✖


Jump to content

Черный углерод

Не путать с угольной сажей . Информацию о модели мобильного телефона см. в разделе Samsung SGH-D900.
Часть серии о
Загрязнение
Загрязнение воздуха от завода
Воздух
Биологический
Цифровой
Электромагнитный
Естественный
Шум
Радиация
Земля
Твердые отходы
Космос
Термальный
Визуальный
Война
Вода
Темы
Разное
Черный углерод встречается во всем мире, но его присутствие и влияние особенно сильны в Азии.
Черный углерод находится в воздухе и циркулирует по земному шару.
Duration: 11 seconds.
Черный углерод перемещается вместе с ветровыми потоками из азиатских городов и накапливается над Тибетским нагорьем и предгорьями Гималаев .

С химической точки зрения черный углерод ( BC ) является компонентом мелких твердых частиц (PM ≤ 2,5 мкм в аэродинамическом диаметре ). Черный углерод состоит из чистого углерода в нескольких связанных формах. Он образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива , биотоплива и биомассы и является одним из основных типов частиц. [1] как в антропогенной , так и в естественной саже . [2] Черный углерод является причиной заболеваемости и преждевременной смертности людей. [2] Из-за такого воздействия на здоровье человека многие страны работали над сокращением своих выбросов, что делает его загрязнителем, который легко поддается борьбе с антропогенными источниками. [3]

В климатологии черный углерод является фактором воздействия на климат, способствующим глобальному потеплению . Черный углерод нагревает Землю, поглощая солнечный свет и нагревая атмосферу, а также уменьшая альбедо при осаждении на снег и лед (прямые эффекты) и косвенно при взаимодействии с облаками, с общим воздействием 1,1 Вт/м. 2 . [4] Черный углерод остается в атмосфере всего от нескольких дней до недель, тогда как сильные парниковые газы имеют более длительный жизненный цикл, например, двуокись углерода (CO 2 ) имеет срок жизни в атмосфере более 100 лет. [5] МГЭИК и другие исследователи климата утверждают, что сокращение выбросов черного углерода является одним из самых простых способов замедлить краткосрочное глобальное потепление. [6] [7]

Термин «черный углерод» также используется в почвоведении и геологии, имея в виду либо выпавший в атмосфере черный углерод, либо непосредственно включенный черный углерод из растительных пожаров. [8] [9] Черный углерод в почвах, особенно в тропиках, в значительной степени способствует плодородию, поскольку он способен поглощать важные питательные вещества для растений. [10]

Обзор

[ редактировать ]
Часть серии о
Углеродный цикл
По регионам
Углекислый газ
Формы углерода
Метаболические пути
Углеродное дыхание
Угольные насосы
Связывание углерода
Метан
Биогеохимический
Другой

Майкл Фарадей признал, что сажа состоит из углерода и образуется в результате неполного сгорания углеродсодержащего топлива. [11] Термин «черный углерод» был придуман сербским физиком Тихомиром Новаковым назвал «крестным отцом исследований черного углерода» , которого Джеймс Хансен в 1970-х годах. [12] Дым или сажа были первым загрязнителем, который был признан оказывающим значительное воздействие на окружающую среду , но одним из последних, изучаемых современным сообществом исследователей атмосферы.

Сажа состоит из сложной смеси органических соединений, слабо поглощающих в видимой области спектра, и сильно поглощающего черного компонента, который по-разному называют «элементарным», «графитовым» или «черным углеродом». Термин «элементарный углерод» использовался в сочетании с термическими и влажными химическими определениями, а термин «графитовый углерод» предполагает наличие графитоподобных микрокристаллических структур в саже, о чем свидетельствует рамановская спектроскопия . [13] Термин «черный углерод» используется для обозначения того, что этот компонент сажи в первую очередь отвечает за поглощение видимого света. [14] [15] Термин «черный углерод» иногда используется как синоним как элементарного, так и графитового компонента сажи. [16] Его можно измерить с помощью различных типов устройств, основанных на поглощении или рассеивании светового луча или на основе измерений шума. [17]

Ранние попытки смягчения последствий

[ редактировать ]

Катастрофическое воздействие угольного загрязнения на здоровье и смертность людей в начале 1950-х годов в Лондоне привело к принятию в Великобритании Закона о чистом воздухе 1956 года . Этот акт привел к резкому снижению концентрации сажи в Соединенном Королевстве, за которым последовало аналогичное снижение в таких городах США, как Питтсбург и Сент-Луис. Эти сокращения были в основном достигнуты за счет сокращения использования мягкого угля для отопления жилых помещений за счет перехода либо на «бездымные» угли, либо на другие виды топлива, такие как мазут и природный газ. Устойчивое снижение дымового загрязнения в промышленных городах Европы и США привело к смещению акцента исследований с выбросов сажи и почти полному игнорированию черного углерода как важного компонента аэрозоля, по крайней мере, в Соединенных Штатах.

Однако в 1970-х годах серия исследований существенно изменила эту картину и продемонстрировала, что черный углерод, а также органические компоненты сажи продолжают оставаться крупным компонентом городских аэрозолей в Соединенных Штатах и ​​Европе. [15] [18] [19] что привело к улучшению контроля за этими выбросами. В менее развитых регионах мира, где контроль выбросов сажи был ограничен или отсутствовал вообще, качество воздуха продолжало ухудшаться по мере роста населения. Лишь много лет спустя стало понятно, что с точки зрения глобальных последствий выбросы из этих регионов чрезвычайно важны.

Влияние на атмосферу Земли

[ редактировать ]

Большинство упомянутых выше изменений связано с качеством воздуха в городских условиях. Первые указания на роль черного углерода в более широком глобальном контексте появились в результате исследований феномена арктической дымки. [20] Черный углерод был обнаружен в аэрозолях арктической дымки [21] и в арктическом снегу. [22]

В общем, аэрозольные частицы могут влиять на радиационный баланс, приводя к охлаждающему или нагревающему эффекту, при этом величина и знак изменения температуры во многом зависят от оптических свойств аэрозоля, концентрации аэрозоля и альбедо подстилающей поверхности. Чисто рассеивающий аэрозоль будет отражать энергию, которая обычно поглощается системой Земля-атмосфера, обратно в космос и приводит к охлаждающему эффекту. Добавление в аэрозоль поглощающего компонента может привести к нагреву системы Земля — атмосфера, если отражательная способность подстилающей поверхности достаточно высока.

Ранние исследования воздействия аэрозолей на перенос радиации в атмосфере в глобальном масштабе предполагали преимущественно рассеивающий аэрозоль с лишь небольшим поглощающим компонентом, поскольку это, по-видимому, является хорошим представлением аэрозолей естественного происхождения. Однако, как обсуждалось выше, городские аэрозоли содержат большое количество черного углерода, и если эти частицы могут переноситься в глобальном масштабе, то можно было бы ожидать нагревательного эффекта на поверхностях с высоким альбедо поверхности, таких как снег или лед. Более того, если эти частицы осядут в снегу, возникнет дополнительный эффект нагрева из-за уменьшения альбедо поверхности.

Измерение и моделирование пространственного распределения

[ редактировать ]

Уровни содержания сажи чаще всего определяют на основании изменения оптических свойств волоконного фильтра осажденными частицами. Измеряется либо коэффициент пропускания фильтра, либо коэффициент отражения фильтра, либо комбинация коэффициента пропускания и отражения. Аэталометры — это часто используемые устройства, которые оптически обнаруживают изменение поглощения света, проходящего через фильтр. Программа проверки экологических технологий USEPA оценила как аэталометр [23] а также термооптический анализатор «Лаборатория Сансет». [24] Многоугольный абсорбционный фотометр учитывает как проходящий, так и отраженный свет. Альтернативные методы основаны на спутниковых измерениях оптической глубины на больших территориях или, в последнее время, на анализе спектрального шума для очень локальных концентраций. [25]

В конце 1970-х и начале 1980-х годов по всей западной Арктике наблюдались удивительно большие концентрации черного углерода на уровне земли. [21] Моделирование показало, что они могут привести к нагреванию полярных льдов. Одной из основных неопределенностей в моделировании воздействия арктической дымки на баланс солнечной радиации была ограниченность знаний о вертикальном распределении черного углерода.

В 1983 и 1984 годах в рамках программы NOAA AGASP первые измерения такого распределения в арктической атмосфере были получены с помощью аэталометра, который имел возможность измерять черный углерод в режиме реального времени. [26] Эти измерения показали значительные концентрации черного углерода, обнаруженные по всей тропосфере западной Арктики, включая Северный полюс. Вертикальные профили показали либо сильно слоистую структуру, либо почти равномерное распределение на расстоянии до восьми километров с концентрацией внутри слоев такой же большой, как и на уровне земли в типичных городских районах средних широт в Соединенных Штатах. [27] поглощения, Оптические толщины связанные с этими вертикальными профилями, были большими, о чем свидетельствует вертикальный профиль над норвежской Арктикой, где оптические толщины поглощения от 0,023 до 0,052 были рассчитаны соответственно для внешних и внутренних смесей черного углерода с другими компонентами аэрозоля. [27]

Оптические глубины этих величин приводят к существенному изменению баланса солнечной радиации над сильно отражающей поверхностью арктического снега в период с марта по апрель. Эти измерения моделируют арктический аэрозоль для оптической толщины поглощения 0,021 (что близко к среднему значению). внутренней и внешней смесей для полетов AGASP) в безоблачных условиях. [28] [29] Эти эффекты нагрева рассматривались в то время как потенциально одна из основных причин тенденций потепления в Арктике, как описано в Архивах Министерства энергетики, Достижения в области фундаментальных энергетических наук. [30]

Присутствие в почвах

[ редактировать ]

Обычно черный углерод составляет от 1 до 6%, но также до 60% общего органического углерода, хранящегося в почвах, приходится на черный углерод. [31] Особенно в тропических почвах черный углерод служит резервуаром питательных веществ. Эксперименты показали, что почвы без большого количества черного углерода значительно менее плодородны, чем почвы, содержащие черный углерод. Примером такого повышенного плодородия почвы являются почвы Терра-Прета в центральной Амазонии, которые, предположительно, созданы человеком доколумбовым коренным населением. Почвы Terra preta имеют в среднем в три раза более высокое содержание почвенного органического вещества (ПОВ), более высокий уровень питательных веществ и лучшую способность удерживать питательные вещества, чем окружающие неплодородные почвы. [32] В этом контексте подсечно-огневая сельскохозяйственная практика, используемая в тропических регионах, не только повышает продуктивность за счет высвобождения питательных веществ из сожженной растительности, но и за счет добавления черного углерода в почву. Тем не менее, для устойчивого управления лучше использовать метод дробления и обугливания , чтобы предотвратить высокие выбросы CO 2 и летучего черного углерода. Более того, положительные эффекты этого типа сельского хозяйства нивелируются, если его использовать на больших участках, чтобы растительность не предотвращала эрозию почвы.

Присутствие в водах

[ редактировать ]

Растворимый и коллоидный черный углерод, оставшийся на ландшафте от лесных пожаров, может попасть в грунтовые воды. В глобальном масштабе поток черного углерода в пресные и соленые водоемы приближается к скорости производства черного углерода в результате лесных пожаров. [33]

Источники выбросов

[ редактировать ]

По регионам

[ редактировать ]
Неэффективный газовый факел , создающий черный углерод на объекте в Индонезии

Развитые страны когда-то были основным источником выбросов черного углерода, но ситуация начала меняться в 1950-х годах с внедрением в этих странах технологий контроля загрязнения. [5] В то время как Соединенные Штаты выбрасывают около 21% мирового CO 2 , они выбрасывают 6,1% мировой сажи. [34] Европейский Союз и Соединенные Штаты могут еще больше сократить выбросы черного углерода за счет ускорения внедрения правил по черному углероду, которые в настоящее время вступают в силу в 2015 или 2020 году. [35] и поддерживая принятие ожидающих рассмотрения правил Международной морской организации (ИМО). [36] Существующие правила также могут быть расширены для увеличения использования чистого дизельного топлива и технологий чистого угля , а также для разработки технологий второго поколения.

