stringtranslate.com

Черный углерод

Черный углерод встречается во всем мире, но его присутствие и воздействие особенно сильны в Азии.
Черный углерод находится в воздухе и циркулирует по всему земному шару.
Черный углерод перемещается с потоками воздуха из азиатских городов и скапливается над Тибетским нагорьем и предгорьями Гималаев .

Черный углерод ( ЧУ ) — это поглощающая свет огнеупорная форма элементарного углерода, остающаяся после пиролиза (например, древесный уголь ) или образующаяся при неполном сгорании (например, сажа ).

Тихомир Новаков ввел термин «черный углерод» в 1970-х годах, после того как определил черный углерод как мелкодисперсные частицы (PM ≤ 2,5  мкм аэродинамического диаметра ) в аэрозолях. Аэрозольный черный углерод встречается в нескольких связанных формах. Образующийся в результате неполного сгорания ископаемого топлива , биотоплива и биомассы , черный углерод является одним из основных типов частиц сажи [1] как в антропогенной , так и в естественной саже . [2] [ нужна цитата для проверки ] Как сажа, черный углерод вызывает болезни и преждевременную смерть. [2] Из-за этих последствий для здоровья человека многие страны работали над сокращением своих выбросов, что сделало его легко поддающимся уменьшению загрязняющим веществом в антропогенных источниках. [3]

В климатологии аэрозольный черный углерод является климатическим воздействующим агентом, способствующим глобальному потеплению . Черный углерод нагревает Землю, поглощая солнечный свет и нагревая атмосферу, а также уменьшая альбедо при осаждении на снегу и льду (прямое воздействие) и косвенно, взаимодействуя с облаками, с общим воздействием 1,1 Вт/м2 . [ 4] Черный углерод остается в атмосфере всего от нескольких дней до недель. Напротив, мощные парниковые газы имеют более длительный жизненный цикл. Например, углекислый газ (CO2 ) имеет атмосферный срок жизни более 100 лет. [5] МГЭИК и другие исследователи климата постулируют, что сокращение 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 осажденный в атмосфере черный углерод или непосредственно включенный черный углерод от растительных пожаров. [8] [9] Особенно в тропиках черный углерод в почвах вносит значительный вклад в плодородие, поскольку он может поглощать важные питательные вещества для растений. [10]

В климатологии удаление углерода из атмосферы с помощью биоугля позволяет изолировать углерод в виде черного углерода, замедляя глобальное потепление.

Обзор

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

Сажа состоит из сложной смеси органических соединений, которые слабо поглощают 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 мокрыми химическими определениями, а термин графитовый углерод предполагает наличие графитоподобных микрокристаллических структур в саже, что подтверждается Рамановской спектроскопией . [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 полученных из шумовых измерений. [17]

Ранние попытки смягчения последствий

Катастрофические последствия загрязнения углем для здоровья и смертности людей в начале 1950-х годов в Лондоне привели к принятию Закона Великобритании о чистом воздухе 1956 года . Этот закон привел к резкому сокращению концентрации сажи в Соединенном Королевстве, за которым последовало аналогичное сокращение в таких городах США, как Питтсбург и Сент-Луис. Эти сокращения были в значительной степени достигнуты за счет сокращения использования мягкого угля для отопления жилых помещений путем перехода либо на «бездымный» уголь, либо на другие виды топлива, такие как мазут и природный газ. Постоянное сокращение загрязнения дымом в промышленных городах Европы и Соединенных Штатов привело к смещению акцента в исследованиях от выбросов сажи и почти полному игнорированию черного углерода как существенного компонента аэрозоля, по крайней мере, в Соединенных Штатах.

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

Влияние на атмосферу Земли

Большинство разработок, упомянутых выше, касаются качества воздуха в городских атмосферах. Первые указания на роль черного углерода в более широком глобальном контексте появились в результате исследований явлений арктической дымки. [20] Черный углерод был обнаружен в аэрозолях арктической дымки [21] и в арктическом снеге. [22]

В целом, аэрозольные частицы могут влиять на баланс излучения, что приводит к эффекту охлаждения или нагрева, при этом величина и знак изменения температуры в значительной степени 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 эффекту охлаждения. Если к аэрозолю добавить поглощающий компонент, это может привести к нагреванию системы Земля-атмосфера, если отражательная способность подстилающей поверхности достаточно высока.

Ранние исследования влияния аэрозолей на атмосферный радиационный перенос в глобальном масштабе предполагали преимущественно рассеивающий аэрозоль с небольшим поглощающим компонентом, поскольку это, по-видимому, является хорошим представлением естественных аэрозолей. Однако, как обсуждалось выше, городские аэрозоли имеют большой компонент черного углерода, и если эти частицы могут переноситься в глобальном масштабе, то можно было бы ожидать эффекта нагрева над поверхностями с высоким альбедо поверхности, такими как снег или лед. Кроме того, если эти частицы оседают в снегу, дополнительный эффект нагрева возникнет из-за снижения альбедо поверхности.

Измерение и моделирование пространственного распределения

Уровни черного углерода чаще всего определяются на основе изменения оптических свойств волоконного фильтра осажденными частицами. Измеряется либо пропускание фильтра, либо отражение фильтра, либо комбинация пропускания и отражения. Аэталометры — это часто используемые устройства, которые оптически обнаруживают изменение поглощения света, прошедшего через фильтрующий билет. Программа проверки экологических технологий USEPA оценила как аэталометр [23] , так и термооптический анализатор лаборатории Sunset. [24] Многоугловой абсорбционный фотометр учитывает как проходящий, так и отраженный свет. Альтернативные методы основаны на спутниковых измерениях оптической глубины для больших площадей или, в последнее время, на спектральном анализе шума для очень локальных концентраций. [25]

В конце 1970-х и начале 1980-х годов на западе Арктики наблюдались удивительно большие концентрации черного углерода на уровне земли. [21] Исследования моделирования показали, что они могут привести к нагреванию полярных льдов. Одной из главных неопределенностей в моделировании эффектов арктической дымки на баланс солнечной радиации было ограниченное знание вертикального распределения черного углерода.

В 1983 и 1984 годах в рамках программы NOAA AGASP были получены первые измерения таких распределений в арктической атмосфере с помощью эталометра, который имел возможность измерять черный углерод в режиме реального времени. [26] Эти измерения показали существенные концентрации черного углерода, обнаруженные по всей тропосфере западной Арктики, включая Северный полюс. Вертикальные профили показали либо сильно слоистую структуру, либо почти равномерное распределение до восьми километров с концентрациями внутри слоев, такими же большими, как те, которые обнаружены на уровне земли в типичных городских районах средних широт в Соединенных Штатах. [27] Оптическая глубина поглощения, связанная с этими вертикальными профилями, была большой, о чем свидетельствует вертикальный профиль над норвежской Арктикой, где оптическая глубина поглощения составляла от 0,023 до 0,052 соответственно для внешних и внутренних смесей черного углерода с другими аэрозольными компонентами. [27]

Оптическая глубина этих величин приводит к существенному изменению баланса солнечного излучения над сильно отражающей поверхностью арктического снега в течение периода с марта по апрель, когда эти измерения моделировали арктический аэрозоль для оптической глубины поглощения 0,021 (что близко к среднему значению внутренних и внешних смесей для полетов AGASP) в условиях отсутствия облаков. [28] [29] Эти эффекты нагрева в то время рассматривались как потенциально одна из основных причин тенденций потепления в Арктике, как описано в Архивах Департамента энергетики, Достижения основных энергетических наук. [30]

Присутствие в почвах

Обычно черный углерод составляет от 1 до 6%, и до 60% от общего количества органического углерода, хранящегося в почвах, вносится черным углеродом. [31] Особенно для тропических почв черный углерод служит резервуаром для 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 Terra preta центральной Амазонии, предположительно созданные человеком доколумбовыми коренными народами. Почвы Terra preta имеют в среднем в три раза более высокое содержание органического вещества почвы (SOM), 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 производительность за счет высвобождения питательных веществ из сожженной растительности, но и за счет добавления черного углерода в почву. Тем не менее, для устойчивого управления практика подсечно-огневого земледелия была бы лучшей для предотвращения высоких выбросов CO2 и летучего черного углерода. Кроме того, положительные эффекты этого типа сельского хозяйства нивелируются, если его использовать на больших участках, где растительность не препятствует эрозии почвы.

Присутствие в водах

Растворимый и коллоидный черный углерод, удерживаемый на ландшафте в результате 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

По региону

Неэффективное сжигание газа в факеле , приводящее к образованию черного углерода на объекте в Индонезии

Развитые страны когда-то были основным источником выбросов черного углерода, но ситуация начала меняться в 1950-х годах с принятием в этих странах технологий контроля загрязнения. [5] В то время как Соединенные Штаты выбрасывают около 21% мирового CO2 , они выбрасывают 6,1% мирового объема сажи. [34] Европейский союз и Соединенные Штаты могли бы еще больше сократить свои выбросы черного углерода, ускорив внедрение правил по черному углероду, которые в настоящее время вступают в силу в 2015 или 2020 году [35] и поддержав принятие находящихся на рассмотрении правил Международной морской организации (ИМО). [36] Существующие правила также могли бы быть расширены для увеличения использования чистых дизельных и чистых угольных технологий и разработки технологий второго поколения.

