

“从本质上讲，降水起到了热源的作用，确保大气保持能量平衡，”该研究的合著者、美国宇航局戈达德太空飞行中心和马里兰大学巴尔的摩分校的研究员赖安克莱默说。

甲烷改变了这个等式。通过保持来自太阳的能量，甲烷正在引入大气不再需要从降水中获取的热量。

此外，甲烷短波吸收减少了到达地球表面的太阳辐射量。这反过来又减少了蒸发的水量。一般来说，降水量和蒸发量相等，蒸发量减少，降水量减少。

“这对于更详细地了解甲烷和其他温室气体如何影响气候系统具有重要意义，”艾伦说。“短波吸收减弱了整体变暖和降雨增加的影响，但根本没有消除它们。”

研究小组通过创建模拟长波和短波甲烷效应的详细计算机模型发现了这些发现。展望未来，他们希望进行更多的实验，以了解不同浓度的甲烷将如何影响气候。

近年来，随着排放水平的增加，科学界对甲烷的兴趣也有所增加。大部分来自工业来源，以及农业活动和垃圾填埋场。随着北极下方的冻土开始融化，甲烷排放量也可能增加。

“这已成为一个主要问题，”UCR 地球与行星科学博士 Xueying Zhao 说。学生和研究合著者。“我们需要将所有已知的影响纳入我们的气候模型，从而更好地了解所有这些甲烷将给我们带来的影响。”

Kramer 回应了进一步研究的需要。“我们擅长测量大气中甲烷等温室气体的浓度。现在的目标是尽可能自信地说出这些数字对我们意味着什么。像这样的工作让我们朝着那个目标前进，”他说。

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