Сегодня большая часть выбросов черного углерода приходится на развивающиеся страны. [37] и ожидается, что эта тенденция будет усиливаться. [38] Крупнейшими источниками черного углерода являются Азия, Латинская Америка и Африка. [39] На Китай и Индию вместе приходится 25–35% мировых выбросов черного углерода. [5] Выбросы черного углерода в Китае удвоились с 2000 по 2006 год. [5] Существующие и хорошо проверенные технологии, используемые развитыми странами, такие как чистое дизельное топливо и чистый уголь, могут быть переданы развивающимся странам для сокращения их выбросов. [40]

Выбросы черного углерода самые высокие в регионах с основными источниками выбросов и вокруг них. Это приводит к образованию региональных горячих точек солнечного нагрева атмосферы из-за черного углерода. [5] К «горячим точкам» относятся: [5]

  • Индо-Гангские равнины Индии
  • Восточный Китай
  • большая часть Юго-Восточной Азии и Индонезии
  • экваториальные регионы Африки
  • Мексика и Центральная Америка
  • большая часть Бразилии и Перу в Южной Америке.

В этих горячих точках проживает около трех миллиардов человек. [5]

По источнику

[ редактировать ]
Черный углерод на кастрюле. Результат приготовления биотоплива.

Примерно 20% черного углерода выбрасывается при сжигании биотоплива, 40% — от ископаемого топлива и 40% — от открытого сжигания биомассы. [5] Аналогичные оценки источников выбросов черного углерода следующие: [41]

  • 42% Открытое сжигание биомассы. (горение леса и саванны)
  • 18% Жилая биомасса сжигается по традиционным технологиям.
  • 14% Дизельные двигатели для транспорта.
  • 10% Дизельные двигатели промышленного назначения.
  • 10% Промышленные процессы и производство электроэнергии, обычно на небольших котлах.
  • 6% Бытовой уголь сжигается по традиционным технологиям. [42]

Источники черного углерода различаются в зависимости от региона. Например, большая часть выбросов сажи в Южной Азии связана с приготовлением пищи на биомассе. [43] тогда как в Восточной Азии большую роль играет сжигание угля в жилых и промышленных целях. В Западной Европе транспортное движение, по-видимому, является наиболее важным источником, поскольку высокие концентрации совпадают с близостью к основным дорогам или участием в (моторизованном) движении. [44]

Ископаемое топливо и сажа биомассы содержат значительно большее количество черного углерода, чем охлаждающие климат аэрозоли и твердые частицы, что делает сокращение этих источников особенно эффективной стратегией смягчения последствий. Например, выбросы дизельных двигателей и морских судов содержат более высокий уровень черного углерода по сравнению с другими источниками. [45] Таким образом, регулирование выбросов черного углерода от дизельных двигателей и морских судов представляет собой значительную возможность уменьшить воздействие черного углерода на глобальное потепление. [46]

При сжигании биомассы выделяется большее количество охлаждающих климат аэрозолей и твердых частиц, чем при сжигании черного углерода, что приводит к кратковременному охлаждению. [47] Однако в долгосрочной перспективе сжигание биомассы может привести к общему потеплению, если принять во внимание выбросы CO 2 и вырубку лесов. [48] Таким образом, сокращение выбросов биомассы уменьшит глобальное потепление в долгосрочной перспективе и обеспечит сопутствующие выгоды в виде снижения загрязнения воздуха, выбросов CO 2 и вырубки лесов. Подсчитано, что переход на подсечно-угольное земледелие с подсечно-огневого земледелия, при котором биомасса превращается в золу с помощью открытого огня, выделяющего черный углерод, [49] и парниковые газы, [50] 12% антропогенных выбросов углерода, вызванных изменением землепользования, можно было бы сокращать ежегодно, [50] что составляет примерно 0,66 Гт CO 2 -экв. в год, или 2% всех ежегодных глобальных выбросов CO 2 -экв. [51]

В исследовании, опубликованном в июне 2022 года, [52] Ученый-атмосферник Кристофер Мэлони и его коллеги отметили, что запуски ракет выбрасывают в стратосферу мельчайшие частицы, называемые аэрозолями, и увеличивают потерю озонового слоя. [53] Они использовали климатическую модель, чтобы определить воздействие черного углерода, выходящего из сопла двигателя ракеты. Используя различные сценарии роста количества запусков ракет, они обнаружили, что каждый год запуски ракет могут выбрасывать от 1–10 гигаграммов черного углерода в нижней части до 30–100 гигаграмм в крайнем случае в течение следующих нескольких десятилетий. [53] В другом исследовании, опубликованном в июне 2022 года, исследователи использовали 3D-модель для изучения последствий запусков ракет и входа в атмосферу. Они определили, что частицы черного углерода, выбрасываемые ракетами, вызывают усиление эффекта потепления почти в 500 раз больше, чем другие источники. [54]

Воздействие

[ редактировать ]

Черный углерод — это форма ультрамелких твердых частиц , которые при попадании в воздух вызывают преждевременную смертность и инвалидность людей. Кроме того, атмосферный черный углерод изменяет радиационный энергетический баланс климатической системы таким образом, что повышается температура воздуха и поверхности, вызывая различные пагубные экологические последствия для людей, сельского хозяйства, а также растительных и животных экосистем.

Воздействие на общественное здравоохранение

[ редактировать ]

Из всех загрязнителей воздуха в Европе твердые частицы являются наиболее вредными для здоровья населения. Твердые частицы черного углерода содержат очень мелкие канцерогены и поэтому особенно вредны. [55]

По оценкам, от 640 000 до 4 900 000 преждевременных смертей людей можно было бы предотвратить каждый год, используя доступные меры по снижению выбросов черного углерода в атмосфере. [56]

Люди подвергаются воздействию черного углерода при вдыхании воздуха в непосредственной близости от местных источников. Важными источниками воздействия черного углерода внутри помещений являются свечи и горение биомассы, тогда как движение транспорта, а иногда и лесные пожары, являются основными источниками воздействия черного углерода на открытом воздухе. Концентрация черного углерода резко снижается с увеличением расстояния от источников (транспортного движения), что делает его нетипичным компонентом твердых частиц . Это затрудняет оценку воздействия на население. В отношении твердых частиц эпидемиологические исследования традиционно основывались на измерениях в отдельных фиксированных точках или предполагаемых концентрациях в жилых помещениях. [57] Недавние исследования показали, что в движении и в других местах вдыхается столько же черного углерода, сколько и по домашнему адресу. [58] [59] Несмотря на то, что значительная часть воздействия происходит в виде коротких пиков высоких концентраций, неясно, как определять пики и определять их частоту и воздействие на здоровье. [60] Высокие пиковые концентрации наблюдаются во время вождения автомобиля. Высокие концентрации сажи в автомобиле связаны с вождением в часы пик, на автомагистралях и в условиях плотного движения. [61]

Даже относительно низкие концентрации черного углерода оказывают прямое влияние на функцию легких взрослых и воспалительное действие на дыхательную систему детей. [62] [63] [64] Недавнее исследование не выявило влияния черного углерода на кровяное давление в сочетании с физической активностью . [65] Польза для здоровья населения от снижения количества сажи и других твердых частиц признается уже много лет. Однако высокие концентрации сохраняются в промышленно развитых регионах Азии и в городских районах на Западе, таких как Чикаго . [66] По оценкам ВОЗ , загрязнение воздуха является причиной почти двух миллионов преждевременных смертей в год. [67] За счет сокращения содержания черного углерода, основного компонента мелких твердых частиц, риски для здоровья, вызванные загрязнением воздуха, снизятся. Фактически, проблемы общественного здравоохранения привели к многочисленным усилиям по сокращению таких выбросов, например, от дизельных транспортных средств и кухонных плит.

Климатические воздействия

[ редактировать ]

Прямой эффект Частицы черного углерода напрямую поглощают солнечный свет и уменьшают планетарное альбедо, когда они взвешены в атмосфере.

Полупрямой эффект Черный углерод поглощает поступающую солнечную радиацию, нарушает температурную структуру атмосферы и влияет на облачный покров. Они могут как увеличивать, так и уменьшать облачность в разных условиях. [68]

Эффект альбедо снега/льда. При осаждении на поверхности с высоким альбедо, такие как лед и снег, частицы черного углерода уменьшают общее альбедо поверхности, доступное для отражения солнечной энергии обратно в космос. Небольшое первоначальное уменьшение альбедо снега может иметь большое воздействие из-за положительной обратной связи: уменьшение альбедо снега приведет к увеличению температуры поверхности. Повышенная температура поверхности уменьшит снежный покров и еще больше уменьшит альбедо поверхности. [69]

Косвенный эффект Черный углерод также может косвенно вызывать изменения в поглощении или отражении солнечной радиации через изменения свойств и поведения облаков. Исследования, публикация которых запланирована на 2013 год, показывают, что черный углерод играет вторую роль после углекислого газа в изменении климата. Последствия сложны и обусловлены множеством факторов, но из-за короткого срока жизни черного углерода в атмосфере, около недели по сравнению с углекислым газом, который существовал в течение столетий, контроль над черным углеродом открывает возможные возможности для замедления или даже обращения вспять. потепление климата. [69] [70] [71]

Радиационное воздействие

[ редактировать ]

Оценки усредненного по всему миру прямого радиационного воздействия черного углерода отличаются от оценок МГЭИК , составляющих +0,34 Вт на квадратный метр (Вт/м2). 2 ) ± 0.25, [72] по более поздней оценке В. Раманатана и Г. Кармайкла в 0,9 Вт/м. 2 . [5]

МГЭИК также оценила глобальное усредненное влияние черного углерода на альбедо снега в +0,1 ± 0,1 Вт/м. 2 .

Основываясь на оценке МГЭИК, было бы разумно заключить, что совокупное прямое и косвенное влияние альбедо снега на черный углерод ставит его на третье место по величине вклада в глобальное среднее положительное радиационное воздействие с доиндустриального периода. Для сравнения: более поздние оценки прямого радиационного воздействия Раманатана и Кармайкла [5] можно было бы прийти к выводу, что черный углерод оказывает второе по величине глобальное среднее радиационное воздействие после углекислого газа (CO 2 ), и что радиационное воздействие черного углерода составляет «целых 55% воздействия CO 2 и превышает воздействие других парниковых газов (ПГ), таких как CH 4 , CFC, N 2 O или тропосферный озон».