Сегодня большая часть выбросов черного углерода приходится на развивающиеся страны [37] , и ожидается, что эта тенденция будет расти. [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 основных регионах-источниках и вокруг них. Это приводит к региональным горячим точкам солнечного нагрева атмосферы из-за черного углерода. [5] Зоны горячих точек включают: [5]

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

По источнику

Черный углерод на кастрюле. Результат приготовления пищи на биотопливе.

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

Источники черного углерода различаются в зависимости от региона. Например, большинство выбросов сажи в Южной Азии связано с приготовлением пищи на биомассе, [43] тогда как в Восточной Азии большую роль играет сжигание угля для бытовых и промышленных нужд. В Западной Европе, по-видимому, наиболее важным источником является транспорт, поскольку высокие концентрации совпадают с близостью к основным дорогам или участием в (моторизованном) транспорте. [44]

Ископаемое топливо и сажа биомассы содержат значительно больше черного углерода, чем охлаждающие климат аэрозоли и твердые частицы, что делает сокращение этих источников особенно мощными стратегиями смягчения. Например, выбросы от дизельных двигателей и морских судов содержат более высокие уровни черного углерода по сравнению с другими источниками. [45] Таким образом, регулирование выбросов черного углерода от дизельных двигателей и морских судов представляет собой значительную возможность для снижения воздействия черного углерода на глобальное потепление. [46]

Сжигание биомассы выделяет большее количество охлаждающих климат аэрозолей и твердых частиц, чем черный углерод, что приводит к краткосрочному охлаждению. [47] Однако в долгосрочной перспективе сжигание биомассы может вызвать чистое потепление, если учитывать выбросы CO 2 и вырубку лесов. [48] Таким образом, сокращение выбросов биомассы снизит глобальное потепление в долгосрочной перспективе и обеспечит сопутствующие выгоды от снижения загрязнения воздуха, выбросов CO 2 и вырубки лесов. Было подсчитано, что при переходе на подсечно-огневое земледелие с подсечно-огневого земледелия, которое превращает биомассу в золу с использованием открытого огня, который выделяет черный углерод [49] и ПГ, [50] 12% антропогенных выбросов углерода, вызванных изменением землепользования, могут быть сокращены ежегодно, [50] что составляет приблизительно 0,66 Гт CO 2 -экв. в год, или 2% всех годовых 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 для определения воздействия черного углерода, выходящего из сопла двигателя ракеты. Используя различные сценарии растущего числа запусков ракет, они обнаружили, что каждый год запуски ракет могут выбрасывать от 1 до 10 гигаграмм черного углерода в нижнем пределе до 30–100 гигаграмм в экстремальном пределе в течение следующих нескольких десятилетий. [53] В другом исследовании, опубликованном в июне 2022 года, исследователи использовали 3D-модель для изучения воздействия запусков ракет и входа в атмосферу. Они определили, что частицы черного углерода, выбрасываемые ракетами, приводят к усилению эффекта потепления почти в 500 раз больше, чем другие источники. [54]

Воздействия

Черный углерод — это форма ультратонких частиц , которые при попадании в воздух вызывают преждевременную смертность и инвалидность людей. Кроме того, атмосферный черный углерод изменяет баланс лучистой энергии климатической системы таким образом, что повышает температуру воздуха и поверхности, вызывая различные пагубные воздействия на окружающую среду для людей, сельского хозяйства, а также растительных и животных экосистем.

Влияние на общественное здравоохранение

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

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

Люди подвергаются воздействию черного углерода при вдыхании воздуха в непосредственной близости от местных источников. Важными внутренними источниками являются свечи и сжигание биомассы, тогда как транспорт и иногда лесные пожары являются основными внешними источниками воздействия черного углерода. Концентрации черного углерода резко уменьшаются с увеличением расстояния от источников (транспорта), что делает его нетипичным компонентом твердых частиц . Это затрудняет оценку воздействия на население. Для твердых частиц эпидемиологические исследования традиционно полагались на измерения в отдельных фиксированных местах или предполагаемые концентрации в жилых помещениях. [57] Недавние исследования показали, что столько же черного углерода вдыхается в транспорте и в других местах, сколько и по домашнему адресу. [58] [59] Несмотря на то, что большая часть воздействия происходит в виде коротких пиков высоких концентраций, неясно, как определить пики и определить их частоту и воздействие на здоровье. [60] Высокие пиковые концентрации встречаются во время вождения автомобиля. Высокие концентрации черного углерода в транспортном средстве были связаны с вождением в часы пик, на автомагистралях и в условиях плотного движения. [61]

Даже относительно низкие концентрации воздействия черного углерода оказывают прямое воздействие на функцию легких взрослых и воспалительное воздействие на дыхательную систему детей. [62] [63] [64] Недавнее исследование не обнаружило никакого воздействия черного углерода на артериальное давление в сочетании с физической активностью . [65] Польза для общественного здравоохранения от снижения количества сажи и других твердых частиц была признана в течение многих лет. Однако высокие концентрации сохраняются в промышленных районах Азии и в городских районах на Западе, таких как Чикаго . [66] ВОЗ оценивает, что загрязнение воздуха вызывает почти два миллиона преждевременных смертей в год. [67] За счет снижения содержания черного углерода, основного компонента мелких твердых частиц, риски для здоровья от загрязнения воздуха снизятся. Фактически, проблемы общественного здравоохранения привели к многочисленным усилиям по сокращению таких выбросов, например, от дизельных транспортных средств и кухонных плит.

Влияние на климат

Прямое воздействие Частицы черного углерода, находясь в атмосфере, напрямую поглощают солнечный свет и снижают планетарное альбедо.

Полупрямой эффект Черный углерод поглощает поступающую солнечную радиацию, нарушает температурную структуру атмосферы и влияет на облачный покров. Они могут либо увеличивать, либо уменьшать облачный покров при различных условиях. [68]

Эффект альбедо снега/льда При осаждении на поверхностях с высоким альбедо, таких как лед и снег, частицы черного углерода снижают общее альбедо поверхности, доступное для отражения солнечной энергии обратно в космос. Небольшое первоначальное снижение альбедо снега может иметь большое воздействие из-за положительной обратной связи: снижение альбедо снега приведет к повышению температуры поверхности. Повышение температуры поверхности приведет к уменьшению снежного покрова и дальнейшему снижению альбедо поверхности. [69]

Косвенное воздействие Черный углерод может также косвенно вызывать изменения в поглощении или отражении солнечного излучения через изменения свойств и поведения облаков. Исследование, публикация которого запланирована на 2013 год, показывает, что черный углерод играет вторую по значимости роль после углекислого газа в изменении климата. Эффекты сложны и обусловлены множеством факторов, но из-за короткого срока службы черного углерода в атмосфере, около недели по сравнению с углекислым газом, который длится столетиями, контроль черного углерода открывает возможные возможности для замедления или даже обращения вспять потепления климата. [69] [70] [71]

Радиационное воздействие

Оценки глобального среднего прямого радиационного воздействия черного углерода варьируются от оценки МГЭИК + 0,34 Вт на квадратный метр (Вт/м 2 ) ± 0,25 [72] до более поздней оценки В. Раманатана и Г. Кармайкла в 0,9 Вт/м 2 [5] .

МГЭИК также оценила усредненный в мире эффект альбедо снега черного углерода в +0,1 ± 0,1 Вт/м 2 .

На основе оценки МГЭИК было бы разумно заключить, что объединенные прямые и косвенные эффекты альбедо снега для черного углерода ставят его на третье место по величине вклада в глобально усредненное положительное радиационное воздействие со времен доиндустриального периода. Для сравнения, более поздняя оценка прямого радиационного воздействия Раманатана и Кармайкла [5] привела бы к выводу, что черный углерод внес второй по величине глобально усредненный радиационный вклад после углекислого газа (CO 2 ), и что радиационное воздействие черного углерода составляет «до 55% воздействия CO 2 и больше, чем воздействие, вызванное другими парниковыми газами (ПГ), такими как CH 4 , ХФУ, N 2 O или тропосферный озон».

Таблица 1: Оценки радиационного воздействия черного углерода по эффекту

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

Воздействие на арктические льды и ледники Гималаев

Согласно МГЭИК , «присутствие черного углерода над высокоотражающими поверхностями, такими как снег и лед, или облака, может вызвать значительное положительное радиационное воздействие». [87] [83] МГЭИК также отмечает, что выбросы от сжигания биомассы , которые обычно оказывают отрицательное воздействие, [47] оказывают положительное воздействие на снежные поля в таких областях, как Гималаи. [88] Исследование 2013 года показало, что газовые факелы внесли более 40% черного углерода, отложенного 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 арктического потепления, о котором мы знаем». [91] «Климатическое воздействие, вызванное изменением альбедо снега/льда, составляет порядка 1,0 Вт/м 2 в средних и высоких широтах суши в Северном полушарии и над Северным Ледовитым океаном». [83] «Влияние сажи на альбедо снега может быть причиной четверти наблюдаемого глобального потепления». [83] «Отложение сажи увеличивает поверхностное таяние ледяных масс, а талая вода стимулирует множественные радиационные и динамические процессы обратной связи, которые ускоряют распад льда», — утверждают ученые НАСА Джеймс Хансен и Лариса Назаренко. [83] В результате этого процесса обратной связи «черный углерод на снегу нагревает планету примерно в три раза больше, чем равное воздействие CO 2 ». [92] Когда концентрация черного углерода в Арктике увеличивается зимой и весной из-за арктической дымки , температура поверхности повышается 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 в 0 °C, которая отделяет замерзшую воду от жидкой — яркий, отражающий свет снег и лед от 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 частицу потепления в Арктике, чем выбросы, происходящие в других местах. [93] По мере таяния арктических льдов и увеличения судоходной активности ожидается, что выбросы, происходящие в Арктике, будут расти. [96]

