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甲烷气体对全球温室效应产生的影响

甲烷气体对全球温室效应产生的影响

分类:
行业动态
发布时间:
2020/03/02 16:49
甲烷是一种强大的温室气体,也是导致全球变暖的罪魁祸首之一。在100年的时间跨度里,这种温室气体的吸热能力是二氧化碳的28倍。在过去的3个世纪里,排放到大气中的甲烷增加了大约150%,但是研究人员很难确定这些排放的源头。
 
而且随着地球变暖,科学家担心大量甲烷将从北极永久冻土层和深海释放出来,使地球进一步变暖。但两项新研究似乎给人们带来了希望:首先,远古时代的大量甲烷被快速释放是不太可能的。第二,人类似乎是现代甲烷排放的一个更大的来源——这意味着人们对大气中有多少温室气体有更大控制权。
工业甲烷
工业甲烷
释放多少甲烷,以什么速度释放,释放多长时间,这些都是悬而未决的问题。在冰芯形成之前的地质年代,甲烷对全球气候波动的全部重要性是一个谜。英国利物浦大学环境学家发表的观点文章中写道,该新研究显示,甲烷水合物和永久冻土带的甲烷排放量或许不如现代来源。
 
甲烷有两种主要来源:生物和地质。生物甲烷可以从腐烂的植物和打嗝的牛身上释放出来,而地质来源包括化石燃料的自然渗漏,以及天然气和煤矿作业的泄漏。土壤中的永久冻土层和海洋深处的甲烷水合物是古代碳的大型储藏库。随着土壤和海洋温度的升高,这些仓库有可能被破坏,从而释放出大量的温室气体甲烷。但是这些甲烷真的会进入大气层吗?
甲烷钢瓶
甲烷钢瓶
当植物死亡时,它们在土壤中分解成碳基有机物。在极端寒冷的条件下,有机物中的碳会冻结并被捕获,而不是释放到大气中。这就形成了永久冻土层,这些土壤即使在夏天也会持续冻结。永久冻土层主要分布在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大北部。除了有机碳外,永冻层中还有大量的冰。当永冻层在不断上升的温度下融化时,底层的土壤被浸满了水,这有助于创造低氧条件——土壤中的微生物消耗碳和产生甲烷的完美环境。
 
另一方面,甲烷水合物主要存在于大陆边缘的海洋沉积物中。在甲烷水合物中,水分子笼把甲烷分子困在里面。甲烷水合物只能在高压和低温下形成,所以它们主要存在于海洋深处。如果海洋温度升高,那么甲烷水合物所在的海洋沉积物的温度也会升高。水合物会不稳定、分解并释放出甲烷气体。
高纯甲烷
高纯甲烷
即便其中的一小部分迅速不稳定,甲烷被转移到大气中,就会产生巨大的温室效应,因为甲烷是一种威力巨大的温室气体。人们真正担心的是,随着气候持续变暖,大量的碳从这些储存地释放到大气中。研究了地球历史上一个时期的甲烷排放,该时期部分类似于今天的地球变暖。结果表明,即使这些巨大的天然储存库释放出甲烷造成了气候变暖,但实际上只有很少的甲烷进入了大气中。