Таблица 1: Оценки радиационного воздействия черного углерода по эффектам

Источник Прямой эффект Полупрямой эффект [73] Эффект грязных облаков [74] Эффект альбедо снега/льда Общий
МГЭИК (2007 г.) [75] 0.34 ± 0.25 - - 0.1 ± 0.1 0.44 ± 0.35
Джейкобсон (2001, 2004 и 2006 годы) 0.55 [76] - 0.03 [77] 0.06 [78] 0.64 [79] [80] [81]
Хансен (2001, 2002, 2003, 2005 и 2007 годы) 0.2 – 0.6 [80] 0.3 ± 0.3 [80] 0.1 ± 0.05 [80] 0.2 ± 0.1 [79] [82] [81]

0.8 ± 0.4 (2001)
1.0 ± 0.5 (2002)
»0.7 ± 0.2 (2003)
0.8 (2005) [83]

Хансен и Назаренко (2004) [79] [82] [81] - - - ~ 0,3 в мире


1.0 Арктика [84]

-
Раманатан (2007) [85] 0.9 - - от 0,1 до 0,3 от 1,0 до 1,2

Таблица 2: Расчетные климатические воздействия (Вт/м 2 )

Компонент МГЭИК (2007 г.) [86] Хансен и др. (2005) [47]
СО 2 1.66 1.50
до нашей эры 0.05-0.55 0.8
СН 4 0.48 0.55
Тропосферный озон 0.35 0.40
Галогенуглероды 0.34 0.30
Н 2 О 0.16 0.15

Воздействие на арктические льды и гималайские ледники

[ редактировать ]

По данным МГЭИК , «присутствие черного углерода на поверхностях с высокой отражающей способностью, таких как снег, лед или облака, может вызвать значительное положительное радиационное воздействие». [87] [83] МГЭИК также отмечает, что выбросы от сжигания биомассы , которые обычно имеют негативное воздействие, [47] оказывают положительное воздействие на снежные поля в таких районах, как Гималаи. [88] Исследование 2013 года показало, что на газовые факелы приходится более 40% черного углерода, выпадающего в Арктике. [89] [90]

По словам Чарльза Зендера, черный углерод вносит значительный вклад в таяние арктических льдов, и сокращение таких выбросов может быть «самым эффективным способом смягчения последствий потепления в Арктике, о котором мы знаем». [91] «Воздействие климата из-за изменения альбедо снега/льда составляет порядка 1,0 Вт/м. 2 в средних и высоких широтах суши Северного полушария и над Северным Ледовитым океаном». [83] «Воздействие сажи на альбедо снега может быть причиной четверти наблюдаемого глобального потепления». [83] «Отложение сажи увеличивает поверхностное таяние ледяных масс, а талая вода стимулирует многочисленные процессы радиационной и динамической обратной связи, которые ускоряют распад льда», — говорят ученые НАСА Джеймс Хансен и Лариса Назаренко. [83] В результате этого процесса обратной связи «ЧУ на снегу нагревает планету примерно в три раза больше, чем такое же воздействие CO 2 ». [92] Когда концентрация черного углерода в Арктике увеличивается зимой и весной из-за арктической дымки , температура поверхности увеличивается на 0,5 °C. [93] [94] Выбросы черного углерода также вносят значительный вклад в таяние арктических льдов, что имеет решающее значение, поскольку «ничто в климате не может быть более точно описано как «переломный момент», чем граница 0 °C, которая отделяет замороженную воду от жидкой – яркий, отражающий свет снег и лед. из темного, поглощающего тепло океана». [95]

Выбросы черного углерода из Северной Евразии, Северной Америки и Азии оказывают наибольшее абсолютное влияние на потепление в Арктике. [93] Однако выбросы черного углерода, фактически происходящие в Арктике, оказывают непропорционально большее влияние на потепление в расчете на частицу, чем выбросы, происходящие в других местах. [93] Ожидается, что по мере таяния арктических льдов и увеличения судоходства выбросы из Арктики будут расти. [96]

В некоторых регионах, таких как Гималаи, воздействие черного углерода на таяние снежного покрова и ледников может быть таким же, как и воздействие CO 2 . [5] Более теплый воздух в результате присутствия черного углерода в Южной и Восточной Азии над Гималаями способствует потеплению примерно на 0,6 °C. [5] «Анализ температурных тенденций на тибетской стороне Гималаев показывает потепление более чем на 1 °C». [5] Летний отбор проб аэрозоля на седловине ледника горы Эверест (Джомолангма) в 2003 году показал, что промышленно вызванный сульфат из Южной Азии может пересекать высоко поднятые Гималаи. [97] Это указывает на то, что Британская Колумбия в Южной Азии также может иметь тот же вид транспорта. И такой сигнал мог быть обнаружен на участке мониторинга черного углерода во внутренних районах Тибета. [98] Отбор проб снега и измерения показали, что черный углерод, отложившийся в некоторых гималайских ледниках, может снизить альбедо поверхности на 0,01–0,02. [99] Запись черного углерода, основанная на неглубоком ледяном керне, пробуренном на леднике Восточный Ронгбук, показала резкую тенденцию к увеличению концентрации черного углерода в стратиграфии льда с 1990-х годов, а смоделированное среднее радиационное воздействие, вызванное черным углеродом, составило почти 2 Вт/м. 2 в 2002 году. [100] Эта значительная тенденция потепления является предполагаемым причинным фактором ускоряющегося отступления гималайских ледников. [5] что угрожает запасам пресной воды и продовольственной безопасности в Китае и Индии. [101] Общая тенденция потемнения в ледниках средних Гималаев, выявленная данными MODIS с 2000 года, может быть частично объяснена черным углеродом и светопоглощающими примесями, такими как пыль, в весеннее время, что позже было распространено на всю территорию ледников Гиндукуш-Карарорам-Гималаи, обнаружив широко распространенная тенденция затемнения -0,001 года −1 за период 2000–2011 гг. [102] [103] Наиболее быстрое снижение альбедо (отрицательнее -0,0015 лет) −1 ) произошло на высотах более 5500 м над уровнем моря. [103]

Глобальное потепление

[ редактировать ]

В своем отчете за 2007 год МГЭИК впервые оценила прямое радиационное воздействие черного углерода в результате выбросов ископаемого топлива в + 0,2 Вт/м. 2 и радиационное воздействие черного углерода за счет его воздействия на альбедо поверхности снега и льда дополнительно + 0,1 Вт/м 2 . [104] Более поздние исследования и публичные свидетельства многих из тех же ученых, на которых цитируются в отчете МГЭИК, показывают, что выбросы черного углерода являются вторым по величине фактором глобального потепления после выбросов углекислого газа, и что сокращение этих выбросов может быть самой быстрой стратегией замедления климата. изменять. [6] [7]

С 1950 года многие страны значительно сократили выбросы черного углерода, особенно из источников ископаемого топлива, в первую очередь для улучшения здоровья населения за счет улучшения качества воздуха, и «существуют технологии для резкого сокращения выбросов ЧУ, связанных с ископаемым топливом» во всем мире. [105]

Учитывая относительно короткий срок службы черного углерода, сокращение выбросов черного углерода уменьшит потепление в течение нескольких недель. Поскольку черный углерод остается в атмосфере всего несколько недель, сокращение выбросов черного углерода может стать самым быстрым способом замедления изменения климата в ближайшем будущем. [6] Контроль выбросов черного углерода, особенно из источников ископаемого топлива и биотоплива, скорее всего, станет самым быстрым методом замедления глобального потепления в ближайшем будущем. [3] а значительное сокращение выбросов черного углерода может замедлить последствия изменения климата на десятилетие или два. [106] Сокращение выбросов черного углерода может помочь удержать климатическую систему от прохождения переломных моментов резких изменений климата , включая значительное повышение уровня моря в результате таяния ледяных щитов Гренландии и/или Антарктики. [107]

«Выбросы черного углерода являются вторым по величине вкладом в нынешнее глобальное потепление после выбросов углекислого газа». [5] Расчет совокупного воздействия черного углерода на климат на уровне 1,0–1,2 Вт/м. 2 , что «составляет до 55% воздействия CO 2 и превышает воздействие других [ПГ], таких как CH 4 , CFC, N 2 O или тропосферный озон». [5] Другие ученые оценивают общую величину воздействия черного углерода от + 0,2 до 1,1 Вт/м. 2 с различными диапазонами из-за неопределенностей. (См. Таблицу 1.) Это сопоставимо с оценками МГЭИК по воздействию на климат в 1,66 Вт/м. 2 для CO 2 и 0,48 Вт/м 2 для СН 4 . (См. Таблицу 2.) [108] Кроме того, воздействие черного углерода в два-три раза более эффективно в повышении температуры в Северном полушарии и Арктике, чем эквивалентное воздействие CO 2 . [83] [109]

Джейкобсон подсчитал, что сокращение количества частиц сажи ископаемого топлива и биотоплива устранит около 40% чистого наблюдаемого глобального потепления. [110] (См. рисунок 1.) Помимо черного углерода, ископаемое топливо и сажа биотоплива содержат аэрозоли и твердые частицы, которые охлаждают планету, отражая солнечное излучение от Земли. [111] Если принять во внимание аэрозоли и твердые частицы, сажа ископаемого топлива и биотоплива повышает температуру примерно на 0,35 °C. [112]

По оценкам, только черный углерод имеет 20-летний потенциал глобального потепления (ПГП) в 4470 и 100-летний ПГП в 1055–2240. [113] [114] [81] [115] [116] Сажа ископаемого топлива в результате смешивания с охлаждающими аэрозолями и твердыми частицами имеет более низкий 20-летний ПГП, равный 2530, и 100-летний ПГП, равный 840–1280. [117]

В Комплексной оценке содержания черного углерода и тропосферного озона, опубликованной в 2011 году Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде и Всемирной метеорологической организацией, подсчитано, что сокращение содержания черного углерода, а также тропосферного озона и его предшественника метана может вдвое снизить скорость глобального потепления, а потепления в Арктике на две трети в сочетании с сокращением выбросов CO 2 . Сдерживая «пиковое потепление», такие сокращения могут удержать нынешний рост глобальной температуры ниже 1,5 ˚C в течение 30 лет и ниже 2 ˚C в течение 60 лет в сочетании с сокращением выбросов CO 2 . (Источник: ЮНЕП-ВМО, 2011 г.) См. таблицу 1 на стр. 9 отчета ЮНЕП-ВМО. Архивировано 5 ноября 2011 г. в Wayback Machine . [118]

Сокращение выбросов CO 2 , а также SLCF может удержать повышение глобальной температуры на уровне ниже 1,5 ˚C до 2030 года и ниже 2 ˚C до 2070 года, при условии, что выбросы CO 2 также будут сокращены. [118] См. график на стр. 12 отчета ЮНЕП-ВМО. Архивировано 5 ноября 2011 г. в Wayback Machine . [118]

Технологии управления

[ редактировать ]

Раманатан отмечает, что «с 1950 года развитые страны сократили выбросы черного углерода из источников ископаемого топлива в 5 или более раз. Таким образом, существует технология, позволяющая резко сократить выбросы черного углерода, связанного с ископаемым топливом». [119]

Джейкобсон считает, что «при наличии надлежащих условий и стимулов от технологий, загрязняющих [сажу] можно быстро отказаться. В некоторых мелкомасштабных приложениях (например, в домашнем приготовлении пищи в развивающихся странах) здоровье и удобство будут способствовать такому переходу, когда они доступны по цене. Для других источников, таких как транспортные средства или угольные котлы, могут потребоваться нормативные подходы, которые подтолкнут либо к переходу на существующие технологии, либо к разработке новых технологий». [3]

Хансен заявляет, что «в пределах досягаемости находится технология, которая могла бы значительно уменьшить количество сажи, вернув альбедо снега почти до первозданного значения, одновременно имея множество других преимуществ для климата, здоровья человека, продуктивности сельского хозяйства и эстетики окружающей среды. Выбросы сажи от угля уже снижаются во многих регионах. с переходом от мелких потребителей к электростанциям со скрубберами». [83]

Джейкобсон предлагает перевести «транспортные средства [США] с ископаемого топлива на электрические, гибридные или водородные автомобили на топливных элементах, где электричество или водород производятся из возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнечная, геотермальная, гидроэлектрическая, волновая энергия. , или приливная энергия. Такое преобразование позволило бы устранить 160 Гг/год (24%) сажи от ископаемого топлива в США (или 1,5% в мире) и около 26% углекислого газа в США (или 5,5% в мире). [120] По оценкам Джейкобсона, это предложение позволит сократить выбросы сажи и CO 2 на 1,63 ГтCO 2 –экв. в год. [121] Однако он отмечает, что «ликвидация углеводородов и оксидов азота также приведет к устранению некоторых охлаждающих частиц, что снизит чистую выгоду максимум вдвое, но улучшит здоровье человека», что является существенным сокращением для одной политики в одной стране. [122]

В частности, для дизельных автомобилей существует несколько эффективных технологий. [123] Новые, более эффективные дизельные сажевые фильтры (DPF), или уловители, могут устранить более 90% выбросов черного углерода. [124] но для этих устройств требуется дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD). Чтобы обеспечить соответствие новым правилам по выхлопным газам для новых дорожных и внедорожных транспортных средств в США, Агентство по охране окружающей среды сначала потребовало перехода на ULSD по всей стране, что позволило использовать DPF в дизельных автомобилях в целях соответствия стандартам. Благодаря недавним правилам Агентства по охране окружающей среды ожидается, что выбросы черного углерода от дизельных автомобилей снизятся примерно на 70 процентов с 2001 по 2020 год». [125] В целом, «выбросы ЧУ в Соединенных Штатах, по прогнозам, сократятся на 42 процента с 2001 по 2020 год. [126] По оценкам Агентства по охране окружающей среды, к тому времени, когда весь автопарк будет подчиняться этим правилам, ежегодно будет сокращаться более 239 000 тонн твердых частиц. [127] За пределами США катализаторы окисления дизельных двигателей часто доступны, а DPF станут доступными по мере более широкой коммерциализации ULSD.