В некоторых регионах, таких как Гималаи, воздействие черного углерода на таяние снежного покрова и ледников может быть равно воздействию CO 2 . [5] Более теплый воздух, возникающий из-за 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 ледниковой седловине горы Эверест (Джомолунгма) в 2003 году показал, что сульфат, выбрасываемый промышленностью из Южной Азии, может пересекать высоко расположенные Гималаи. [97] Это указывает на то, что BC в Южной Азии также может иметь тот же режим транспортировки. И такой вид сигнала мог быть обнаружен на участке мониторинга черного углерода во внутренних районах Тибета. [98] Анализ проб снега и измерения показали, что черный углерод, отложившийся в некоторых гималайских ледниках, может снизить альбедо поверхности на 0,01–0,02. [99] Данные по черному углероду, полученные на основе неглубокого ледяного керна, пробуренного в леднике Восточный Ронгбук, показали резкое увеличение концентрации черного углерода в стратиграфии льда с 1990-х годов, а смоделированное среднее радиационное воздействие, вызванное черным углеродом, составило почти 2 Вт/м2 в 2002 году. [100] Эта большая тенденция к потеплению является предполагаемым причинным фактором ускоряющегося отступления гималайских ледников, [5] что угрожает запасам пресной воды и продовольственной безопасности в Китае и Индии. [101] Общая тенденция к потемнению ледников в средней части Гималаев, выявленная по данным MODIS с 2000 года, может быть частично связана с черным углеродом и поглощающими свет примесями, такими как пыль в весеннее время, что позже было распространено на все ледники Гиндукуша-Карарорама-Гималаев. Исследование обнаружило широко распространенную тенденцию к потемнению -0,001 год −1 за период 2000–2011 гг. [102] [103] Наиболее быстрое снижение альбедо (более отрицательное, чем -0,0015 год −1 ) произошло на высотах более 5500 м над уровнем моря. [103]

Глобальное потепление

В своем отчете 2007 года МГЭИК впервые оценила прямое радиационное воздействие черного углерода от выбросов ископаемого топлива в + 0,2 Вт/м 2 , а радиационное воздействие черного углерода через его воздействие на альбедо поверхности снега и льда в дополнительном + 0,1 Вт/м 2 . [104] Более поздние исследования и публичные свидетельства многих из тех же ученых, которые цитируются в отчете МГЭИК, оценивают, 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 изменения климата. [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 радикального сокращения выбросов черного углерода, связанных с ископаемым топливом» во всем мире. [105]

Учитывая относительно короткий срок службы черного углерода, сокращение выбросов черного углерода снизит 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 ближайшей перспективе. [6] Контроль черного углерода, особенно из источников ископаемого топлива и биотоплива, скорее всего, станет самым быстрым способом 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 критических точек резких изменений климата , включая значительное повышение уровня моря из-за таяния ледяных щитов Гренландии и/или Антарктиды. [107]

«Выбросы черного углерода являются вторым по величине вкладом в текущее глобальное потепление после выбросов углекислого газа». [5] Расчет совокупного воздействия черного углерода на климат составляет 1,0–1,2 Вт/м 2 , что «составляет до 55% воздействия CO 2 и больше, чем воздействие, вызванное другими [парниковыми газами], такими как CH 4 , CFCs, N 2 O или тропосферный озон». [5] Другие ученые оценивают общую величину воздействия черного углерода между + 0,2 и 1,1 Вт/м 2 с различными диапазонами из-за неопределенностей. (См. Таблицу 1.) Это сопоставимо с оценками воздействия на климат МГЭИК в 1,66 Вт/м 2 для CO 2 и 0,48 Вт/м 2 для CH 4 . (См. Таблицу 2.) [108] Кроме того, воздействие черного углерода в два-три раза эффективнее в повышении температуры в Северном полушарии и Арктике, чем эквивалентные значения воздействия CO 2 . [83] [109]

Якобсон подсчитал, что сокращение частиц сажи ископаемого топлива и биотоплива устранит около 40% чистого наблюдаемого глобального потепления. [110] (См. Рисунок 1.) Помимо черного углерода, сажа ископаемого топлива и биотоплива содержит аэрозоли и твердые частицы, которые охлаждают планету, отражая солнечное излучение от Земли. [111] Если учесть 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) 4470 и 100-летний ПГП 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 2530 и 100-летний ПГП 840–1280. [117]

В Комплексной оценке черного углерода и тропосферного озона, опубликованной в 2011 году Программой ООН по окружающей среде и Всемирной метеорологической организацией, подсчитано, что сокращение черного углерода, а также тропосферного озона и его предшественника метана может снизить темпы глобального потепления вдвое, а темпы потепления в Арктике — на две трети в сочетании с сокращением выбросов CO2 . За счет сокращения «пикового потепления» такие сокращения могут удерживать текущий рост глобальной температуры ниже 1,5 ˚C в течение 30 лет и ниже 2 ˚C в течение 60 лет в сочетании с сокращением выбросов CO2 . (FN: UNEP-WMO 2011.) См. Таблицу 1 на странице 9 отчета UNEP-WMO, архивированного 05.11.2011 в Wayback Machine . [118]

Сокращение выбросов CO 2 , а также SLCF может удержать рост глобальной температуры ниже 1,5 ˚C к 2030 году и ниже 2 ˚C к 2070 году, предполагая, что выбросы CO 2 также сократятся. [118] См. график на странице 12 отчета ЮНЕП-ВМО, архивировано 05.11.2011 на Wayback Machine . [118]

Технологии управления

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

Якобсон считает, что «при надлежащих условиях и стимулах технологии, загрязняющие [сажей], могут быть быстро выведены из обращения. В некоторых мелкомасштабных применениях (например, приготовление пищи в домашних условиях в развивающихся странах) здоровье и удобство будут способствовать такому переходу, когда появятся доступные и надежные альтернативы. Для других источников, таких как транспортные средства или угольные котлы, могут потребоваться нормативные подходы, чтобы подтолкнуть либо переход к существующей технологии, либо разработку новой технологии». [3]

Хансен утверждает, что «технология уже доступна, и она может значительно уменьшить количество сажи, вернув альбедо снега к почти первоначальным значениям, а также получить множество других преимуществ для климата, здоровья человека, производительности сельского хозяйства и эстетики окружающей среды. Выбросы сажи от угля уже сокращаются во многих регионах с переходом от мелких потребителей к электростанциям со скрубберами». [83]

Якобсон предлагает перевести «транспортные средства [США] с ископаемого топлива на электрические, подключаемые гибридные или водородные топливные элементы, где электричество или водород вырабатываются возобновляемым источником энергии, таким как энергия ветра, солнца, геотермальная энергия, гидроэлектроэнергия, волны или приливы. Такое преобразование устранит 160 Гг/год (24%) сажи от ископаемого топлива в США (или 1,5% от мирового) и около 26% углекислого газа в США (или 5,5% от мирового)». [120] По оценкам Якобсона, это предложение сократит выбросы сажи и CO2 на 1,63 ГтCO2 –экв . в год. [121] Однако он отмечает, «что устранение углеводородов и оксидов азота также устранит некоторые охлаждающие частицы, уменьшив чистую выгоду максимум наполовину, но улучшив здоровье человека», что является существенным сокращением для одной политики в одной стране. [122]

Для дизельных автомобилей, в частности, доступно несколько эффективных технологий. [123] Новые, более эффективные дизельные сажевые фильтры (DPF), или ловушки, могут устранить более 90% выбросов черного углерода, [124] но эти устройства требуют дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (ULSD). Чтобы обеспечить соответствие новым правилам по твердым частицам для новых дорожных и внедорожных транспортных средств в США, EPA сначала потребовало общенационального перехода на ULSD, что позволило использовать DPF в дизельных транспортных средствах для соответствия стандартам. Из-за недавних правил EPA ожидается, что выбросы черного углерода дизельными автомобилями сократятся примерно на 70 процентов с 2001 по 2020 год». [125] В целом, «прогнозируется, что выбросы BC в Соединенных Штатах сократятся на 42 процента с 2001 по 2020 год. [126] К тому времени, когда весь автопарк будет подчиняться этим правилам, EPA оценивает, что более 239 000 тонн твердых частиц будут сокращаться ежегодно. [127] За пределами США дизельные окислительные катализаторы часто доступны, а сажевые фильтры станут доступными по мере более широкого распространения ULSD.

