控制全球变暖就必须要减少大气中的温室气体含量,全球气候变暖最新研究

由一个氢原子、一个氧原子和未配对的电子组成的羟基（OH）基团，是地球大气层中反应性最强的气体之一。对于地球而言，这种个活泼的基团就像空气中的洗涤剂——因为它强烈的反应性，可以分解其他气体。特别是甲烷。甲烷是一种有效的温室气体，在地球大气层中产生温室效应的能力是二氧化碳的20多倍。

正在释放甲烷的湖泊

由美国宇航局（NASA）研究员领导的新研究表明，即使在甲烷排放量增加的情况下，羟基自由基也能自行循环并保持稳定的大气浓度。了解OH的作用对于确定大气中甲烷浓度的变化至关重要。NASA也给出了动画，展示2000年7月1日全球生产的OH浓度随着太阳光在全球的运动变化，这结果来自于大气化学家的模型和NASA戈达德太空飞行中心的研究员。在人口稠密地区，OH的浓度也会比较高。

科学家曾经认为，甲烷排放量的增加可能会导致全球范围内羟基自由基的消耗量减少，这将延长甲烷气体在大气层里留存的时间，甲烷气体目前在大约九年内从大气中清除。但是，在查看OH和甲烷的主要来源以及它们如何反应的同时，NASA的研究员注意到了OH分解甲烷然后在其他气体存在下发生的OH再生成。

2016年1月全球甲烷的平均情况

全球甲烷变化情况

最终，科学家们发现，随着时间的推移，OH浓度相当稳定。NASA的研究人员指出，当OH与甲烷反应时，它不一定会消失，尤其是在氮氧化物（NO和NO2）存在的情况下。来自与甲烷反应的分解产物然后与NO或NO2反应可以再次重新形成OH，所以OH可以再生成到大气中。

NASA的研究人员将1980年至2015年各种气体的卫星观测结果加入到到计算机模型中，以模拟大气中OH的可能来源。这些包括与氮氧化物/水蒸气和臭氧的反应。他们还测试了OH的潜在来源：地球上热带地区的扩大。

当太阳光中的紫外线与低层大气中的水蒸气和臭氧反应时，OH也会形成。在热带地区，水汽和紫外线特别丰富。研究表明，由于气温升高和空气流通模式的变化，这个气候区域可能会向北和向南延伸。因此，如果热带地区扩大，这个OH的天然工厂也会随着时间的推移而增长，从而导致全球形成更多的OH。虽然热带范围的扩张过程很慢，每10年大约扩张0.5到1个纬度，但效果可能仍然很重要。

因此，NASA的研究人员们得到的结论是：虽然热带扩大效应和通过反应循环是相对较小的OH来源，但它们基本上取代了甲烷分解所消耗的OH。NASA戈达德飞行中心的大气化学家汤姆·汉尼斯科表示，OH在大气层中浓度的维持令人惊讶，但无法保证OH水平将继续以与随着气候变化继续发展。而其他的科学家则认为这个研究结果可以对人类了解甲烷在大气层中产生温室效应的结果进行调整——因为OH浓度的稳定性，似乎可以反驳未来甲烷浓度会继续上升的假设，甚至可以推论甲烷浓度会趋于平稳，甚至可能会进一步减少。毫无疑问，这是关于未来气候的一个重大问题。