Другая технология снижения выбросов черного углерода дизельными двигателями заключается в переводе топлива на сжатый природный газ. В Нью-Дели , Индия, верховный суд постановил, что переход на сжатый природный газ для всех транспортных средств общественного транспорта, включая автобусы, такси и рикши, привел к улучшению климата, «в основном из-за резкого сокращения выбросов черного углерода от дизельных автобусов». двигатели». [128] [129] В целом, переход на топливо для транспортных средств снизил выбросы черного углерода настолько, что привело к чистому сокращению выбросов CO 2 -экв. на 10 процентов, а возможно, и на целых 30 процентов. [128] Основной выигрыш был достигнут за счет дизельных автобусных двигателей, в которых CO 2 -экв. выбросы сократились на 20 процентов. [130] Согласно исследованию, посвященному сокращению выбросов, «существует значительный потенциал сокращения выбросов за счет «Чистого развития» [РКИК ООН] для таких проектов по переходу на другие виды топлива». [128]

Также разрабатываются технологии для сокращения примерно 133 000 метрических тонн твердых частиц, выбрасываемых судами каждый год. [46] На океанских судах используются дизельные двигатели, на них сейчас проходят испытания сажевых фильтров, аналогичных тем, что используются на наземных транспортных средствах. Как и в случае с нынешними сажевыми фильтрами, они также потребуют от судов использования ULSD, но если будет достижимо сопоставимое сокращение выбросов, до 120 000 метрических тонн выбросов твердых частиц можно будет устранять каждый год при международных перевозках. То есть, если бы можно было показать, что сажевые фильтры сокращают выбросы черного углерода с судов на 90 процентов, как это происходит с наземными транспортными средствами, можно было бы предотвратить 120 000 метрических тонн из сегодняшних 133 000 метрических тонн выбросов. [131] Другие усилия могут сократить количество выбросов черного углерода с судов, просто уменьшив количество используемого судами топлива. Путешествуя на более низких скоростях или используя береговую электроэнергию в порту вместо использования дизельных двигателей судна для получения электроэнергии, суда могут экономить топливо и сокращать выбросы.

Рейнольдс и Кандликар подсчитали, что переход на сжатый природный газ для общественного транспорта в Нью-Дели по решению Верховного суда сократил выбросы в атмосферу на 10–30%. [128] [129]

По оценкам Раманатана, «предоставление альтернативных энергоэффективных и бездымных плит, а также внедрение передовой технологии для сокращения выбросов сажи от сжигания угля на небольших предприятиях может оказать серьезное воздействие на радиационное воздействие, вызываемое сажей». [5] В частности, последствия замены приготовления пищи на биотопливе безуглеродными плитами (солнечными, био- и природными газами) в Южной и Восточной Азии огромны: в Южной Азии сокращение использования черного углерода для отопления составляет от 70 до 80%; а в Восточной Азии — сокращение на 20–40%». [5]

Биодеградация

[ редактировать ]

Конденсированные ароматические кольцевые структуры указывают на разложение черного углерода в почве. Сапрофитные грибы исследуются на предмет их потенциальной роли в разложении черного углерода. [132]

Варианты политики

[ редактировать ]

Во многих странах существуют национальные законы, регулирующие выбросы черного углерода, в том числе законы, регулирующие выбросы твердых частиц. Вот некоторые примеры:

  • запрет или регулирование подсечно-огневых вырубок лесов и саванн;
  • требование берегового электроснабжения/электрификации судов в порту, регулирование простоя на терминалах и установление стандартов топлива для судов, желающих зайти в порт;
  • требующие регулярных испытаний транспортных средств на выбросы, вывода из эксплуатации или модернизации (например, установка улавливателей твердых частиц) [133] ), включая штрафы за несоблюдение стандартов качества воздуха по выбросам, а также ужесточение штрафов за транспортные средства с «сверхвыбросами» на дорогах;
  • запрет или регулирование продажи определенных видов топлива и/или требование использования более чистых видов топлива для определенных целей;
  • ограничение использования дымоходов и других форм сжигания биомассы в городских и пригородных районах;
  • требование разрешений на эксплуатацию промышленных, энергетических и нефтеперерабатывающих объектов и периодическое продление разрешений и/или модификацию оборудования; и
  • требующие технологии фильтрации и высокотемпературного сжигания (например, сверхкритического угля) для существующих электростанций, а также регулирование ежегодных выбросов электростанций.