Еще одна технология снижения выбросов черного углерода дизельными двигателями заключается в переходе на сжатый природный газ. В Нью-Дели , Индия, Верховный суд постановил перейти на сжатый природный газ для всех транспортных средств общественного транспорта, включая автобусы, такси и рикши, что привело к улучшению климата, «в основном из-за резкого сокращения выбросов черного углерода дизельными двигателями автобусов». [128] [129] В целом, переход на другое топливо для транспортных средств снизил выбросы черного углерода достаточно, чтобы произвести 10-процентное чистое сокращение CO 2 -экв., а возможно, и до 30 процентов. [128] Основной прирост был получен от дизельных двигателей автобусов, выбросы CO 2 -экв. которых были сокращены на 20 процентов. [130] Согласно исследованию, изучающему эти сокращения выбросов, «существует значительный потенциал для сокращения выбросов посредством [РКИК ООН] Чистого развития для таких проектов по переходу на другое топливо». [128]

Технологии также находятся в стадии разработки, чтобы сократить некоторые из 133 000 метрических тонн твердых частиц, выбрасываемых каждый год с судов. [46] Морские суда используют дизельные двигатели, и фильтры твердых частиц, аналогичные тем, которые используются для наземных транспортных средств, сейчас испытываются на них. Как и в случае с нынешними фильтрами твердых частиц, это также потребовало бы, чтобы суда использовали ULSD, но если сопоставимое сокращение выбросов будет достигнуто, до 120 000 метрических тонн выбросов твердых частиц можно было бы исключить каждый год от международного судоходства. То есть, если бы можно было показать, что фильтры твердых частиц сокращают выбросы черного углерода на 90 процентов с судов, как они это делают для наземных транспортных средств, 120 000 метрических тонн выбросов из сегодняшних 133 000 метрических тонн были бы предотвращены. [131] Другие усилия могут сократить количество выбросов черного углерода с судов просто за счет уменьшения количества топлива, используемого судами. Двигаясь на более низкой скорости или используя береговое электричество в порту вместо работы 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, предписанный Верховным судом, сократил выбросы в атмосферу на 10–30%. [128] [129]

Раманатан оценивает, что «предоставление альтернативных энергоэффективных и бездымных плит и внедрение передовых технологий для сокращения выбросов сажи при сжигании угля в малых предприятиях может оказать существенное влияние на радиационное воздействие, вызванное сажей». [5] В частности, влияние замены приготовления пищи на биотопливе на плиты, не использующие черный углерод (солнечные, био- и природный газ), в Южной и Восточной Азии является драматичным: в Южной Азии сокращение использования черного углерода в отоплении на 70–80 %; а в Восточной Азии сокращение на 20–40 %. [5]

Биодеградация

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

Варианты политики

Во многих странах существуют национальные законы, регулирующие выбросы черного углерода, включая законы, касающиеся выбросов твердых частиц. Вот некоторые примеры:

