硫酸鹽氣溶膠是人類活動産生的二次無機氣溶膠的主要類型之一，在大氣中的生命周期較短，可造成顯著的局地污染和氣候影響，并進一步通過大氣輸送和氣候響應造成全球效應。雖然已有研究表明氣溶膠空間分布不均勻會對氣候造成複雜的影響，但其主要針對生産活動引起的氣溶膠氣候效應，尚未對消費活動伴随的氣溶膠所産生的氣候效應（溫度、降水等）開展定量評估。
近日，beat365官方网站大氣與海洋科學系林金泰長聘副教授與中國科學院大氣物理研究所黃剛研究員攜聯合研究團隊以2014年各個國家的消費和生産活動狀态作為當今國際貿易環境背景，結合最新的污染物公共排放清單、國際貿易模型和地球系統模式，首次評估了發達國家和發展中國家消費活動相關的硫酸鹽氣溶膠對全球溫度和降水的影響。
研究結果顯示，盡管發達國家消費活動相關的硫排放量僅為發展中國家的60%（圖1），但兩者對全球近地表平均氣溫和降水量的影響卻十分相似（溫度減小約0.2℃，降水減少0.02mm/day）（圖2）。
這一結果與在傳統的生産視角下發達國家與發展中國家對氣候影響程度的研究結果具有明顯差異。根本原因是，在消費角度下，不同地區引起的相關硫酸鹽氣溶膠和在生産角度下具有很不一樣的空間分布。生産角度下硫排放和硫酸鹽氣溶膠多集中在排放源當地，而消費角度下任何地區相關的硫排放可以分布全球（圖1）。
圖1 發展中國家（左）和發達國家（右）消費相關的SO2排放（上）、生産相關的SO2排放（下）的空間分布
氣溶膠的氣候效應與其濃度及空間分布之間存在極強的非線性複雜關系。研究人員發現，發展中國家消費活動所引起的硫排放和硫酸鹽濃度在亞洲中低緯地區存在明顯的極大值，這也導緻了有效輻射強迫最大值集中在北半球中低緯度地區；相比之下，發達國家消費相關的硫酸鹽在北半球的緯向分布較為均勻，并且整體所處的緯度更高。由于高緯地區大氣環流、海冰等系統對輻射變化更加敏感，因此，發達國家雖然硫排放總量小于發展中國家，但其單位硫排放引起的有效輻射強迫和氣候效應更強。
圖2 發展中國家（左）和發達國家（右）消費相關的硫酸鹽氣溶膠引起的全球溫度響應（上）和降水響應（下）。
為了應對氣候變化，世界各國制定了《聯合國氣候變化框架公約》《京都議定書》《巴黎協定》等合作協議公約來推動各國承擔相應責任并積極減排。從全球範圍來看，生産相關排放、消費相關排放及其變化均與各國的社會經濟發展和環境氣候問題息息相關。該研究圍繞“全球化大氣污染”及其氣候環境影響問題，将區域發展和污染問題放到全球氣候環境變化的框架下，在以往基于生産角度的氣候變化歸因分析的基礎上，從消費的角度定量揭示了各區域之間人為活動和排放的關聯及其全球氣候效應，助力全球氣候治理和協同減排。
2022年2月18日，相關研究成果以“發達國家和發展中國家消費相關的硫酸鹽氣溶膠的氣候效應相近”（Sulfur emissions from consumption by developed and developing countries produce comparable climate impacts）為題，在線發表于《自然·地球科學》（Nature Geoscience）。林金泰、中國科學院大氣物理研究所博士周春江以及beat365官方网站大氣與海洋科學系2016級博士研究生陳璐璐為共同第一作者；林金泰、黃剛為共同通訊作者。
上述研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等支持。
論文原文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41561-022-00898-2