В 2008 году Международная сеть по соблюдению и обеспечению соблюдения экологических требований выпустила предупреждение о соблюдении климатических требований в отношении черного углерода, в котором сокращение содержания технического углерода было названо экономически эффективным способом уменьшения основной причины глобального потепления. [134]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Черный углерод: смертельный загрязнитель воздуха» . NoMorePlanet.com . 13 сентября 2020 г. Архивировано из оригинала 04 марта 2021 г. Проверено 1 ноября 2020 г.
  2. ^ Jump up to: а б Аненберг, Сьюзен К.; Шварц, Джоэл; Шинделл, Дрю; Аманн, Маркус; Фалувеги, Грег; Климонт, Збигнев; Янссенс-Менхаут, Приветствую; Поццоли, Лука; Ван Дингенен, Рита; Виньяти, Элизабетта; Эмберсон, Лиза; Мюллер, Николас З.; Уэст, Дж. Джейсон; Уильямс, Мартин; Демкин, Владимир; Хикс, В. Кевин; Куйленшерна, Йохан; Раес, Фрэнк; Раманатан, Вирабхадран (июнь 2012 г.). «Сопутствующие выгоды для глобального качества воздуха и здоровья от смягчения краткосрочных изменений климата посредством контроля выбросов метана и черного углерода» . Перспективы гигиены окружающей среды . 120 (6): 831–839. дои : 10.1289/ehp.1104301 . eISSN   1552-9924 . ISSN   0091-6765 . ПМЦ   3385429 . ПМИД   22418651 .
  3. ^ Jump up to: а б с Марк З. Джейкобсон, Свидетельства для слушаний по вопросу о черном углероде и Арктике, Комитет Палаты представителей США по надзору и правительственной реформе (18 октября 2007 г.), доступно по адресу http://oversight.house.gov/images/stories/documents/20071018110606.pdf . Архивировано 5 февраля 2010 г. в Wayback Machine [далее «Свидетельства Джейкобсона».
  4. ^ Связь; и др. (2013). «Ограничивающая роль черного углерода в климатической системе: научная оценка» . Дж. Геофиз. Рез. Атмосфера . 118 (11): 5380–5552. Бибкод : 2013JGRD..118.5380B . дои : 10.1002/jgrd.50171 .
  5. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Раманатан, В.; Кармайкл, Г. (апрель 2008 г.). «Глобальные и региональные изменения климата из-за черного углерода». Природа Геонауки . 1 (4): 221–227. Бибкод : 2008NatGe...1..221R . дои : 10.1038/ngeo156 .
  6. ^ Jump up to: а б с «Печная сажа стран третьего мира является мишенью в борьбе с изменением климата». Архивировано The Wayback Machine 27 февраля 2017 г. в статье Элизабет Розенталь в в The New York Times от 15 апреля 2009 г.
  7. ^ Jump up to: а б См. идентификатор . на 164, 170, 174–76, 217–34 (со ссылкой на исследования Раманатана, Джейкобсона, Зендера, Хансена и Бонда); примечания 3-4 выше (Свидетельства Зендера и Свидетельства Раманатана); ниже примечания 9 и 42 (Свидетельства Джейкобсона и Свидетельства Бонда).
  8. ^ Масиелло, Калифорния (2004). «Новые направления в органической геохимии сажи». Морская химия . 92 (1–4): 201–213. Бибкод : 2004Март..92..201М . дои : 10.1016/j.marchem.2004.06.043 .
  9. ^ Шмидт, MWI; Ноак, АГ (2000). «Черный углерод в почвах и отложениях: анализ, распределение, последствия и текущие проблемы» . Глобальные биогеохимические циклы . 14 (3): 777–793. Бибкод : 2000GBioC..14..777S . дои : 10.1029/1999gb001208 .
  10. ^ Глейзер, Бруно (28 февраля 2007 г.). «Доисторически измененные почвы центральной Амазонии: модель устойчивого сельского хозяйства в двадцать первом веке» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 362 (1478): 187–196. дои : 10.1098/rstb.2006.1978 . ПМК   2311424 . ПМИД   17255028 .
  11. ^ Фарадей, М., Химическая история свечи, Харпер, Нью-Йорк, 1861 г.
  12. ^ Чен, Аллан. «Углеродистые аэрозоли и изменение климата: как исследователи доказали, что черный углерод является значительной силой в атмосфере» . Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Архивировано из оригинала 6 января 2015 г. Проверено 5 января 2015 г.
  13. ^ Розен, Х.; Новаков Т. (1977). «Комбинационное рассеяние света и характеристика частиц атмосферного аэрозоля». Природа . 266 (708–710): 1977. Бибкод : 1977Natur.266..708R . дои : 10.1038/266708a0 . S2CID   4284746 .
  14. ^ Яса, З.; Амер, Нью-Мексико; Розен, Х.; Хансен, ADA; Новаков Т. (1979). «Фотоакустические исследования городских аэрозольных частиц» . Прил. Опц . 18 (15): 2528–2530. Бибкод : 1979ApOpt..18.2528Y . дои : 10.1364/ao.18.002528 . ПМИД   20212697 . S2CID   207276640 . Архивировано из оригинала 28 июня 2020 г. Проверено 1 февраля 2019 г.
  15. ^ Jump up to: а б Розен, Х.; Хансен, ADA; Дод, РЛ; Новаков Т. (16 мая 1980 г.). «Сажа в городской атмосфере: определение методом оптического поглощения». Наука . 208 (4445): 741–744. Бибкод : 1980Sci...208..741R . дои : 10.1126/science.208.4445.741 . ПМИД   17771130 . S2CID   2201964 .
  16. ^ Новаков, Т., 2-я Международная конференция по углеродистым частицам в атмосфере, Наука об общей окружающей среде, Vol. 36, 1984 г.
  17. ^ Деконинк, Люк; Боттелдорен, Дик; Панис, Люк Инт; Хэнки, Стив; Джайн, Гришма; С, Картик; Маршалл, Джулиан (январь 2015 г.). «Применимость модели, основанной на шуме, для оценки воздействия сажи и концентрации частиц в условиях дорожного движения в различных культурах» . Интернационал окружающей среды . 74 : 89–98. Бибкод : 2015EnInt..74...89D . дои : 10.1016/j.envint.2014.10.002 . hdl : 1854/LU-5915838 . ПМИД   25454224 . S2CID   34315586 .
  18. ^ Новаков Т.; Чанг, СГ; Харкер, AB (1974). «Сульфаты как частицы загрязнения: каталитическое образование на частицах углерода (сажи)». Наука . 186 (4160): 259–261. Бибкод : 1974Sci...186..259N . дои : 10.1126/science.186.4160.259 . ПМИД   17782021 . S2CID   28918312 .
  19. ^ Чанг, СГ; Новаков Т. (1975). «Образование твердых частиц азота в загрязнениях в результате поверхностных реакций частиц NO-сажи и NH3-сажевого газа» . Атмосфера. Окружающая среда . 9 (5): 495–504. Бибкод : 1975AtmEn...9..495C . дои : 10.1016/0004-6981(75)90109-2 . Архивировано из оригинала 19 июня 2020 г. Проверено 1 февраля 2019 г.
  20. ^ Митчелл. Дж. М., Дальность видимости в полярных регионах с особым упором на аляскинскую Арктику, Дж. Алмос. Терр. Физ. , дополнение, 195-211, 1956.
  21. ^ Jump up to: а б Розен, Х.; Новаков Т.; Бодхейн, Б. (1981). «Сажа в Арктике» . Атмосфера. Окружающая среда . 15 (8): 1371–1374. Бибкод : 1981AtmEn..15.1371R . дои : 10.1016/0004-6981(81)90343-7 . ОСТИ   1082154 . Архивировано из оригинала 22 ноября 2021 г. Проверено 16 марта 2020 г.
  22. ^ Кларк, AD; Нун, KJ (1985). «Сажа в арктическом снежном покрове: причина нарушения переноса излучения». Атмосфера. Окружающая среда . 19 (12): 2045–2053. Бибкод : 1985AtmEn..19.2045C . дои : 10.1016/0004-6981(85)90113-1 .
  23. ^ Агентство по охране окружающей среды (февраль 2014 г.). «Заявление о совместной проверке ETV» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2018 г. Проверено 9 октября 2018 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  24. ^ «Центр передовых систем мониторинга, проверенные технологии | ETV | Агентство по охране окружающей среды США» . Архивировано из оригинала 8 мая 2017 г. Проверено 8 октября 2017 г.
  25. ^ Деконинк, Л.; и др. (2013). «Мгновенная пространственно-временная модель для прогнозирования воздействия черного углерода на велосипедиста на основе измерений мобильного шума» . Атмосферная среда . 79 : 623–631. Бибкод : 2013AtmEn..79..623D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2013.06.054 . hdl : 1854/LU-4297514 . Архивировано из оригинала 10 декабря 2020 г. Проверено 28 июня 2019 г.
  26. ^ Хансен, ADA; Розен, Х.; Новаков Т. (1984). «Эталометр: прибор для измерения оптического поглощения аэрозольными частицами в реальном времени» . Наука об общей окружающей среде . 36 : 191–196. Бибкод : 1984ScTEn..36..191H . дои : 10.1016/0048-9697(84)90265-1 . S2CID   95269222 . Архивировано из оригинала 15 декабря 2020 г. Проверено 1 февраля 2019 г.
  27. ^ Jump up to: а б Розен, Х.; Хансен, ADA; Новаков Т. (1984). «Роль частиц графитового углерода в переносе излучения в арктической дымке» . Наука об общей окружающей среде . 36 : 103–110. Бибкод : 1984ScTEn..36..103R . дои : 10.1016/0048-9697(84)90253-5 . S2CID   56218357 . Архивировано из оригинала 12 июня 2020 г. Проверено 1 февраля 2019 г.
  28. ^ Порч, Вашингтон; Маккракен, MC (1982). «Параметрическое исследование воздействия арктической сажи на солнечную радиацию». Атмосфера. Окружающая среда . 16 (6): 1365–1371. Бибкод : 1982AtmEn..16.1365P . дои : 10.1016/0004-6981(82)90057-9 .
  29. ^ Цесс, Р.Д. (1983). «Оценки интерактивного воздействия модели арктического аэрозоля на радиационный баланс ясного неба между поверхностью и атмосферой». Атмосфера. Окружающая среда . 17 (12): 2555–2564. Бибкод : 1983AtmEn..17.2555C . дои : 10.1016/0004-6981(83)90083-5 .
  30. ^ Архивы Департамента энергетики, Достижения в области фундаментальных энергетических наук, 1985 г.
  31. ^ Гонсалес-Перес, Хосе А.; Гонсалес-Вила, Франсиско Х.; Альмендрос, Гонсало; Никер, Хайке (2004). «Влияние огня на органическое вещество почвы — обзор» (PDF) . Интернационал окружающей среды . 30 (6): 855–870. Бибкод : 2004EnInt..30..855G . дои : 10.1016/j.envint.2004.02.003 . hdl : 10261/49123 . ПМИД   15120204 . Архивировано (PDF) из оригинала 5 января 2019 г. Проверено 4 января 2019 г. В целом ЧУ представляет от 1 до 6% общего органического углерода почвы. Она может достигать 35 %, как в Terra Preta Oxisols (Бразильская Амазония) (Glaser et al., 1998, 2000), до 45 % в некоторых черноземных почвах Германии (Schmidt et al., 1999) и до 60 % в черной Чернозем из Канады (Саскачеван) (Пономаренко и Андерсон, 1999)
  32. ^ Глейзер, Б.; Хаумайер, Л.; Гуггенбергер, Г.; Зех, В. (2001). «Феномен Terra preta: модель устойчивого сельского хозяйства во влажных тропиках». Naturwissenschaften . 88 (1): 37–41. Бибкод : 2001NW.....88...37G . дои : 10.1007/s001140000193 . ПМИД   11302125 . S2CID   26608101 .
  33. ^ «Куда уходит древесный уголь, или черный углерод, в почвах?» . Выпуск новостей 13-069. Национальный научный фонд. 13 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 10 января 2019 г. Проверено 9 января 2019 г. ...результаты показывают, что количество растворенного древесного угля, выносимого в океаны, соответствует общему количеству древесного угля, образующегося ежегодно в результате пожаров в глобальном масштабе. ...экологические последствия накопления черного углерода в поверхностных и океанских водах в настоящее время неизвестны
  34. ↑ Свидетельства Джейкобсона, выше , стр. 4. примечание 9
  35. ^ Правило внедрения мелких частиц в чистый воздух, 72 Fed. Рег. 20586, 20587 (25 апреля 2007 г.) (будет кодифицирован как 40 CFR, пункт 51), доступно по адресу http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-AIR/2007/April/Day-25/a6347.pdf . Архивировано 19 октября 2008 г. в Wayback Machine ; Пресс-релиз, Европейский Союз, Окружающая среда: Комиссия приветствует окончательное принятие директивы о качестве воздуха (14 апреля 2008 г.), доступно по адресу http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/08/570&type. Архивировано в 2021 г. -11-22 в Wayback Machine = HTML&aged=0&language=EN&guiLanguage=en.
  36. ^ Международная морская организация, Пресс-релиз, Совещание ИМО по окружающей среде утверждает пересмотренные правила по выбросам с судов, Международная морская организация (4 апреля 2008 г.), доступно по адресу http://www.imo.org/About/mainframe.asp?topic_id=1709&doc_id=9123. ( [ постоянная мертвая ссылка ] ИМО утвердила поправки к Правилам по предотвращению загрязнения воздуха с судов Приложения VI к Конвенции МАРПОЛ, которые теперь подлежат принятию на совещании в октябре 2008 года.).