Международная сеть по соблюдению и обеспечению соблюдения природоохранного законодательства выпустила в 2008 году предупреждение о соблюдении законодательства в области климата по черному углероду, в котором сокращение выбросов сажи [ необходимо разъяснение ] было названо экономически эффективным способом сокращения одной из основных причин глобального потепления. [134]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Черный углерод: смертельный загрязнитель воздуха". NoMorePlanet.com . 2020-09-13. Архивировано из оригинала 2021-03-04 . Получено 2020-11-01 .
  2. ^ ab Anenberg, Susan C.; Schwartz, Joel; Shindell, Drew; Amann, Markus; Faluvegi, Greg; Klimont, Zbigniew; Janssens-Maenhout, Greet; Pozzoli, Luca; Van Dingenen, Rita; Vignati, Elisabetta; Emberson, Lisa; Muller, Nicholas Z.; West, J. Jason; Williams, Martin; Demkine, Volodymyr; Hicks, W. Kevin; Kuylenstierna, Johan; Raes, Frank; Ramanathan, Veerabhadran (июнь 2012 г.). «Глобальное качество воздуха и сопутствующие выгоды для здоровья от смягчения краткосрочного изменения климата посредством контроля выбросов метана и черного углерода». Перспективы охраны окружающей среды и здоровья . 120 (6): 831–839. doi : 10.1289/ehp.1104301. eISSN  1552-9924. ISSN  0091-6765. PMC 3385429. PMID 22418651  . 
  3. ^ abc Марк З. Якобсон, Показания на слушаниях по черному углероду 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 05.02.2010 на Wayback Machine [далее Показания Якобсона]
  4. ^ Бонд и др. (2013). «Ограничение роли черного углерода в климатической системе: научная оценка». J. Geophys. Res. Atmos . 118 (11): 5380–5552. Bibcode : 2013JGRD..118.5380B. doi : 10.1002/jgrd.50171 .
  5. ^ abcdefghijklmnopqr Раманатан, В.; Кармайкл, Г. (апрель 2008 г.). «Глобальные и региональные изменения климата из-за черного углерода». Nature Geoscience . 1 (4): 221–227. Bibcode : 2008NatGe...1..221R. doi : 10.1038/ngeo156.
  6. ^ abc "Печная сажа стран третьего мира является целью борьбы с изменением климата" Архивировано 27.02.2017 в статье Wayback Machine Элизабет Розенталь в The New York Times 15 апреля 2009 г.
  7. ^ ab См. там же . на стр. 164, 170, 174–76, 217–34 (ссылаясь на исследования Раманатана, Якобсона, Зендера, Хансена и Бонда); примечания выше 3–4 (свидетельство Зендера и свидетельство Раманатана); примечания ниже 9 и 42 (свидетельство Якобсона и свидетельство Бонда).
  8. ^ Masiello, CA (2004). «Новые направления в органической геохимии черного углерода». Marine Chemistry . 92 (1–4): 201–213. Bibcode : 2004MarCh..92..201M. doi : 10.1016/j.marchem.2004.06.043.
  9. ^ Шмидт, MWI; Ноак, AG (2000). «Черный углерод в почвах и отложениях: анализ, распределение, последствия и текущие проблемы». Глобальные биогеохимические циклы . 14 (3): 777–793. Bibcode :2000GBioC..14..777S. doi : 10.1029/1999gb001208 .
  10. ^ Glaser, Bruno (28 февраля 2007 г.). «Доисторически измененные почвы центральной Амазонии: модель устойчивого сельского хозяйства в двадцать первом веке». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 362 (1478): 187–196. doi :10.1098/rstb.2006.1978. PMC 2311424. PMID  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 значимой силой в атмосфере». Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли. Архивировано из оригинала 2015-01-06 . Получено 2015-01-05 .
  13. ^ Розен, Х.; Новаков, Т. (1977). «Комбинационное рассеяние и характеристика атмосферных аэрозольных частиц». Nature . 266 (708–710): 1977. Bibcode :1977Natur.266..708R. doi :10.1038/266708a0. S2CID  4284746.
  14. ^ Yasa, Z.; Amer, NM; Rosen, H.; Hansen, ADA; Novakov, T. (1979). "Фотоакустические исследования городских аэрозольных частиц". Appl. Opt . 18 (15): 2528–2530. Bibcode :1979ApOpt..18.2528Y. doi :10.1364/ao.18.002528. PMID  20212697. S2CID  207276640. Архивировано из оригинала 28.06.2020 . Получено 01.02.2019 .
  15. ^ ab Rosen, H.; Hansen, ADA; Dod, RL; Novakov, T. (16 мая 1980 г.). «Сажа в городских атмосферах: определение методом оптического поглощения». Science . 208 (4445): 741–744. Bibcode :1980Sci...208..741R. doi :10.1126/science.208.4445.741. PMID  17771130. S2CID  2201964.
  16. ^ Новаков, Т., 2-я Международная конференция по углеродистым частицам в атмосфере, Наука об окружающей среде в целом, т. 36, 1984 г.
  17. ^ Деконинк, Люк; Боттелдоорен, Дик; Панис, Люк Инт; Ханки, Стив; Джейн, Гришма; С, Картик; Маршалл, Джулиан (январь 2015 г.). «Применимость модели на основе шума для оценки воздействия черного углерода и концентрации частиц в транспортном потоке в различных культурах». Environment International . 74 : 89–98. Bibcode :2015EnInt..74...89D. doi :10.1016/j.envint.2014.10.002. hdl : 1854/LU-5915838 . PMID  25454224. S2CID  34315586.
  18. ^ Новаков, Т.; Чанг, С.Г.; Харкер, А.Б. (1974). «Сульфаты как загрязняющие частицы: каталитическое образование на частицах углерода (сажи)». Science . 186 (4160): 259–261. Bibcode :1974Sci...186..259N. doi :10.1126/science.186.4160.259. PMID  17782021. S2CID  28918312.
  19. ^ Чанг, С.Г.; Новаков, Т. (1975). «Формирование загрязняющих веществ в виде азотных соединений в результате реакций NO-сажи и NH3-сажи на поверхности частиц газа». Atmos. Environ . 9 (5): 495–504. Bibcode :1975AtmEn...9..495C. doi :10.1016/0004-6981(75)90109-2. Архивировано из оригинала 2020-06-19 . Получено 2019-02-01 .
  20. ^ Митчелл. Дж. М., Диапазон видимости в полярных регионах с особым упором на арктическую часть Аляски, J. Almos. Terr. Phys. , suppl., стр. 195–211, 1956.
  21. ^ ab Rosen, H.; Novakov, T.; Bodhaine, B. (1981). "Soot in the Arctic". Atmos. Environ . 15 (8): 1371–1374. Bibcode :1981AtmEn..15.1371R. doi :10.1016/0004-6981(81)90343-7. OSTI  1082154. Архивировано из оригинала 22.11.2021 . Получено 16.03.2020 .
  22. ^ Кларк, AD; Нун, KJ (1985). «Сажа в снежном покрове Арктики: причина возмущения в переносе излучения». Atmos. Environ . 19 (12): 2045–2053. Bibcode : 1985AtmEn..19.2045C. doi : 10.1016/0004-6981(85)90113-1.
  23. ^ Агентство по охране окружающей среды США (февраль 2014 г.). "ETV Joint Verification Statement" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2018-10-09 . Получено 2018-10-09 .
  24. ^ "Advanced Monitoring Systems Center Verified Technologies | ETV | US EPA". Архивировано из оригинала 2017-05-08 . Получено 2017-10-08 .
  25. ^ Dekoninck, L.; et al. (2013). «Мгновенная пространственно-временная модель для прогнозирования воздействия черного углерода на велосипедиста на основе измерений шума от мобильных устройств». Atmospheric Environment . 79 : 623–631. Bibcode : 2013AtmEn..79..623D. doi : 10.1016/j.atmosenv.2013.06.054. hdl : 1854/LU-4297514. Архивировано из оригинала 10.12.2020 . Получено 28.06.2019 .
  26. ^ Хансен, АДА; Розен, Х.; Новаков, Т. (1984). «Аэталометр: прибор для измерения оптического поглощения аэрозольными частицами в реальном времени». Наука об окружающей среде в целом . 36 : 191–196. Bibcode : 1984ScTEn..36..191H. doi : 10.1016/0048-9697(84)90265-1. S2CID  95269222. Архивировано из оригинала 15.12.2020 . Получено 01.02.2019 .
  27. ^ ab Rosen, H.; Hansen, ADA; Novakov, T. (1984). «Роль графитовых углеродных частиц в переносе излучения в арктической дымке». The Science of the Total Environment . 36 : 103–110. Bibcode :1984ScTEn..36..103R. doi :10.1016/0048-9697(84)90253-5. S2CID  56218357. Архивировано из оригинала 2020-06-12 . Получено 2019-02-01 .
  28. ^ Porch, WM; McCracken, MC (1982). «Параметрическое исследование эффектов арктической сажи на солнечное излучение». Atmos. Environ . 16 (6): 1365–1371. Bibcode : 1982AtmEn..16.1365P. doi : 10.1016/0004-6981(82)90057-9.
  29. ^ Cess, RD (1983). «Оценки интерактивных влияний модели арктического аэрозоля на радиационный баланс ясного неба на поверхности и в атмосфере». Atmos. Environ . 17 (12): 2555–2564. Bibcode : 1983AtmEn..17.2555C. doi : 10.1016/0004-6981(83)90083-5.
  30. ↑ Архив Министерства энергетики США, «Основные достижения в области энергетических наук», 1985 г.
  31. ^ Гонсалес-Перес, Хосе А.; Гонсалес-Вила, Франциско Х.; Альмендрос, Гонсало; Кникер, Хайке (2004). "Влияние огня на органическое вещество почвы - обзор" (PDF) . Environment International . 30 (6): 855–870. Bibcode :2004EnInt..30..855G. doi :10.1016/j.envint.2004.02.003. hdl :10261/49123. PMID  15120204. Архивировано (PDF) из оригинала 2019-01-05 . Получено 2019-01-04 . В целом, BC составляет от 1 до 6% от общего количества органического углерода почвы. Он может достигать 35%, как в Terra Preta Oxisols (Бразильская Амазония) (Glaser et al., 1998, 2000), до 45% в некоторых черноземных почвах из Германии (Schmidt et al., 1999) и до 60% в черном черноземе из Канады (Саскачеван) (Пономаренко и Андерсон, 1999)
  32. ^ Glaser, B.; Haumaier, L.; Guggenberger, G.; Zech, W. (2001). «Феномен „Terra preta“: модель устойчивого сельского хозяйства во влажных тропиках». Naturwissenschaften . 88 (1): 37–41. Bibcode : 2001NW.....88...37G. doi : 10.1007/s001140000193. PMID  11302125. S2CID  26608101.
  33. ^ «Куда девается уголь или черный углерод из почвы?». Пресс-релиз 13-069. Национальный научный фонд. 2013-04-13. Архивировано из оригинала 2019-01-10 . Получено 2019-01-09 . ...результаты показывают, что количество растворенного древесного угля, переносимого в океаны, идет в ногу с общим количеством древесного угля, ежегодно образующегося в результате пожаров в мировом масштабе. ...экологические последствия накопления черного углерода в поверхностных и океанических водах в настоящее время неизвестны
  34. ↑ Показания Якобсона, см. примечание 9 выше , стр. 4.
  35. ^ Правило внедрения чистого воздуха с мелкодисперсными частицами, 72 Fed. Reg. 20586, 20587 (25 апреля 2007 г.) (будет кодифицировано как 40 CFR pt. 51), доступно по адресу http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-AIR/2007/April/Day-25/a6347.pdf Архивировано 19 октября 2008 г. на 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 22 ноября 2021 г. на Wayback Machine = HTML&aged=0&language=EN&guiLanguage=en.
