氣候科學盲點：新粒子對氣候影響超乎預期

近期發表於《One Earth》期刊的一項研究提出強力證據，顯示都市地區新形成粒子對氣候的影響，過去遭到大幅低估。粒子在氣候調節中扮演關鍵角色，影響雲層形成及地球輻射平衡等過程。以往在都市環境的研究，主要聚焦於一次粒子，也就是直接從車輛排放、工業活動等源頭釋出的粒子。相較之下，透過大氣化學反應形成的新粒子，其對氣候的影響在討論中較少受到關注。

赫爾辛基大學大氣與地球系統研究中心（INAR）的院士馬庫・庫爾馬拉指出，要精準評估粒子的氣候效應，需要全面且長期的垂直觀測。這呼籲加強觀測策略，凸顯了大氣過程的複雜性，以及從不同高度收集資料以更深入瞭解都市氣溶膠行為的重要性。

研究團隊運用基於北京325公尺氣象塔的先進測量技術，分析都市上空不同高度的粒子形成情形。該研究發現，在較高海拔處粒子形成更為顯著，像是硫酸濃度較高、相對濕度增加等因素，都有利於粒子生長。這在都市環境中尤其重要，因為都市的汙染程度和大氣動力學變化劇烈，新粒子的生長機制與鄉村地區有所不同。

研究的主要研究者杜偉表示，高空粒子形成增強意味著，雖然地面層測量能提供有價值的資訊，但可能無法完整呈現粒子動態，尤其在人口密集的都市地區。這一見解強調了研究都市天際線以上大氣層，以更全面瞭解都市大氣過程的重要性。

當與人為排放相關的氣態前驅物被輸送至大氣高層時，會促進粒子生長，使其成為有效的雲凝結核（CCN），這對雲層形成和區域氣候調節至關重要。研究指出，新粒子對雲凝結核的影響被低估了約20%。因此，瞭解都市大氣過程的垂直特性，對於全面掌握顆粒物對氣候的影響至關重要。

這項研究的意義不僅限於學術討論，對政策制定和都市規劃也有重大影響。杜偉表示，隨著城市持續面對空氣汙染和氣候挑戰，瞭解大氣過程的垂直剖面，有助於制定更有效的策略，減緩其對氣候和公眾健康的影響。

該研究是赫爾辛基大學、中國科學院及其他合作夥伴共同努力的成果。中國科學院教授孫業樂表示，北京325公尺氣象塔是巨型城市大氣與氣候科學研究的獨特平臺，很高興能與國際夥伴合作，共同應對氣候變化。

參考文獻：Wei Du, Jian Zhao, Lubna Dada, Weiqi Xu, Yuying Wang, Yu Shi, Xueshun Chen, Tom V. Kokkonen, Jing Cai, Yingjie Zhang, Qingqing Wang, Runlong Cai, Qiaozhi Zha, Libo Zhou, Zhanqing Li, Fangqun Yu, Pingqing Fu, Fei Hu, Zifa Wang, Douglas R. Worsnop, Federico Bianchi, Veli - Matti Kerminen, Markku Kulmala and Yele Sun, 『Impacts of enhanced new - particle growth events above urban roughness sublayer on cloud condensation nuclei』, 31 December 2024, One Earth. DOI: 10.1016/j.oneear.2024.12.005