  37. ^ Тами Бонд, Свидетельства для слушаний по черному углероду и изменению климата, Комитет Палаты представителей США по надзору и правительственной реформе 2-3 (18 октября 2007 г.), доступно по адресу http://oversight.house.gov/images/stories/documents. /20071018110647.pdf. Архивировано 5 февраля 2010 г. в Wayback Machine [далее - Свидетельства Бонда]
  38. ^ Свидетельства Джейкобсона, примечание 9 выше , стр. 5.
  39. ^ Тами Бонд, Резюме: Аэрозоли , Загрязнение воздуха как фактор изменения климата: семинар, Гонолулу, Гавайи, 29 апреля — 3 мая 2002 г., доступно по адресу http://www.giss.nasa.gov/meetings/pollution2002/. Архивировано в 2008 г. -05-18 в Wayback Machine
  40. ↑ Свидетельство Раманатана, выше , стр. 4. примечание 4
  41. ↑ См. Свидетельства Бонда, выше , стр. 2 (рис. 1). примечание 42
  42. ^ Свидетельства Бонда, там же. на 1-2.
  43. ^ Венкатараман, К.; Хабиб, Г.; и др. (2005). «Бытовое биотопливо в Южной Азии: выбросы углеродосодержащих аэрозолей и воздействие на климат». Наука . 307 (5714): 1454–1456. Бибкод : 2005Sci...307.1454V . дои : 10.1126/science.1104359 . ПМИД   15746423 . S2CID   44767331 .
  44. ^ Донс, Э; Инт Панис, Люк; Ван Поппель, Мартина; Теунис, Ян; Виллемс, Ханни; Торфс, Руди; Ветс, Герт (2011). «Влияние моделей временной активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Бибкод : 2011AtmEn..45.3594D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .
  45. ^ Свидетельства Джейкобсона, примечание 13 выше , пункт 5-6 (показывающие, что выбросы судоходства производят более чем в 3 раза больше черного углерода, чем POC, в то время как внедорожники производят на 40% больше черного углерода, чем POC, а дорожные транспортные средства производят 25 -60% больше черного углерода, чем POC).
  46. ^ Jump up to: а б Лэк, Дэниел; Лернер, Брайан; Гранье, Клэр; Бейнард, Талли; Лавджой, Эдвард; Массоли, Паола; Равишанкара, Арканзас; Уильямс, Эрик (11 июля 2008 г.). «Выбросы светопоглощающего углерода от коммерческого судоходства» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 35 (13): L13815. Бибкод : 2008GeoRL..3513815L . дои : 10.1029/2008GL033906 . S2CID   67823097 .
  47. ^ Jump up to: а б с Хансен, Дж.; Сато, М.; Руди, Р.; Назаренко Л.; Лацис, А.; Шмидт, Джорджия; Рассел, Г.; Алейнов И.; Бауэр, М.; Бауэр, С.; Белл, Н.; Кэрнс, Б.; Кануто, В.; Чендлер, М.; Ченг, Ю.; Дель Генио, А.; Фалувеги, Г.; Флеминг, Э.; Друг, А.; Холл, Т.; Джекман, К.; Келли, М.; Кианг, Н.; Кох, Д.; Лин, Дж .; Лернер, Дж.; Ло, К.; Менон, С.; Миллер, Р.; Миннис, П.; Новаков Т.; Ойнас, В.; Перлвиц, штат Калифорния; Перлвиц, Ю.; Ринд, Д.; Роману, А.; Шинделл, Д.; Стоун, П.; Солнце, С.; Тауснев Н.; Трешер, Д.; Велицкий, Б.; Вонг, Т.; Яо, М.; Чжан, С. (1 сентября 2005 г.). «Эффективность климатических воздействий». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 110 (Д18): Д18104. Бибкод : 2005JGRD..11018104H . дои : 10.1029/2005JD005776 .
  48. ^ Джейкобсон, Марк З. (1 августа 2004 г.). «Кратковременное похолодание, но долгосрочное глобальное потепление из-за сжигания биомассы» . Журнал климата . 17 (15): 2909–2926. Бибкод : 2004JCli...17.2909J . doi : 10.1175/1520-0442(2004)017<2909:TSCBLG>2.0.CO;2 . Архивировано из оригинала 28 октября 2020 года . Проверено 25 октября 2020 г.
  49. ^ Менон, Сураби; Хансен, Джеймс; Назаренко Лариса; Ло, Юньфэн (27 сентября 2002 г.). «Климатическое воздействие аэрозолей черного углерода в Китае и Индии». Наука . 297 (5590): 2250–2253. Бибкод : 2002Sci...297.2250M . дои : 10.1126/science.1075159 . ПМИД   12351786 . S2CID   38570609 .
  50. ^ Jump up to: а б Леманн, Йоханнес; Гонт, Джон; Рондон, Марко (март 2006 г.). «Секвестрация биоугля в наземных экосистемах – обзор». Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям . 11 (2): 403–427. Бибкод : 2006MASGC..11..403L . CiteSeerX   10.1.1.183.1147 . дои : 10.1007/s11027-005-9006-5 . S2CID   4696862 .
  51. ^ Раупак, Майкл Р.; Марланд, Грегг; Сиа, Филипп; Ле Кере, Коринн; Канаделл, Хосеп Г.; Клеппер, Гернот; Филд, Кристофер Б. (12 июня 2007 г.). «Глобальные и региональные факторы ускорения выбросов CO 2 » . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (24): 10288–10293. Бибкод : 2007PNAS..10410288R . дои : 10.1073/pnas.0700609104 . JSTOR   25435922 . ПМК   1876160 . ПМИД   17519334 . (указывая, что в период с 2000 по 2005 год выбросы от землепользования ежегодно составляли в среднем 1,5 ГтУ из общих 8,7 ГтУ глобальных выбросов или 5,5 Гт эквивалента CO 2 из 31,9 Гт эквивалента CO 2 глобальных выбросов – 17,25% от общего объема. Сокращение на 12 % выбросов от землепользования равен 0,66 Гт эквивалента CO 2 , что составляет примерно 2% годовых глобальных выбросов CO 2 в эквиваленте. Первоначальные оценки Лемана были основаны на компенсации 0,2 ГтC выбросов в результате изменения землепользования, оцененных в 2001 году IPCC. ). См. также Леманн и др. , примечание 49 выше , 407-08. (Учитывая увеличение выбросов ископаемого топлива до 8,4 ГтС, общие антропогенные выбросы в 2006 году, включая предполагаемые 1,5 ГтС в результате изменения землепользования, составили 9,9 ГтС. Таким образом, несмотря на увеличение общего количества CO 2 экв. выбросов, используя первоначальное сокращение Lehmann на 0,2 ГтС, все равно приводит к сокращению глобального эквивалента CO 2 примерно на 2% . выбросы). См. группу по глобальному углеродному бюджету, Последние углеродные тенденции и глобальный углеродный бюджет, Глобальный углеродный проект (15 ноября 2007 г.), доступно по адресу http://www.globalcarbonproject.org/global/pdf/GCP_CarbonCycleUpdate.pdf. Архивировано 2008-07- 22 место в Wayback Machine (с указанием глобальных оценок выбросов углекислого газа за 2006 год).
  52. ^ Мэлони, Кристофер М; Портманн, Роберт В.; Росс, Мартин Н; Розенлоф, Карен Х (27 июня 2022 г.). «Воздействие выбросов черного углерода в результате глобальных запусков ракет на климат и озон» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 127 (12). Бибкод : 2022JGRD..12736373M . дои : 10.1029/2021JD036373 . ISSN   2169-897X . S2CID   249296442 .
  53. ^ Jump up to: а б Скибба, Рамин. «Стоимость черного углерода при запусках ракет» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Проверено 18 июля 2022 г.
  54. ^ Писинг, Марк. «Загрязнение, вызванное запусками ракет» . www.bbc.com . Проверено 19 июля 2022 г.
  55. ^ «Черный углерод: необходим более эффективный мониторинг для оценки воздействия на здоровье и изменение климата» . Европейское агентство по окружающей среде . Архивировано из оригинала 6 мая 2014 г. Проверено 6 мая 2014 г.
  56. ^ Вейнхольд, Боб (июнь 2012 г.). «Глобальная отдача от вложенных средств: сокращение выбросов черного углерода и метана приносит пользу как здоровью, так и климату» . Перспективы гигиены окружающей среды . 120 (6): б. дои : 10.1289/ehp.120-a245b . ПМЦ   3385456 . ПМИД   22659132 .
  57. ^ Донс, Эви; Ван Поппель, Мартина; Кочан, Бруно; Ветс, Герт; Инт Панис, Люк (август 2013 г.). «Моделирование временной и пространственной изменчивости загрязнения воздуха, связанного с транспортом: почасовые модели регрессии землепользования для черного углерода». Атмосферная среда . 74 : 237–246. Бибкод : 2013AtmEn..74..237D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2013.03.050 .
  58. ^ Донс, Эви; Инт Панис, Люк; Ван Поппель, Мартина; Теунис, Ян; Виллемс, Ханни; Торфс, Руди; Ветс, Герт (июль 2011 г.). «Влияние моделей времени и активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Бибкод : 2011AtmEn..45.3594D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .
  59. ^ Донс, Эви; Инт Панис, Люк; Ван Поппель, Мартина; Теунис, Ян; Ветс, Герт (август 2012 г.). «Личное воздействие черного углерода в транспортной микросреде». Атмосферная среда . 55 : 392–398. Бибкод : 2012AtmEn..55..392D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2012.03.020 .
  60. ^ Донс, Э (2019). «Транспорт, скорее всего, является причиной пикового загрязнения воздуха в повседневной жизни: данные более чем 2000 дней личного мониторинга». Атмосферная среда . 213 : 424–432. Бибкод : 2019AtmEn.213..424D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2019.06.035 . hdl : 10044/1/80194 . S2CID   197131423 .
  61. ^ Донс, Э; Теммерман, П; Ван Поппель, М; Беллеманс, Т; Уэтс, Дж; Инт Панис, Л (2013). «Характеристики улиц и факторы дорожного движения, определяющие воздействие на участников дорожного движения выбросов черного углерода». Наука об общей окружающей среде . 447 : 72–79. Бибкод : 2013ScTEn.447...72D . doi : 10.1016/j.scitotenv.2012.12.076 . ПМИД   23376518 .
  62. ^ Лереманс, Мишель; Донс, Эви; Авила-Паленсия, Иона; Карраско-Туригас, Глория; Орхуэла-Мендоса, Хуан Пабло; Анайя-Бойг, Эстер; Коул-Хантер, Том; Де Назель, Одри; Ньювенхейсен, Марк; Штандарт, Арнут; Ван Поппель, Мартина; Де Бовер, Патрик; Инт Панис, Люк (сентябрь 2018 г.). «Черный углерод снижает благотворное влияние физической активности на функцию легких». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 50 (9): 1875–1881. дои : 10.1249/MSS.0000000000001632 . hdl : 1942/27574 . ПМИД   29634643 . S2CID   207183760 .
  63. ^ Де Принс, Софи; Донс, Эви; Ван Поппель, Мартина; Инт Панис, Люк; Ван де Миеруп, Элс; Нелен, Вера; Кокс, Бьянка; Наврот, Тим С.; Тьюгелс, Кэролайн; Шотерс, Приветствую; Коппен, Гудрун (декабрь 2014 г.). «Маркеры окислительного стресса и воспаления дыхательных путей в выдыхаемом воздухе детей связаны с воздействием черного углерода» . Интернационал окружающей среды . 73 : 440–446. Бибкод : 2014EnInt..73..440D . дои : 10.1016/j.envint.2014.06.017 . ПМИД   25244707 .
  64. ^ Ян, Ян; Жуань, Цзэнлян; Ван, Сяоцзе; Ян, Инь; Мейсон, Тоня Г.; Линь, Хуалян; Тянь, Линьвэй (01 апреля 2019 г.). «Краткосрочное и долгосрочное воздействие мелких твердых частиц и здоровье: систематический обзор и метаанализ» . Загрязнение окружающей среды . 247 : 874–882. Бибкод : 2019EPoll.247..874Y . дои : 10.1016/j.envpol.2018.12.060 . ISSN   0269-7491 . ПМИД   30731313 .
  65. ^ Авила-Паленсия, Иона; Лереманс, Мишель; Хоффманн, Барбара; Анайя-Бойг, Эстер; Карраско-Туригас, Глория; Коул-Хантер, Том; де Назель, Одри; Донс, Эви; Гётчи, Томас; Инт Панис, Люк; Орхуэла, Хуан Пабло; Штандарт, Арнут; Ньювенхейсен, Марк Дж. (июнь 2019 г.). «Влияние физической активности и загрязнения воздуха на кровяное давление» (PDF) . Экологические исследования . 173 : 387–396. Бибкод : 2019ER....173..387A . дои : 10.1016/j.envres.2019.03.032 . hdl : 10044/1/69503 . ПМИД   30954912 . S2CID   102349593 . Архивировано (PDF) из оригинала 24 июня 2021 г. Проверено 1 апреля 2021 г.
  66. ^ Лидерсен, Кари (21 апреля 2011 г.). «Тестирование черного углерода выявило высокие уровни» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 26 апреля 2011 года . Проверено 22 апреля 2011 г. В крупных американских городах фоновый уровень черного углерода обычно составляет от одного до трех микрограммов черного углерода на кубический метр.
  67. ^ «Качество и здоровье окружающего (наружного) воздуха» . Всемирная организация здравоохранения . Архивировано из оригинала 14 февраля 2014 г. Проверено 04 октября 2020 г.
  68. ^ Кох, Д.; АДДель Генио (2010). «Полупрямое воздействие черного углерода на облачный покров: обзор и синтез» . Химия и физика атмосферы . 10 (16): 7685–7696. Бибкод : 2010ACP....10.7685K . дои : 10.5194/acp-10-7685-2010 .