  36. ^ Международная морская организация, пресс-релиз, Совещание ИМО по вопросам окружающей среды одобрило 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 неработающая ссылка ] ИМО одобрила поправки к Приложению VI к Конвенции МАРПОЛ по предотвращению загрязнения воздуха с судов, которые теперь подлежат принятию на совещании в октябре 2008 г.).
  37. ^ Тами Бонд, показания на слушаниях 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 05.02.2010 на Wayback Machine [далее — показания Бонда]
  38. ↑ Показания Якобсона, см. примечание 9 выше , стр. 5.
  39. ↑ Тами Бонд, Резюме: Аэрозоли , загрязнение воздуха как фактор воздействия на климат: семинар, Гонолулу, Гавайи, 29 апреля – 3 мая 2002 г., доступно по адресу http://www.giss.nasa.gov/meetings/pollution2002/, Архивировано 18 мая 2008 г. на Wayback Machine .
  40. ↑ Свидетельство Раманатана, см. примечание 4 выше , стр. 4.
  41. ^ См. Bond Testimony, примечание 42 выше , на стр. 2 (рисунок 1).
  42. ↑ Показания Бонда, там же, с. 1–2.
  43. ^ Venkataraman, C.; Habib, G.; et al. (2005). «Жилое биотопливо в Южной Азии: выбросы углеродистых аэрозолей и воздействие на климат». Science . 307 (5714): 1454–1456. Bibcode :2005Sci...307.1454V. doi :10.1126/science.1104359. PMID  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. doi :10.1016/j.atmosenv.2011.03.064.
  45. ^ Показания Якобсона, см. примечание 13 выше , на стр. 5-6 (показывают, что выбросы от судоходства производят в 3 раза больше черного углерода, чем POC, в то время как внедорожные транспортные средства производят на 40% больше черного углерода, чем POC, а дорожные транспортные средства производят на 25-60% больше черного углерода, чем POC).
  46. ^ ab Lack, Daniel; Lerner, Brian; Granier, Claire; Baynard, Tahllee; Lovejoy, Edward; Massoli, Paola; Ravishankara, AR; Williams, Eric (11 июля 2008 г.). "Выбросы углерода, поглощающие свет от коммерческого судоходства" (PDF) . Geophysical Research Letters . 35 (13): L13815. Bibcode : 2008GeoRL..3513815L. doi : 10.1029/2008GL033906. S2CID  67823097.
  47. ^ abc 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.; Сан, С.; Тауснев, Н.; Трешер, Д.; Велицкий, Б.; Вонг, Т.; Яо, М.; Чжан, С. (1 сентября 2005 г.). «Эффективность климатических воздействий». Журнал геофизических исследований: Атмосферы . 110 (D18): D18104. Bibcode : 2005JGRD..11018104H. doi : 10.1029/2005JD005776.
  48. ^ Якобсон, Марк З. (1 августа 2004 г.). «Краткосрочное похолодание, но долгосрочное глобальное потепление из-за сжигания биомассы». Journal of Climate . 17 (15): 2909–2926. Bibcode : 2004JCli...17.2909J. doi : 10.1175/1520-0442(2004)017<2909:TSCBLG>2.0.CO;2. Архивировано из оригинала 28 октября 2020 г. Получено 25 октября 2020 г.
  49. ^ Менон, Сураби; Хансен, Джеймс; Назаренко, Лариса; Ло, Юньфэн (27 сентября 2002 г.). «Климатические эффекты аэрозолей черного углерода в Китае и Индии». Science . 297 (5590): 2250–2253. Bibcode :2002Sci...297.2250M. doi :10.1126/science.1075159. PMID  12351786. S2CID  38570609.
  50. ^ ab Lehmann, Johannes; Gaunt, John; Rondon, Marco (март 2006 г.). «Секвестрация биоугля в наземных экосистемах – обзор». Стратегии смягчения и адаптации к глобальным изменениям . 11 (2): 403–427. Bibcode :2006MASGC..11..403L. CiteSeerX 10.1.1.183.1147 . doi :10.1007/s11027-005-9006-5. S2CID  4696862. 
  51. ^ Раупах, Майкл Р.; Марланд, Грегг; Сиаис, Филипп; Ле Кере, Корин; Канаделл, Жозеп Г.; Клеппер, Гернот; Филд, Кристофер Б. (12 июня 2007 г.). «Глобальные и региональные факторы ускорения выбросов CO2». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (24): 10288–10293. Bibcode : 2007PNAS..10410288R. doi : 10.1073/pnas.0700609104 . JSTOR  25435922. PMC 1876160. PMID  17519334 . (указывая, что в период с 2000 по 2005 гг. выбросы от землепользования ежегодно составляли в среднем 1,5 ГтС от общих 8,7 ГтС глобальных выбросов или 5,5 Гт CO2 - экв. от 31,9 Гт CO2 - экв. глобальных выбросов — 17,25% от общего числа. Сокращение выбросов от землепользования на 12% равно 0,66 Гт CO2 - экв., примерно 2% от годовых глобальных выбросов CO2 - экв. Первоначальные оценки Леманна основывались на компенсации 0,2 ГтС выбросов в размере 1,7 ГтС от изменения землепользования, оцененных МГЭИК в 2001 г. ). См. также Lehmann, et al. , supra note 49, at 407-08. (Учитывая увеличение выбросов ископаемого топлива до 8,4 ГтС, общие антропогенные выбросы в 2006 году, включая предполагаемые 1,5 ГтС от изменения землепользования, составили 9,9 ГтС. Таким образом, несмотря на увеличение общих выбросов CO 2 экв., использование первоначального сокращения Леманна на 0,2 ГтС все еще приводит к приблизительному сокращению глобальных выбросов CO 2 экв. на 2%). См. Global Carbon Budget Team, Recent Carbon Trends and the Global Carbon Budget, the Global Carbon Project, (15 ноября 2007 г.), доступно по адресу http://www.globalcarbonproject.org/global/pdf/GCP_CarbonCycleUpdate.pdf Архивировано 22 июля 2008 г. на Wayback Machine (с указанием оценок глобальных выбросов углерода за 2006 г.).
  52. ^ Малони, Кристофер М.; Портманн, Роберт В.; Росс, Мартин Н.; Розенлоф, Карен Х. (27.06.2022). «Влияние выбросов черного углерода при глобальных запусках ракет на климат и озон». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 127 (12). Bibcode : 2022JGRD..12736373M. doi : 10.1029/2021JD036373. ISSN  2169-897X. S2CID  249296442.
  53. ^ ab Skibba, Ramin. «Стоимость запуска ракет из-за черного углерода». Wired . ISSN  1059-1028 . Получено 18 июля 2022 г.
  54. ^ Пиесинг, Марк. «Загрязнение, вызванное запуском ракет». www.bbc.com . Получено 19 июля 2022 г.
  55. ^ "Черный углерод: необходим лучший мониторинг для оценки воздействия на здоровье и изменение климата". Европейское агентство по охране окружающей среды . Архивировано из оригинала 2014-05-06 . Получено 2014-05-06 .
  56. ^ Вайнхолд, Боб (июнь 2012 г.). «Глобальная выгода: сокращение выбросов черного углерода и метана приносит пользу как здоровью, так и климату». Перспективы охраны окружающей среды и здоровья . 120 (6): b. doi :10.1289/ehp.120-a245b. PMC 3385456. PMID 22659132  . 
  57. ^ Донс, Эви; Ван Поппель, Мартин; Кочан, Бруно; Ветс, Герт; Инт Панис, Люк (август 2013 г.). «Моделирование временной и пространственной изменчивости загрязнения воздуха, связанного с транспортом: почасовые регрессионные модели землепользования для черного углерода». Atmospheric Environment . 74 : 237–246. Bibcode : 2013AtmEn..74..237D. doi : 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. doi :10.1016/j.atmosenv.2011.03.064.
  59. ^ Донс, Эви; Инт Панис, Люк; Ван Поппель, Мартин; Теунис, Ян; Ветс, Герт (август 2012 г.). «Персональное воздействие черного углерода в микросредах транспорта». Атмосферная среда . 55 : 392–398. Bibcode : 2012AtmEn..55..392D. doi : 10.1016/j.atmosenv.2012.03.020.
  60. ^ Донс, Э. (2019). «Транспорт, который, скорее всего, вызывает пиковые воздействия загрязнения воздуха в повседневной жизни: данные более 2000 дней личного мониторинга». Atmospheric Environment . 213 : 424–432. Bibcode : 2019AtmEn.213..424D. doi : 10.1016/j.atmosenv.2019.06.035. hdl : 10044/1/80194 . S2CID  197131423.
  61. ^ Донс, Э.; Теммерман, П.; Ван Поппель, М.; Беллеманс, Т.; Ветс, Г.; Инт Панис, Л. (2013). «Характеристики улиц и факторы дорожного движения, определяющие воздействие черного углерода на участников дорожного движения». Science of the Total Environment . 447 : 72–79. Bibcode : 2013ScTEn.447...72D. doi : 10.1016/j.scitotenv.2012.12.076. PMID  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 . PMID  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, Зенлян; Ван, Сяоцзе; Ян, Инь; Мейсон, Тоня Г.; Линь, Хуалян; Тянь, Линьвэй (2019-04-01). «Краткосрочное и долгосрочное воздействие мелких твердых частиц и здоровье: систематический обзор и метаанализ». Загрязнение окружающей среды . 247 : 874–882. ​​Bibcode : 2019EPoll.247..874Y. doi : 10.1016/j.envpol.2018.12.060. ISSN  0269-7491. PMID  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. doi :10.1016/j.envres.2019.03.032. hdl : 10044/1/69503 . PMID  30954912. S2CID  102349593. Архивировано (PDF) из оригинала 2021-06-24 . Получено 2021-04-01 .
  66. ^ Lydersen, Kari (21 апреля 2011 г.). «Тестирование черного углерода выявило высокие уровни». The New York Times . Архивировано из оригинала 26 апреля 2011 г. Получено 22 апреля 2011 г. В крупных американских городах фоновые уровни черного углерода обычно составляют от одного до трех микрограммов на кубический метр.
  67. ^ "Качество окружающего (наружного) воздуха и здоровье". Всемирная организация здравоохранения . Архивировано из оригинала 2014-02-14 . Получено 2020-10-04 .
  68. ^ Кох, Д.; Дель Генио, А.Д. (2010). «Полупрямое воздействие черного углерода на облачный покров: обзор и синтез». Атмосферная химия и физика . 10 (16): 7685–7696. Bibcode : 2010ACP....10.7685K. doi : 10.5194/acp-10-7685-2010 .
  69. ^ аб 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.). «Ограничение роли черного углерода в климатической системе: научная оценка: ЧЕРНЫЙ УГЛЕРОД В КЛИМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ». Журнал геофизических исследований: Атмосферы . 118 (11): 5380–5552. Bibcode :2013JGRD..118.5380B. doi : 10.1002/jgrd.50171. S2CID  140626771.
  70. ^ Розенталь, Элизабет (15 января 2013 г.). «Сжигание топливных частиц наносит больше вреда климату, чем предполагалось, согласно исследованию». The New York Times . Архивировано из оригинала 16 января 2013 г. Получено 17 января 2013 г.
