有一种令人讨厌的野火污染物我们一直忽视

气候变化使野火愈演愈烈。干旱、气温和雷电的增加导致火灾季节变得更热、更干燥、更长。到 2100 年，全球野火数量预计将激增 50%。此外，当火灾烧毁泥炭地、雨林和其他富含碳的生态系统时，全球变暖会加剧。结果，大量二氧化碳被释放到大气中，形成了一个火热的反馈循环。

除了释放大量温室气体外，野火还会排放各种气候污染物。弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系博士后研究员 Nishit Shetty 表示，野火烟雾中通常含有可大致分为黑碳和有机碳的颗粒物。在最近发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究中，Shetty 和他的合著者发现了一类具有强大变暖效应但气候模型中经常缺失的有机碳：深棕碳。

“‘深棕碳’是我们在美国西部野火中发现的棕碳气溶胶子集所创造的一个术语，”谢蒂说。“虽然按每个粒子计算，它吸收的光比黑碳少，但它在这些羽流中的数量大约是黑碳的四倍，这使其成为短期气候强迫的重要因素。”

[相关：野火烟雾对人类和动物都有毒]

黑碳是在高温火焰燃烧过程中形成的，通常是造成野火烟雾颜色较深的部分的原因。而有机碳颗粒则是由温度较低的闷烧产生的，形成颜色较浅的烟羽。“一个简单的可视化方法是看看篝火燃烧产生的烟雾与木炭烧烤产生的烟雾有何不同，”谢蒂说。

它们在改变气候方面发挥着不同的作用。黑碳吸收所有波长的太阳辐射，这意味着它可以使大气变暖，甚至加速北极的融化。相比之下，有机碳“主要散射光，几乎不吸收可见光”，谢蒂说，这就是为什么它被认为导致全球变冷的原因。还有一类称为棕碳的有机碳，它吸收紫外线和可见的太阳辐射。他补充说，当它在石英纤维过滤器上收集时，它往往呈现黄褐色。

通常，气候学家更强调黑碳对有机碳的变暖作用。阳光可以漂白吸光有机气溶胶，如棕碳，使其失去吸收太阳辐射的能力。然而，当 Shetty 和他的合著者从美国西部大规模野火中采集地面和空气烟雾样本时，他们观察到生物质燃烧烟雾中的颗粒对光有很强的吸收作用。这不是黑碳，而是类似的东西：他们发现了深褐色的碳颗粒。

[相关：生物燃料是一种“可再生”资源，但气候变化可能很快会限制其潜力]

根据这项研究，深棕色碳可以强烈吸收可见光和近红外波长的光，这意味着它也可能具有使大气变暖的潜力。它还能抵抗光化学漂白，这种漂白会使吸光有机气溶胶失去吸收太阳辐射的能力。

Shetty 表示，由于这些颗粒不易蒸发且溶解度低，之前测量有机碳吸收量的努力很可能忽略了它们。这些发现表明，气候模型还必须考虑野火烟雾中深棕色碳的变暖效应。否则，野火对全球变暖的影响可能会被严重低估，进而影响全球的气候变化缓解努力。

由于气候变化，全球野火数量不断增加，了解如何减轻其对环境的影响变得更加重要。“由于人类活动引起的气候变化，气温升高、湿度降低，这些因素导致野火严重程度加剧，”谢蒂说，“因此，了解这些烟柱的成分变得越来越重要，以便更好地评估它们对大气的影响。”