  69. ^ Jump up to: а б Бонд, TC; Доэрти, С.Дж.; Фэйи, Д.В.; Форстер, премьер-министр; Бернтсен, Т.; ДеАнджело, Би Джей; Фланнер, МГ; Ган, С.; Керхер, Б.; Кох, Д.; Кинне, С.; Кондо, Ю.; Куинн, ПК; Сарофим, MC; Шульц, МГ; Шульц, М.; Венкатараман, К.; Чжан, Х.; Чжан, С.; Беллуэн, Н.; Гуттикунда, СК; Хопке, ПК; Джейкобсон, МЗ; Кайзер, Дж.В.; Климонт, З.; Ломанн, У.; Шварц, JP; Шинделл, Д.; Сторелвмо, Т.; Уоррен, СГ; Зендер, CS (16 июня 2013 г.). «Ограничивающая роль черного углерода в климатической системе: научная оценка: ЧЕРНЫЙ УГЛЕРОД В КЛИМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 118 (11): 5380–5552. Бибкод : 2013JGRD..118.5380B . дои : 10.1002/jgrd.50171 . S2CID   140626771 .
  70. ^ Элизабет Розенталь (15 января 2013 г.). «Горящие частицы топлива наносят климату больше вреда, чем считалось, говорится в исследовании» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 16 января 2013 года . Проверено 17 января 2013 г.
  71. ^ Молли Блаудофф-Инделикато (17 января 2013 г.). «Бред выше: нездоровая сажа в воздухе также может способствовать глобальному потеплению: Атмосферный черный углерод не только вреден для легких, но при определенных обстоятельствах может также действовать как частицы парника» . Научный американец . Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 года . Проверено 22 января 2013 г.
  72. ^ МГЭИК, Изменения в составе атмосферы и радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ. ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОТЧЕТ МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ПО ОЦЕНКЕ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА 129, 132 (2007), доступен по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm. Архивировано 5 октября 2018 г. Машина обратного пути . (Магниты и неопределенности суммируются в соответствии со стандартными правилами неопределенности)
  73. ^ Марк З. Джейкобсон. Архивировано 25 мая 2017 г. в Wayback Machine , Влияние антропогенных аэрозольных частиц и их газов-предшественников на климат Калифорнии и южного побережья , Калифорнийская энергетическая комиссия, 6 (ноябрь 2004 г.), доступно по адресу http://www. .stanford.edu/group/efmh/jacobson/CEC-500-2005-003.PDF. Архивировано 10 октября 2008 г. в Wayback Machine (полупрямой эффект Британской Колумбии возникает, когда «поглощение солнечной энергии низким облаком увеличивает стабильность под облаком». , уменьшая вертикальное смешивание влаги с основанием облака, утончая облако».).
  74. ^ Другая роль углерода в потеплении , GEOTIMES (май 2001 г.), доступно по адресу http://www.geotimes.org/mar01/warming.html. Архивировано 23 ноября 2008 г. в Wayback Machine (Британская Колумбия производит «капли грязных облаков, вызывающие « косвенное «воздействие, которое снижает отражающие свойства облака».).
  75. ^ МГЭИК, Изменения в составе атмосферы и радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ, ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОТЧЕТ ОБ ОЦЕНКЕ МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА, 129, 163-64 и 185 (2007 г.) ) (оценка прямого радиационного воздействия на ЧУ в 0,2 Вт/м 2 + 0,15 и косвенное влияние БЧ на альбедо поверхности снега и льда при 0,1 Вт/м. 2 + 0.1).
  76. ^ Джейкобсон, Марк З. (февраль 2001 г.). «Сильный радиационный нагрев из-за смешивания черного углерода в атмосферных аэрозолях». Природа . 409 (6821): 695–697. Бибкод : 2001Natur.409..695J . дои : 10.1038/35055518 . ПМИД   11217854 . S2CID   4423927 .
  77. ^ Джейкобсон, Марк З. (16 ноября 2004 г.). «Климатическая реакция сажи ископаемого топлива и биотоплива с учетом реакции сажи на альбедо и излучательную способность снега и морского льда». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 109 (D21): н/д. Бибкод : 2004JGRD..10921201J . дои : 10.1029/2004JD004945 .
  78. ^ Джейкобсон, Марк З. (июнь 2006 г.). «Влияние включений сажи, смешанных извне и внутри, в облаках и осадках на глобальный климат». Журнал физической химии А. 110 (21): 6860–6873. Бибкод : 2006JPCA..110.6860J . дои : 10.1021/jp056391r . ПМИД   16722702 .
  79. ^ Jump up to: а б с Хансен, Джеймс Э.; Сато, Макико (18 декабря 2001 г.). «Тенденции измерения факторов, влияющих на климат» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (26): 14778–14783. Бибкод : 2001PNAS...9814778H . дои : 10.1073/pnas.261553698 . ПМК   64935 . ПМИД   11752424 .
  80. ^ Jump up to: а б с д Дж. Хансен, примечание 11 выше , стр. 435 (оценка Хансена, 2002 г. – «Моя текущая оценка глобальных климатических воздействий, вызванных BC, составляет: (1) 0,4 + 0,2 Вт/м2). 2 прямое воздействие, (2) 0,3 + 0,3 Вт/м 2 полупрямой эффект (уменьшение облаков низкого уровня из-за нагрева БЧ; Hansen et al., 1997), (3) 0,1 + 0,05 Вт/м 2 «грязные облака» за счет капельных ядер ЧУ, (4) 0,2 + 0,1 Вт/м 2 потемнение снега и льда из-за отложений ЧУ. ... Оценки неопределенности субъективны. Предполагаемое чистое воздействие BC составляет 1 + 0,5 Вт/м. 2 ".").
  81. ^ Jump up to: а б с д Хансен, Джеймс; Сато, Макико; Хареча, Пушкир; Рассел, Гэри; Леа, Дэвид В.; Сиддалл, Марк (15 июля 2007 г.). «Изменение климата и газовые примеси». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 365 (1856): 1925–1954. Бибкод : 2007RSPTA.365.1925H . дои : 10.1098/rsta.2007.2052 . ПМИД   17513270 . S2CID   8785953 .
  82. ^ Jump up to: а б Дж. Хансен, примечание 11 выше , стр. 435 (оценка Хансена, 2002 г. – «Моя текущая оценка глобальных климатических воздействий, вызванных BC, составляет: (1) 0,4 + 0,2 Вт/м2). 2 прямое воздействие, (2) 0,3 + 0,3 Вт/м 2 полупрямой эффект (уменьшение облаков низкого уровня из-за нагрева БЧ; Hansen et al. , 1997), (3) 0,1 + 0,05 Вт/м 2 «грязные облака» за счет капельных ядер ЧУ, (4) 0,2 + 0,1 Вт/м 2 потемнение снега и льда из-за отложений ЧУ. ... Оценки неопределенности субъективны. Предполагаемое чистое воздействие BC составляет 1 + 0,5 Вт/м. 2 ."); Макико Сато, Джеймс Хансен, Дорти Кох, Эндрю Ласис, Рето Руди, Олег Дубовик, Брент Холбен, Миан Чин и Тика Новаков, Глобальный атмосферный черный углерод, полученный по данным AERONET, 100 ПРОЦЕССОВ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДА. OF SCI. 6319, at 6323 (2003) (... мы оцениваем антропогенное воздействие ЧУ как »0,7 + 0,2 Вт/м. 2 .")
  83. ^ Jump up to: а б с д и ж г Хансен, Джеймс; Назаренко, Лариса (13 января 2004 г.). «Сажевый климат, вызываемый альбедо снега и льда» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (2): 423–428. Бибкод : 2004PNAS..101..423H . дои : 10.1073/pnas.2237157100 . ПМК   327163 . ПМИД   14699053 .
  84. ^ Там же. , при 425 («Воздействие на климат из-за изменения альбедо снега/льда составляет порядка 1 Вт/м2). 2 в средних и высоких широтах суши Северного полушария и над Северным Ледовитым океаном».)
  85. ^ Свидетельство Раманатана, выше . примечание 4
  86. ^ МГЭИК, примечание 3 выше .
  87. ^ МГЭИК, примечание 13 выше , стр. 397. («Хотя радиационное воздействие обычно отрицательное, положительное воздействие происходит в районах с очень высоким коэффициентом отражения поверхности, таких как пустынные регионы в Северной Африке и снежные поля Гималаев».)
  88. ^ МГЭИК, примечание 13 выше , стр. 397.
  89. ^ Столь, А.; Климонт, З.; Экхардт, С.; Купиайнен, К.; Шевченко, вице-президент; Копейкин В.М.; Новигатский А.Н. (5 сентября 2013 г.). «Черный углерод в Арктике: недооцененная роль сжигания газа и выбросов в результате сжигания в жилых домах» . Химия и физика атмосферы . 13 (17): 8833–8855. Бибкод : 2013ACP....13.8833S . дои : 10.5194/acp-13-8833-2013 .
  90. ^ Майкл Стэнли (10 декабря 2018 г.). «Сжигание газа: отраслевая практика привлекает все большее внимание во всем мире» (PDF) . Всемирный банк. Архивировано из оригинала (PDF) 15 февраля 2019 г. Проверено 20 января 2020 г.
  91. ↑ Свидетельства передатчика, примечание 3 выше , стр. 6.
  92. ^ См выше . . примечание 18
  93. ^ Jump up to: а б с Куинн, ПК; Бейтс, Т.С.; Баум, Э.; Даблдей, Н.; Фиоре, AM; Фланнер, М.; Фридлинд, А.; Гарретт, Ти Джей; Кох, Д.; Менон, С.; Шинделл, Д.; Столь, А.; Уоррен, SG (25 марта 2008 г.). «Короткоживущие загрязнители в Арктике: их воздействие на климат и возможные стратегии смягчения последствий» . Химия и физика атмосферы . 8 (6): 1723–1735. Бибкод : 2008ACP.....8.1723Q . дои : 10.5194/acp-8-1723-2008 . S2CID   15048988 .
  94. ^ Шукман, Дэвид (23 мая 2008 г.). «Во льдах Арктики появляются обширные трещины» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 26 мая 2008 года . Проверено 8 июля 2008 года .
  95. ^ Чарльз Зендер, Письменные показания для слушаний по черному углероду и изменению климата, Комитет Палаты представителей США по надзору и правительственной реформе 1 (18 октября 2007 г.), доступно по адресу http://oversight.house.gov/images/stories/documents/20071018110919. .pdf. Архивировано 5 февраля 2010 г. в Wayback Machine [далее «Свидетельство Зендера».
  96. ^ Хансен, Дж.; Сато, М.; Руди, Р.; Хареча, П.; Лацис, А.; Миллер, Р.; Назаренко Л.; Ло, К.; Шмидт, Джорджия; Рассел, Г.; Алейнов И.; Бауэр, С.; Баум, Э.; Кэрнс, Б.; Кануто, В.; Чендлер, М.; Ченг, Ю.; Коэн, А.; Дель Генио, А.; Фалувеги, Г.; Флеминг, Э.; Друг, А.; Холл, Т.; Джекман, К.; Джонас, Дж.; Келли, М.; Кианг, Нью-Йорк; Кох, Д.; Лабоу, Г.; Лернер, Дж.; Менон, С.; Новаков Т.; Ойнас, В.; Перлвиц, штат Калифорния; Перлвиц, Ю.; Ринд, Д.; Роману, А.; Шмунк, Р.; Шинделл, Д.; Стоун, П.; Солнце, С.; Улицы, Д.; Тауснев Н.; Трешер, Д.; Унгер, Н.; Яо, М.; Чжан, С. (7 мая 2007 г.). «Опасное антропогенное вмешательство в климат: исследование модели E GISS» . Химия и физика атмосферы . 7 (9): 2287–2312. arXiv : физика/0610115 . Бибкод : 2007ACP.....7.2287H . дои : 10.5194/acp-7-2287-2007 . S2CID   14992639 .
  97. ^ Мин, Цзин; Чжан, Дунци; Канг, Шичан; и др. (2007). «Аэрозоль и химия свежего снега в леднике Восточный Ронгбук на северном склоне горы Джомолунгма (Эверест)» . Дж. Геофиз. Рез . 112 (Д15): Д15307. Бибкод : 2007JGRD..11215307M . дои : 10.1029/2007JD008618 .
  98. ^ Мин, Цзин; Сяо, Кунде; Солнце, Цзюньин; и др. (2010). «Углеродистые частицы в атмосфере и осадках региона Нам Ко, центральный Тибет». Дж. Энвайрон. Науч.-КИТАЙ . 22 (11): 1748–1756. дои : 10.1016/s1001-0742(09)60315-6 . ПМИД   21235163 .
  99. ^ Мин, Цзин; Сяо, Кунде; Каше, Элен; и др. (2009). «Черный углерод в снегу ледников на западе Китая и его потенциальное влияние на альбедо». Атмосфера. Рез . 92 (1): 114–123. Бибкод : 2009AtmRe..92..114M . дои : 10.1016/j.atmosres.2008.09.007 .
  100. ^ Мин, Цзин; Каше, Х.; Сяо, К.; и др. (2008). «Запись черного углерода, основанная на неглубоком ледяном керне Гималаев, и ее климатические последствия» . Атмосфера. хим. Физ . 8 (5): 1343–1352. Бибкод : 2008ACP.....8.1343M . дои : 10.5194/acp-8-1343-2008 .
  101. ^ Лестер Р. Браун, Таяние горных ледников сократит урожаи зерна в Китае и Индии , ОБНОВЛЕНИЕ ПЛАНА Б, Институт политики Земли (20 марта 2008 г.), доступно по адресу http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update71. .htm. Архивировано 17 июля 2008 г. в Wayback Machine (Таяние гималайских ледников вскоре приведет к сокращению водоснабжения крупных рек Китая и Индии (Ганг, Хуанхэ, река Янцзы), которые орошают посевы риса и пшеницы, которые кормят сотни миллионов людей и «могут привести к политически неуправляемой нехватке продовольствия».).
