来源:滚动播报
(来源:中科院之声)
在北极地区快速变暖的背景下,西伯利亚地区多年冻土持续退化、野火活动加剧。湿地及冻土相关产甲烷过程和野火释放的甲烷不断增加,使该地区成为全球甲烷排放增长的重要热点,可能削弱人为甲烷减排的气候效益,成为全球甲烷治理中的重要不确定因素。
近日,中国科学院大气物理研究所等组成的国际团队,聚焦气候变化背景下西伯利亚地区甲烷排放演变过程,完整揭示了北极加速变暖背景下,大气环流引发冻土融化、野火频发,导致西伯利亚甲烷排放增长的演变机制,为全球甲烷减排政策制定和区域气候阈值研究提供了新的科学依据。
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▲大气环流影响甲烷排放的季节演变机制示意图
尽管西伯利亚地区甲烷排放仅占全球总量约5%,但受观测资料稀缺和环境条件复杂等因素限制,不同研究的估算差异较大,其变化趋势及与温度变化之间的关系难以准确判断,成为全球甲烷收支中一个重要的不确定来源。
科研人员利用自主研发的甲烷排放同化反演系统,融合温室气体观测卫星(GOSAT)和全球近地面观测数据(包括西伯利亚高塔观测),将西伯利亚甲烷排放总量和趋势的估算不确定性降低至10%左右。
结果显示,2010年-2023年,该地区甲烷年排放量增加约1200±190万吨,平均每年增加约5%(110±10万吨),相当于同期全球湿地(占全球排放总量约1/3)年均增量的92%。
研究同时发现,以叶尼塞河为界,西伯利亚东西两侧正在呈现出两种不同的气候图景,即西部更湿、东部更暖更干。两地甲烷排放增长的核心驱动机制存在显著差异。西西伯利亚主要受到冬季斯堪的纳维亚型大气环流影响,增加的海洋水汽和热量输送加剧该地季节性冻土融化,促进甲烷释放。而东西伯利亚则与北极涛动引发的高压异常有关,高压系统带来的持续性暖干化,加剧野火强度和频次,加速永久冻土突发性解冻,进而增加甲烷排放。
研究还发现,随着最高气温升高,甲烷排放并非匀速增加,而是呈现轻微加速上升的非线性特征。在高排放情景下,到本世纪中期,该地甲烷排放增量甚至可能抵消全球人为甲烷减排目标的1/5。其中,东西伯利亚的甲烷排放增加的幅度和概率较大。
研究表明,全球气候评估工作须重视此类“超调效应”,即增温引发的额外自然源甲烷排放进一步加剧温室效应,应将此类情况纳入未来气候预测与风险评估。
论文链接:
https://doi.org/10.1126/science.aea5828
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