  71. ^ Блаудофф-Инделикато, Молли (17 января 2013 г.). «Сажа выше: нездоровая сажа в воздухе также может способствовать глобальному потеплению: черный углерод в атмосфере не только вреден для легких, но и может выступать в качестве парниковых частиц при определенных обстоятельствах». Scientific American . Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 г. Получено 22 января 2013 г.
  72. ^ МГЭИК, Изменения в атмосферных компонентах и ​​радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ. ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОЦЕНОЧНЫЙ ДОКЛАД МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ЭКСПЕРТОВ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА 129, 132 (2007), доступно по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm Архивировано 05.10.2018 на Wayback Machine . (Масштабы и неопределенности суммируются в соответствии со стандартными правилами неопределенности)
  73. ^ Марк З. Якобсон Архивировано 25 мая 2017 г. на 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. на Wayback Machine (полупрямой эффект BC возникает, когда «поглощение солнечной энергии низким облаком увеличивает стабильность под облаком, уменьшая вертикальное перемешивание влаги к основанию облака, истончая 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. на Wayback Machine (углерод производит «грязные капли облаков, вызывая «косвенное» воздействие, которое снижает отражательные свойства облаков»).
  75. ^ МГЭИК, Изменения в атмосферных компонентах и ​​радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ, ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОЦЕНОЧНЫЙ ДОКЛАД МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ЭКСПЕРТОВ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА, 129, 163-64 и 185 (2007) (оценка прямого радиационного воздействия СУ в 0,2 Вт/м 2 + 0,15 и косвенного воздействия СУ на альбедо поверхности снега и льда в 0,1 Вт/м 2 + 0,1).
  76. ^ Якобсон, Марк З. (февраль 2001 г.). «Сильный радиационный нагрев из-за состояния смешивания черного углерода в атмосферных аэрозолях». Nature . 409 (6821): 695–697. Bibcode :2001Natur.409..695J. doi :10.1038/35055518. PMID  11217854. S2CID  4423927.
  77. ^ Якобсон, Марк З. (16 ноября 2004 г.). «Климатическая реакция на сажу ископаемого топлива и биотоплива, учитывающая обратную связь сажи с альбедо и излучательной способностью снега и морского льда». Журнал геофизических исследований: Атмосферы . 109 (D21): н/д. Bibcode : 2004JGRD..10921201J. doi : 10.1029/2004JD004945.
  78. ^ Якобсон, Марк З. (июнь 2006 г.). «Влияние включений сажи, смешанных извне и изнутри, в облаках и осадках на глобальный климат». Журнал физической химии A. 110 ( 21): 6860–6873. Bibcode : 2006JPCA..110.6860J. doi : 10.1021/jp056391r. PMID  16722702.
  79. ^ abc Хансен, Джеймс Э.; Сато, Макико (18 декабря 2001 г.). «Тенденции измеряемых факторов воздействия на климат». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (26): 14778–14783. Bibcode : 2001PNAS ...9814778H. doi : 10.1073/pnas.261553698 . PMC 64935. PMID  11752424. 
  80. ^ abcd J. Hansen, supra note 11, at 435 (оценка Хансена 2002 г. – «Моя текущая оценка глобальных климатических воздействий, вызванных BC, составляет: (1) 0,4 + 0,2 Вт/м 2 прямой эффект, (2) 0,3 + 0,3 Вт/м 2 полупрямой эффект (уменьшение облаков нижнего яруса из-за нагрева BC; Хансен и др., 1997 г.), (3) 0,1 + 0,05 Вт/м 2 «грязные облака» из-за ядер капель BC, (4) 0,2 + 0,1 Вт/м 2 потемнение снега и льда из-за отложения BC. ... Оценки неопределенности субъективны. Чистое подразумеваемое воздействие BC составляет 1 + 0,5 Вт/м 2 ».).
  81. ^ abcd Хансен, Джеймс; Сато, Макико; Хареча, Пушкер; Рассел, Гэри; Ли, Дэвид В.; Сиддалл, Марк (15 июля 2007 г.). «Изменение климата и следовые газы». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 365 (1856): 1925–1954. Bibcode : 2007RSPTA.365.1925H. doi : 10.1098/rsta.2007.2052. PMID  17513270. S2CID  8785953.
  82. ^ ab J. Hansen, supra note 11, at 435 (оценка Хансена 2002 г. – «Моя текущая оценка глобальных климатических воздействий, вызванных BC, составляет: (1) 0,4 + 0,2 Вт/м 2 прямой эффект, (2) 0,3 + 0,3 Вт/м 2 полупрямой эффект (уменьшение облаков низкого уровня из-за нагрева BC; Хансен и др. , 1997 г.), (3) 0,1 + 0,05 Вт/м 2 «грязные облака» из-за ядер капель BC, (4) 0,2 + 0,1 Вт/м 2 потемнение снега и льда из-за отложения BC. ... Оценки неопределенности субъективны. Чистое подразумеваемое воздействие BC составляет 1 + 0,5 Вт/м 2 ».); Макико Сато, Джеймс Хансен, Дорти Кох, Эндрю Лацис, Рето Руди, Олег Дубовик, Брент Холбен, Миан Чин и Тика Новаков, Глобальный атмосферный черный углерод, полученный по данным AERONET, 100 PROC. НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДИИ. НАУКИ. 6319, at 6323 (2003) (... мы оцениваем антропогенное воздействие ЧУ как »0,7 + 0,2 Вт/м 2 .»)
  83. ^ abcdefg Хансен, Джеймс; Назаренко, Лариса (13 января 2004 г.). «Воздействие сажи на климат через альбедо снега и льда». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (2): 423–428. Bibcode :2004PNAS..101..423H. doi : 10.1073/pnas.2237157100 . PMC 327163 . PMID  14699053. 
  84. ^ Там же , стр. 425 («Воздействие на климат из-за изменения альбедо снега/льда составляет порядка 1 Вт/м 2 в средних и высоких широтах Северного полушария и над Северным Ледовитым океаном»).
  85. ^ Свидетельство Раманатана, см. примечание 4 выше.
  86. ^ МГЭИК, см. примечание 3 выше.
  87. ^ МГЭИК, см. выше примечание 13, на стр. 397. («В то время как радиационное воздействие, как правило, отрицательное, положительное воздействие имеет место в районах с очень высокой отражательной способностью поверхности, таких как пустынные регионы Северной Африки и снежные поля Гималаев».)
  88. ^ МГЭИК, см. примечание 13 выше, стр. 397.
  89. ^ Stohl, A.; Klimont, Z.; Eckhardt, S.; Kupiainen, K.; Shevchenko, VP; Kopeikin, VM; Novigatsky, AN (5 сентября 2013 г.). «Черный углерод в Арктике: недооцененная роль выбросов при сжигании газа и сжигании в жилых помещениях». Atmospheric Chemistry and Physics . 13 (17): 8833–8855. Bibcode : 2013ACP....13.8833S. doi : 10.5194/acp-13-8833-2013 .
  90. ^ Майкл Стэнли (2018-12-10). «Сжигание газа: отраслевая практика сталкивается с растущим мировым вниманием» (PDF) . Всемирный банк. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-02-15 . Получено 2020-01-20 .
  91. ↑ Свидетельства Зендера, примечание 3 выше , стр. 6.
  92. ^ См. выше примечание 18.
  93. ^ abc Quinn, PK; Bates, TS; Baum, E.; Doubleday, N.; Fiore, AM; Flanner, M.; Fridlind, A.; Garrett, TJ; Koch, D.; Menon, S.; Shindell, D.; Stohl, A.; Warren, SG (25 марта 2008 г.). «Короткоживущие загрязняющие вещества в Арктике: их воздействие на климат и возможные стратегии смягчения последствий». Atmospheric Chemistry and Physics . 8 (6): 1723–1735. Bibcode : 2008ACP.....8.1723Q. doi : 10.5194/acp-8-1723-2008 . S2CID  15048988.
  94. ^ Шукман, Дэвид (23 мая 2008 г.). «В арктическом льду появляются огромные трещины». BBC News . Архивировано из оригинала 26 мая 2008 г. Получено 8 июля 2008 г.
  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 05.02.2010 на Wayback Machine [далее — Показания 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.; Сан, С.; Стритс, Д.; Тауснев, Н.; Трешер, Д.; Унгер, Н.; Яо, М.; Чжан, С. (7 мая 2007 г.). «Опасное вмешательство человека в климат: исследование модели GISS». Атмосферная химия и физика . 7 (9): 2287–2312. arXiv : physics/0610115 . Bibcode : 2007ACP.. ...7.2287H. doi : 10.5194/acp-7-2287-2007 . S2CID  14992639.
  97. ^ Мин, Цзин; Чжан, Дунци; Кан, Шичан; и др. (2007). «Аэрозоль и химия свежего снега в леднике Восточный Ронгбук на северном склоне горы Джомолунгма (Эверест)». J. Geophys. Res . 112 (D15): D15307. Bibcode :2007JGRD..11215307M. doi : 10.1029/2007JD008618 .
  98. ^ Мин, Цзин; Сяо, Кунде; Сан, Цзюньин; и др. (2010). «Углеродистые частицы в атмосфере и осадках региона Нам Ко, Центральный Тибет». J. Environ. Sci.-CHINA . 22 (11): 1748–1756. Bibcode : 2010JEnvS..22.1748M. doi : 10.1016/s1001-0742(09)60315-6. PMID  21235163.
  99. ^ Мин, Цзин; Сяо, Кунде; Качье, Элен; и др. (2009). «Черный углерод в снегу ледников на западе Китая и его потенциальное влияние на альбедо». Atmos. Res . 92 (1): 114–123. Bibcode :2009AtmRe..92..114M. doi :10.1016/j.atmosres.2008.09.007.
  100. ^ Мин, Цзин; Качье, Х.; Сяо, К.; и др. (2008). «Данные по черному углероду на основе неглубокого гималайского ледяного керна и их климатические последствия». Atmos. Chem. Phys . 8 (5): 1343–1352. Bibcode :2008ACP.....8.1343M. doi : 10.5194/acp-8-1343-2008 .
  101. ^ Лестер Р. Браун, Таяние горных ледников сократит урожай зерновых в Китае и Индии , ОБНОВЛЕНИЕ ПЛАНА B, Институт политики Земли (20 марта 2008 г.), доступно по адресу http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update71.htm Архивировано 17 июля 2008 г. на Wayback Machine (Таяние гималайских ледников вскоре сократит подачу воды в основные китайские и индийские реки (Ганг, Хуанхэ, Янцзы), которые орошают рисовые и пшеничные посевы, кормящие сотни миллионов человек, и «может привести к политически неуправляемой нехватке продовольствия»).
  102. ^ Мин, Цзин; Ду, Чжэньцай; Сяо, Кунде; и др. (2012). «Потемнение ледников Среднего Гималаев с 2000 года и его потенциальные причины». Environ. Res. Lett . 7 (1): 014021. Bibcode :2012ERL.....7a4021M. doi : 10.1088/1748-9326/7/1/014021 .
  103. ^ ab Ming, J; Wang, Y; Du, Z; Zhang, T; Guo, W; Xiao, C; Xu, X; Ding, M; Zhang, D; Yang, W (2015). «Широкомасштабное снижение альбедо и вызванное таяние гималайского снега и льда в начале 21 века». PLOS ONE . 10 (6): e0126235. Bibcode : 2015PLoSO..1026235M. doi : 10.1371 /journal.pone.0126235 . PMC 4454657. PMID  26039088. 