  102. ^ Мин, Цзин; Ду, Женцай; Сяо, Кунде; и др. (2012). «Потемнение ледников средней части Гималаев с 2000 года и потенциальные причины» . Окружающая среда. Рез. Летт . 7 (1): 014021. Бибкод : 2012ERL.....7a4021M . дои : 10.1088/1748-9326/7/1/014021 .
  103. ^ Jump up to: а б Мин, Дж; Ван, Ю; Ду, З; Чжан, Т; Го, В; Сяо, К; Сюй, Х; Дин, М; Чжан, Д; Ян, В. (2015). «Повсеместное уменьшение альбедо и таяние гималайского снега и льда в начале 21 века» . ПЛОС ОДИН . 10 (6): e0126235. Бибкод : 2015PLoSO..1026235M . дои : 10.1371/journal.pone.0126235 . ПМЦ   4454657 . ПМИД   26039088 .
  104. ^ МГЭИК, Изменения в составе атмосферы и радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ. ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОТЧЕТ ОБ ОЦЕНКЕ МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА 129, 136, 163 (2007), доступен по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm . Архивировано 2018-10- 05 в Wayback Machine
  105. ^ В. Раманатан, Свидетельства для слушаний по черному углероду и изменению климата, Комитет Палаты представителей США по надзору и государственной реформе 4 (18 октября 2007 г.), доступно по адресу http://oversight.house.gov/images/stories/documents/20071018110734. .pdf. Архивировано 5 февраля 2010 г. в Wayback Machine [далее «Свидетельство Раманатана]» (Развитые страны сократили выбросы черного углерода из источников ископаемого топлива в 5 или более раз. Таким образом, существует технология, позволяющая резко сократить использование ископаемого топлива. родственный черный углерод); но сравните Бонда, Т.С., Э. Бхардваджа, Р. Донга, Р. Джогани, С. Юнга, К. Родена, Д. Г. Стритса и Н. М. Траутмана. Исторические выбросы черного и органического углеродного аэрозоля в результате сжигания энергии, 1850–2000 гг ., 21 Глобальные биогеохимические циклы GB2018 (2007) (Предыдущая работа предполагает быстрый рост [глобальных] выбросов черного углерода в период с 1950 по 2000 год; эта работа поддерживает более постепенный и плавный рост в период с 1950 по 2000 год).
  106. ^ Свидетельство Раманатана, примечание 8 выше , пункт 3 («Таким образом, резкое сокращение Британской Колумбии потенциально может компенсировать потепление, вызванное CO 2 , на десятилетие или два»).
  107. ^ Лентон, Тимоти М.; Хельд, Германн; Криглер, Эльмар; Холл, Джим В.; Лухт, Вольфганг; Рамсторф, Стефан; Шельнхубер, Ханс Иоахим (12 февраля 2008 г.). «Переломные элементы климатической системы Земли» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (6): 1786–1793. Бибкод : 2008PNAS..105.1786L . дои : 10.1073/pnas.0705414105 . ПМЦ   2538841 . ПМИД   18258748 .
  108. ^ МГЭИК, «Техническое резюме», в «Изменении климата, 2007: Основы физической науки», . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата, 21 (2007 г.), доступен по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm. Архивировано 5 октября 2018 г. на сайте Wayback. Машина .
  109. ^ Фланнер, Марк Г.; Зендер, Чарльз С.; Рандерсон, Джеймс Т.; Раш, Филип Дж. (5 июня 2007 г.). «Современное воздействие на климат и реакция на черный углерод в снегу» . Журнал геофизических исследований . 112 (Д11): Д11202. Бибкод : 2007JGRD..11211202F . дои : 10.1029/2006JD008003 . S2CID   16698758 .
  110. ^ Резкое глобальное потепление должно привести к повышению температуры примерно на 2 ° C (4 ° F). Однако наблюдаемое глобальное потепление составляет всего около 0,8 °C, поскольку остывающие частицы вызывают большую часть потепления. Сокращение выбросов ископаемого топлива и сажи от биотоплива позволит сократить примерно 40% наблюдаемого потепления и примерно 16% общего потепления. Свидетельства Джейкобсона, сноска 13 выше , п. 3. («На рисунке также показано, что ископаемое топливо плюс сажа биотоплива могут способствовать примерно 16% общего глобального потепления (потепление из-за всех парниковых газов плюс сажа плюс эффект острова тепла), но его контроль в отдельности мог бы уменьшить чистое глобальное потепление на 40%.»).
  111. ^ Свидетельства Джейкобсона, ID. в 4.
  112. ^ Свидетельства Джейкобсона, ID
  113. ^ Свидетельства Джейкобсона, ID. Что касается аэрозоля, то для черного углерода не существует стандартизированной формулы для расчета потенциала глобального потепления (ПГП). Однако попытки получить GWP100 варьируются от 190 до 2240 по отношению к CO 2 .
  114. ^ Джейкобсон, Марк З. (27 июля 2005 г.). «Поправка к «Контролю за выбросами черного углерода и органических веществ в виде твердых частиц ископаемого топлива, возможно, это самый эффективный метод замедления глобального потепления» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 110 (D14): н/д. Бибкод : 2005JGRD..11014105J . дои : 10.1029/2005JD005888 .
  115. ^ Бонд, Тами С.; Сунь, Хаолинь (август 2005 г.). «Может ли сокращение выбросов черного углерода противодействовать глобальному потеплению?». Экологические науки и технологии . 39 (16): 5921–5926. Бибкод : 2005EnST...39.5921B . дои : 10.1021/es0480421 . ПМИД   16173547 .
  116. ^ Свидетельства Джейкобсона, примечание 9 выше , 4 (GWP BC - 2240)
  117. ↑ Свидетельства Джейкобсона, выше , стр. 4. примечание 9
  118. ^ Jump up to: а б с ЮНЕП и Всемирная метеорологическая организация, ИНТЕГРИРОВАННАЯ ОЦЕНКА ЧЕРНОГО УГЛЕРОДА И ТРОПОСФЕРНОГО ОЗОНА, РЕЗЮМЕ ДЛЯ ЛИЦ, ПРИНИМАЮЩИХ РЕШЕНИЯ (июнь 2011 г.).
  119. ↑ Свидетельство Раманатана, примечание 4 выше , стр. 4.
  120. ↑ Свидетельства Джейкобсона, выше , стр. 9. примечание 9
  121. ^ Джейкобсон предлагает оценку общего объема выбросов CO 2 в США в 2005 году в 6270 метрических тонн, 26% из которых составляют 1630. Там же.
  122. ↑ Свидетельства Джейкобсона, выше , стр. 9. примечание 9
  123. ^ Ассоциация производителей контроля выбросов (MECA), «Технологии контроля выбросов для автомобилей с дизельным двигателем», 9 (декабрь 2007 г.) («Катализаторы окисления дизельного топлива, установленные в выхлопной системе автомобиля, могут снизить общее количество твердых частиц обычно от 25 до более 50). процентов по массе, при некоторых условиях в зависимости от состава выбрасываемых ТЧ"), доступно по адресу: http://www.meca.org/galleries/default-file/MECA%20Diesel%20White%20Paper%2012-07- 07%20final.pdf Архивировано 3 декабря 2008 г. в Wayback Machine .
  124. ^ Там же. , («DPF могут обеспечить снижение содержания твердых частиц до, а в некоторых случаях и более чем на 90 процентов. Высокоэффективные фильтры чрезвычайно эффективны в контроле углеродной фракции твердых частиц, той части твердых частиц, которая, по мнению некоторых экспертов в области здравоохранения, может быть компонент ПМ, вызывающий наибольшую озабоченность»).
  125. ^ Там же. , на уровне 5 («Выбросы черного углерода из мобильных источников оцениваются в 234 Гг в 2001 году, что составляет 54 процента общенациональных выбросов черного углерода в 436 Гг. По сценарию F прогнозируется, что выбросы из мобильных источников снизятся до 71 Гг, т.е. 163 Гг».
  126. ^ Бахнер, Марк А., Вайц, Кейт А., Сапата, Александра и ДеАнджело, Бенджамин, Использование реестров черного углерода и органического углерода для прогнозов и анализа смягчения последствий, «1», (2007), доступно по адресу: http://www. epa.gov/ttn/chief/conference/ei16/session3/k.weitz.pdf. Архивировано 4 декабря 2008 г. в Wayback Machine .
  127. ^ EPA, Программа по дизельным двигателям для тяжелых условий эксплуатации, доступно по адресу: http://www.epa.gov/oms/highway-diesel/index.htm. Архивировано 17 июля 2008 г. в Wayback Machine («Как только это действие будет полностью реализовано ...Количество сажи и твердых частиц будет сокращено на 110 000 тонн в год"); EPA, «Правило чистого воздуха для внедорожных дизельных двигателей — факты и цифры», доступно по адресу: http://www.epa.gov/nonroad-diesel/2004fr/420f04037.htm. Архивировано 21 августа 2008 г. в Wayback Machine («Экологические преимущества, когда Парк старых внедорожных двигателей полностью обновится к 2030 году: ежегодное сокращение выбросов мелких твердых частиц (PM2,5): 129 000 тонн»).
  128. ^ Jump up to: а б с д Рейнольдс, Конор, штат Колорадо; Кандликар, Милинд (август 2008 г.). «Климатическое воздействие политики в области качества воздуха: переход на систему общественного транспорта, работающую на природном газе, в Нью-Дели». Экологические науки и технологии . 42 (16): 5860–5865. Бибкод : 2008EnST...42.5860R . дои : 10.1021/es702863p . ПМИД   18767636 .
  129. ^ Jump up to: а б Нараин, Урваши; Белл, Рут Гринспен; Нараин, Урваши; Белл, Рут Гринспен (2005). «Кто изменил воздух в Дели? Роль суда и исполнительной власти в разработке экологической политики». Документ для обсуждения 05-48. дои : 10.22004/ag.econ.10466 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  130. ^ Там же. (e) сокращаются примерно на 10% , в разделе 3.1 («В общей сложности чистые выбросы CO 2 , а если рассматривать автобусы отдельно, чистые выбросы CO 2 (e) сокращаются примерно на 20%»).
  131. ^ То есть, если бы можно было показать, что сажевые фильтры сокращают выбросы черного углерода с судов на 90 процентов, как это происходит с наземными транспортными средствами, можно было бы предотвратить 120 000 метрических тонн из сегодняшних 133 000 метрических тонн выбросов.
  132. ^ Хоккейный туалет; Граннас AM; Ким С; Хэтчер П.Г. (2006). «Прямые молекулярные доказательства разложения и подвижности черного углерода в почвах на основе масс-спектрального анализа растворенного органического вещества сверхвысокого разрешения из пострадавшего от пожара леса». Органическая химия почвы . 37 (4): 501–510. doi : 10.1016/j.orggeochem.2005.11.003 .
  133. ^ О. Баучер и М. С. Редди, Климатический компромисс между выбросами черного углерода и углекислого газа , 36 ENERGY POLICY 193, 196-198 (2007) (Уловители твердых частиц на дизельных двигателях сокращают выбросы черного углерода и связанное с ними воздействие на климат, но частично компенсируются увеличение потребления топлива и выбросов CO 2. Если штраф за топливо составляет 2-3%, сокращение выбросов черного углерода принесет положительные выгоды для климата в течение первых 28-68 лет, при условии, что сокращение выбросов черного углерода составит 0,150,30 г/. миля, выбросы CO 2 составляют 1500–2000 г/милю, а для черного углерода используется 100-летний ПГП, равный 680. Чистые положительные выгоды для климата будут сохраняться в течение столетий в северных регионах из-за воздействия черного углерода на альбедо снега и льда. ).
  134. ^ «Начало защиты климата: INECE нацелена на соблюдение законов, контролирующих черный углерод». Архивировано 8 октября 2008 г. в Wayback Machine анализе , проведенном Международной сетью по соблюдению и обеспечению соблюдения экологических требований , 12 июня 2008 г., по состоянию на 22 апреля 2011 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Стоун, RS; Шарма, С.; Гербер, А.; Элефтериадис, К.; Нельсон, Д.В. (10 июня 2014 г.). «Характеристика арктических аэрозолей на основе оптической толщины аэрозоля и измерений черного углерода». Элемента: Наука об антропоцене . 2 : 000027. Бибкод : 2014EleSA...2.0027S . doi : 10.12952/journal.elementa.000027 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Black_carbon&oldid=1233207240"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 475d65955cc9c42d0451f648402f9538__1720376340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/47/38/475d65955cc9c42d0451f648402f9538.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Black carbon - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)