  104. ^ МГЭИК, Изменения в атмосферных компонентах и ​​радиационном воздействии , в ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА 2007: ОСНОВА ФИЗИЧЕСКОЙ НАУКИ. ВКЛАД РАБОЧЕЙ ГРУППЫ I В ЧЕТВЕРТЫЙ ОЦЕНОЧНЫЙ ДОКЛАД МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЙ ГРУППЫ ЭКСПЕРТОВ ПО ИЗМЕНЕНИЮ КЛИМАТА 129, 136, 163 (2007), доступно по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm Архивировано 05.10.2018 на Wayback Machine
  105. ^ V. Ramanathan, Свидетельские показания на слушаниях по черному углероду и изменению климата, Комитет Палаты представителей США по надзору и правительственной реформе 4 (18 октября 2007 г.), доступно по адресу http://oversight.house.gov/images/stories/documents/20071018110734.pdf Архивировано 05.02.2010 в Wayback Machine [далее — Свидетельские показания Раманатана] (Развитые страны сократили свои выбросы черного углерода из источников ископаемого топлива в 5 и более раз. Таким образом, существует технология для радикального сокращения черного углерода, связанного с ископаемым топливом); но сравните Bond, TC, E. Bhardwaj, R. Dong, R. Jogani, S. Jung, C. Roden, DG Streets и NM Trautmann Исторические выбросы черного и органического углеродного аэрозоля в результате сжигания, связанного с энергетикой, 1850–2000 гг. , 21 Global Biogeochemical Cycles GB2018 (2007) (Предыдущая работа предполагает быстрый рост [глобальных] выбросов черного углерода в период с 1950 по 2000 гг.; эта работа поддерживает более постепенный, плавный рост в период с 1950 по 2000 гг.).
  106. ^ Показания Раманатана, см. примечание 8, на стр. 3 («Таким образом, резкое сокращение выбросов углеродсодержащих соединений может компенсировать потепление, вызванное CO 2, на десятилетие или два»).
  107. ^ Lenton, Timothy M.; Held, Hermann; Kriegler, Elmar; Hall, Jim W.; Lucht, Wolfgang; Rahmstorf, Stefan; Schellnhuber, Hans Joachim (12 февраля 2008 г.). «Переломные элементы в климатической системе Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (6): 1786–1793. Bibcode : 2008PNAS..105.1786L. doi : 10.1073/pnas.0705414105 . PMC 2538841. PMID  18258748 . 
  108. ^ МГЭИК, «Техническое резюме», в Climate Change 2007: The Physical Science Based, . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, 21 (2007) доступен по адресу http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm Архивировано 2018-10-05 на Wayback Machine .
  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 снеге». Журнал геофизических исследований . 112 (D11): D11202. Bibcode : 2007JGRD..11211202F. doi : 10.1029/2006JD008003. S2CID  16698758.
  110. ^ Валовое глобальное потепление должно привести к повышению температуры примерно на 2 °C (4 °F). Однако наблюдаемое глобальное потепление составляет всего около 0,8 °C, поскольку охлаждающие частицы компенсируют большую часть потепления. Сокращение ископаемого топлива и сажи биотоплива сократит примерно 40% наблюдаемого потепления и примерно 16% валового потепления. Свидетельство Якобсона, см. выше примечание 13, на стр. 3. («На рисунке также показано, что ископаемое топливо плюс сажа биотоплива могут способствовать примерно 16% валового глобального потепления (потепление из-за всех парниковых газов плюс сажа плюс эффект острова тепла), но его контроль в изоляции может сократить 40% чистого глобального потепления»).
  111. ↑ Показания Якобсона, там же, стр. 4.
  112. ↑ Показания Якобсона, там же.
  113. ^ Jacobson Testimony, id. Как аэрозоль, не существует стандартизированной формулы для разработки потенциалов глобального потепления (GWP) для черного углерода. Однако попытки вывести GWP100 варьируются от 190 до 2240 относительно CO 2 .
  114. ^ Якобсон, Марк З. (27 июля 2005 г.). «Исправление к статье «Контроль за выбросами черного углерода и органических веществ, образующихся при сжигании ископаемого топлива, возможно, является наиболее эффективным методом замедления глобального потепления».". Журнал геофизических исследований: Атмосферы . 110 (D14): н/д. Bibcode : 2005JGRD..11014105J. doi : 10.1029/2005JD005888.
  115. ^ Бонд, Тами С.; Сан, Хаолинь (август 2005 г.). «Может ли сокращение выбросов черного углерода противодействовать глобальному потеплению?». Environmental Science & Technology . 39 (16): 5921–5926. Bibcode : 2005EnST...39.5921B. doi : 10.1021/es0480421. PMID  16173547.
  116. ↑ Свидетельство Якобсона, см. примечание 9 на стр. 4 (GWP BC – 2240).
  117. ↑ Показания Якобсона, см. примечание 9 выше , стр. 4.
  118. ^ abc ЮНЕП и Всемирная метеорологическая организация, КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЧЕРНОГО УГЛЕРОДА И ТРОПОСФЕРНОГО ОЗОНА, РЕЗЮМЕ ДЛЯ ЛИЦ, ПРИНИМАЮЩИХ РЕШЕНИЯ (июнь 2011 г.).
  119. ↑ Свидетельство Раманатана, см. примечание 4 выше , стр. 4.
  120. ↑ Показания Якобсона, см. примечание 9 выше , стр. 9.
  121. ^ Якобсон предлагает оценку общих выбросов CO 2 в США в 2005 году в 6270 метрических тонн, 26% из которых составляют 1630. Там же.
  122. ↑ Показания Якобсона, см. примечание 9 выше , стр. 9.
  123. ^ Ассоциация производителей по контролю выбросов (MECA), «Технологии контроля выбросов для дизельных транспортных средств», 9 (декабрь 2007 г.) («Дизельные окислительные катализаторы, установленные в выхлопной системе транспортного средства, могут снизить общее количество твердых частиц обычно на 25–50 процентов по массе, при некоторых условиях в зависимости от состава выбрасываемых твердых частиц»), доступно по адресу: http://www.meca.org/galleries/default-file/MECA%20Diesel%20White%20Paper%2012-07-07%20final.pdf Архивировано 03.12.2008 на Wayback Machine .
  124. ^ Там же , («DPF могут обеспечить снижение содержания PM до 90 процентов, а в некоторых случаях и более. Высокоэффективные фильтры чрезвычайно эффективны в контроле углеродной фракции твердых частиц, той части твердых частиц, которая, по мнению некоторых экспертов в области здравоохранения, может быть компонентом PM, вызывающим наибольшую озабоченность»).
  125. ^ Там же , на стр. 5, («Выбросы черного углерода из мобильных источников оцениваются в 234 Гг в 2001 году, что составляет 54 процента от общенациональных выбросов черного углерода в размере 436 Гг. Согласно сценарию F, выбросы из мобильных источников, как ожидается, снизятся до 71 Гг, сокращение составит 163 Гг».
  126. ^ Баннер, Марк А., Вайц, Кит А., Запата, Александра и ДеАнджело, Бенджамин, «Использование запасов черного углерода и органического углерода для прогнозирования и анализа смягчения последствий», 1 (2007) доступно по адресу: http://www.epa.gov/ttn/chief/conference/ei16/session3/k.weitz.pdf Архивировано 04.12.2008 на Wayback Machine .
  127. ^ EPA, Heavy-Duty Highway Diesel Program, доступно по адресу: http://www.epa.gov/oms/highway-diesel/index.htm Архивировано 17 июля 2008 г. на Wayback Machine («После того, как эта мера будет полностью реализована... выбросы сажи или твердых частиц сократятся на 110 000 тонн в год»); EPA, Clean Air Nonroad Diesel Rule — Facts and Figures, доступно по адресу: http://www.epa.gov/nonroad-diesel/2004fr/420f04037.htm Архивировано 21 августа 2008 г. на Wayback Machine («Экологические преимущества при полной замене парка старых внедорожных двигателей к 2030 г.: ежегодное сокращение выбросов мелкодисперсных частиц (PM2.5): 129 000 тонн»).
  128. ^ abcd Рейнольдс, Конор, CO; Кандликар, Милинд (август 2008 г.). «Влияние политики качества воздуха на климат: переход на систему общественного транспорта на природном газе в Нью-Дели». Environmental Science & Technology . 42 (16): 5860–5865. Bibcode : 2008EnST...42.5860R. doi : 10.1021/es702863p. PMID  18767636.
  129. ^ ab Нараин, Урваши; Белл, Рут Гринспен; Нараин, Урваши; Белл, Рут Гринспен (2005). «Кто изменил воздух Дели? Роли суда и исполнительной власти в разработке экологической политики». Дискуссионный документ 05-48. doi :10.22004/ag.econ.10466. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  130. ^ Там же , в разделе 3.1 («В целом чистые выбросы CO 2 (e) сокращаются примерно на 10% , а если рассматривать автобусы отдельно, чистые выбросы CO 2 (e) сокращаются примерно на 20%»).
  131. ^ То есть, если бы можно было показать, что фильтры твердых частиц сокращают выбросы черного углерода с судов на 90 процентов так же, как они это делают с наземными транспортными средствами, можно было бы предотвратить 120 000 метрических тонн из сегодняшних 133 000 метрических тонн выбросов.
  132. ^ Hockaday WC; Grannas AM; Kim S; Hatcher PG (2006). «Прямые молекулярные доказательства деградации и подвижности черного углерода в почвах с помощью сверхвысокоразрешающего масс-спектрального анализа растворенного органического вещества из леса, пострадавшего от пожара». Organic Chemistry Soil . 37 (4): 501–510. doi :10.1016/j.orggeochem.2005.11.003.
  133. ^ O. Boucher и MS Reddy, Climate Trade-off between black carbon and carbonoxide challenges , 36 ENERGY POLICY 193, 196-198 (2007) (Уловители твердых частиц на дизельных двигателях сокращают выбросы черного углерода и связанное с этим воздействие на климат, но частично компенсируются увеличением расхода 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, предполагая, что сокращение выбросов черного углерода составит 0,15-0,30 г/милю, выбросы CO 2 составят 1500-2000 г/милю, а 100-летний ПГП для черного углерода равен 680. Чистые положительные выгоды для климата сохранятся в течение столетий в северных регионах из-за воздействия черного углерода на альбедо снега и льда).
  134. ^ "Начало защиты климата: INECE ставит перед собой цель обеспечить соблюдение законов, контролирующих выбросы черного углерода". Архивировано 08.10.2008 г. в анализе Wayback Machine Международной сети по соблюдению и обеспечению соблюдения природоохранного законодательства , 12 июня 2008 г., дата обращения 22 апреля 2011 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки