Войти
Черный углеродный узор во всем мире, но его присутствие и влияние особенно сильно в Азии. 
Воспроизвести Черный мозг находится в воздухе и циркулирует по земному шару. 
Воспроизвести медиа Черный мозг перемещается по ветру течениям из азиатских городов и накапливается на Тибетском плато и Гималаи предгорья. Химически черный металл (BC) является компонентом мелких твердых частиц (PM ≤ 2,5 мкм в аэродинамический диаметр ). Черный углерод состоит из углерода в нескольких связанных формах. Он образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива, биотоплива и биомассы и выбрасывается как антропогенными, так и естественными сажа. Черный вызов вызывает заболеваемость и преждевременную смертность людей.
В климатологии черный углерод является фактором воздействия на климат. Черный согревает Землю, поглощая солнечный свет и нагревая атмосферу, и уменьшая альбедо при осаждении на снегу и льду (прямые эффекты) и косвенно, за счет взаимодействия с облаками, с полным воздействием 1, 1 Вт / м. Черный углерод в атмосфере от нескольких углеродных недель, тогда как двуокись углерода (CO. 2) имеет время жизни в атмосфере более 100 лет.
Термин «черный углерод» также используется в почвоведении и геологии, имея в виду либо осажденный атмосферный черный углерод, либо непосредственно черный углерод от пожаров растительности. Черный углерод в почвах, особенно в тропиках, вносит значительный вклад в плодородие, поскольку он поглощает важные питательные вещества для растений.
Фарадей признал, что происходит из углерода и образуется в результате неполного сгорания углеродсодержащих топлив. Термин «черный углерод» был придуман Тихомиром Новаковым, которого Джеймс Хансен назвал «крестным отцом исследований черного углерода» в 1970-х годах. Дым или сажа были первым загрязнителем, который был признан имеющим обширное воздействие на среду, но одним из последних, изученных мировым сообществом исследователей атмосферы.
Сажа состоит из сложных соединений соединений, которые слабо поглощают видимую область, сильно поглощающего сажистого компонента, который по-разному называют «элементарным», «графитовым» или «черным углеродом». Термин «элементарный углеродный» предполагает присутствие графитобных -подобных микрокристаллических структур в саже, о чем свидетельствует Рамановская спектроскопия. Термин «черный углерод» используется для обозначения того, что этот компонент сажи в первую очередь отвечает за поглощение видимого света. Термин «черный металл» иногда используется как синоним как элементарного, так и графитового компонента сажи. Его можно измерить с помощью различных устройств на основе измерения или рассеивания светового луча или измерения шума.
Катастрофические последствия загрязнения углем для здоровья и смертности людей в начале 1950-х годов в ведении к принятию в Великобритании Закон о чистом воздухе 1956. Этот акт привел к резкому увеличению концентрации сажи в Соединенном Королевстве, за последовавшими аналогичными сокращениями в городах США, таких как Питтсбург и Сент-Луис. Это сокращение было сделано в степени сокращения использования мягкого угля для отопления помещений за счет перехода либо на «бездымный» уголь, либо на другие виды топлива, такие как мазут и природный газ. Постоянное сокращение дымового загрязнения в промышленных городах Европы и США приводит к смещению акцента в исследованиях сажи и почти игнорирования черного углерода как составляющая аэрозолей, по крайней мере, в США.
в 1970-х годах серия исследований, используемых в США и Европе, что привело к улучшенному управлению городскими аэрозолями в США и Европе.. В развитых регионах мира, где контроль сажи был ограничен или отсутствовал, качество воздуха продолжало ухудшаться по мере роста населения. До тех пор, пока многие годы спустя, я не осознаю, что с точки зрения глобального воздействия выбросы из этих регионов важны.
Большинство событий, упомянутых выше, связаны с качеством воздуха в городской атмосфере. В результате исследований феномена арктической дымки были получены первые указания на черного углерода в более широком глобальном контексте. Черный углерод был обнаружен в аэрозолях арктической дымки и в снегу в Арктике.
В общем, частицы аэрозоля могут влиять на радиационный баланс, приводя к охлаждающему или нагревательному эффекту, величина и знак изменения температуры во многом зависят от оптических свойств аэрозоля, концентрации аэрозоля и альбедо подстилающей поверхности. Чисто рассеивающий аэрозоль будет отражать энергию, которая обычно поглощается системой земля-атмосферу, обратно в космос и приводит к охлаждающему эффекту. Добавление в аэрозоль поглощающего компонента может привести к нагреву системы земля-атмосфера, если отражательная способность подстилающей поверхности достаточно высока.
В ранних исследованиях влияния аэрозолей на перенос атмосферного излучения в глобальном масштабе предполагалось, что аэрозоль преимущественно рассеивается с небольшим поглощающим компонентом, поскольку это, по-видимому, хорошее представление о аэрозолях природного происхождения. Как обсуждалось выше, городские аэрозоли содержат большой компонент черного углерода, и если эти частицы могут переноситься в глобальном масштабе, можно вызвать эффект над поверхностями с высоким альбедо поверхности, такими как снег или лед. Более того, если эти частицы оседают в снегу, может возникнуть дополнительная реакция из-за уменьшения альбедо поверхности.
Уровни сажи чаще всего определяют на основе вариантов оптических свойств волоконного фильтра отложенными частями. Измеряется либо коэффициент пропускания фильтра, либо коэффициент отражения фильтра, либо комбинация коэффициента пропускания и отражения. Эталометры - часто используемые устройства, которые оптически обнаруживают изменение света, проходящего через билет фильтра. В рамках программы проверки экологических технологий USEPA оценивались как эталометр, так и термооптический анализатор Sunset Laboratory. Многоугольный абсорбционный фотометр учитывает как проходящий, так и отраженный свет. Альтернативные методы основаны на спутниковых измерениях оптической глубины для больших территорий или, в последнее время, на спектральном анализе шума для очень локальных концентраций.
В конце 1970-х и начале 1980-х годов на всей территории наблюдались неожиданно высокие уровни черного углерода на уровне земли. западная Арктика. Исследования показали, что они могут привести к нагреванию над полярным льдом. Одной из основных неопределенностей при моделировании воздействия арктической дымки на баланс солнечной радиации было ограниченное знание вертикального распределения черного углерода.
В 1983 и 1984 годах в рамках программы NOAA AGASP первые измерения таких распределений в атмосфере Арктики были получены с помощью эталометра, способного измерения черного углерода в режиме реального времени. Эти показатели концентрации черного углерода, обнаруженные по всей арктической тропосфере, включая Северный полюс. Вертикальные профили показали либо сильно слоистую структуру, либо почти равномерное распределение на расстоянии до восьми километров с уровнемми внутри слоев, такими же большими, как и на уровне земли в типичных городских районах средних широт в Штатах. Оптические глубины уровни, связанные с этими вертикальными профилями, были большими о чем свидетельствует вертикальный профиль над норвежской Арктикой, где оптические глубины от 0,023 0,052 были рассчитаны соответственно для внешней и внутренней смеси черного углерода с аэрозолем.
Оптическая глубина этих измерений приводит к значительному изменению баланса солнечной радиации над отражающей поверхностью арктического снега в течение периода времени с марта по апрель, в сильно этих измерениях, смоделированных для арктического аэрозоля для оптической усиленности 0,021 (что близко к среднему значению внутренней и внешней смеси для полетов AGASP) в безоблачных условиях. Эти эффекты рассматриваются в то время как одна из основных причин тенденций в Арктике, как описано в Архиве Департамента энергетики, достижения фундаментальных энергетических наук.
Наверх до 60% от общего органического углерода, хранящегося в почвах, составляет черный углерод. Особенно для тропических почв черный пластмассовый процессор для питательных веществ. Эксперименты показали, что почвы без большого количества черного углерода обнаружены. Пример такого повышенного плодородия почвы - почвы Terra preta в центральной Амазонии, предположительно созданной человеком коренным населением доколумбовой эпохи. Почвы Terra Preta имеют высокие уровни содержания веществ (ПОВ), более высокие уровни питательных веществ и лучшую способность удерживать питательные вещества, чем окружающие неплодородные почвы. В этом контексте сельскохозяйственная практика используемая в тропических регионах подсечка и использование не увеличивает продуктивность за счет высвобождения питательных веществ из сгоревшей растительности, но также за счет добавления черного углерода в почву. Тем не менее, устойчивым управлением было бы лучше использовать косую черту, чтобы предотвратить высокие выбросы CO 2 и летучей сажи. Кроме того, положительный эффект от этого типа сельского хозяйства предотвращает нейтрализацию почвы.
Растворимый и коллоидный черный углерод, оставшийся на ландшафте лесных пожаров, может попадать в грунтовые воды. В глобальном масштабе потока черного углерода в пресные и соленые водоемы приближается к скорости черного углерода от лесных пожаров.
Развитые страны были когда-то в основе выбросов черного углерода, но ситуация начала меняться в 1950-х годах с принятием в этих странах технологий контроля загрязнения. В то время как США выбрасывают около 21% мирового CO 2, они выбрасывают 6,1% мирового сажи. Европейский Союз и Соединенные Штаты Америки еще больше ускоряют свои выбросы черного углерода за счет ускорения использования режима черного углерода, которые используют в силу 2015 или 2020 года, путем принятия решений международных морских организаций (ИМО). Существующие правила также могут быть расширены для увеличения использования чистого дизельного топлива и технологий чистого угля, а также для разработки технологий второго поколения.
Сегодня большая часть выбросов углерода в развивающихся странах, ожидается, эта тенденция усилится. Крупнейшие источники углерода - Азия, Латинская Америка и Африка. На Китай и Индию вместе приходится 25–35% мировых выбросов черного углерода. Выбросы черного углерода в Китае увеличились вдвое с 2000 по 2006 год. Существующие и проверенные технологии, используемые в развитых странах, как чистое дизельное топливо и чистый уголь.
Выбросы черного углерода самые высокие в основных источниках и их окрестностях. Это приводит к региональным горячим точкам системы сообщений за счет солнечного углерода. Горячие точки включают:
Около трех миллиардов человек живут в этих горячих точках.
Черный сажь на кастрюле. Результат приготовления биотоплива. Приблизительно 20% черного углерода выбрасывается при сжигании биотоплива, 40% - при сжигании ископаемого топлива и 40% - при сжигании биомассы на открытом воздухе. Аналогичные выбросов выбросов черного углерода:
Источники черного углерода различаются в зависимости от региона. Например, большая часть выбросов в Центральной Азии из-за использования биотоплива. В Европе важным источником является высокая эффективность совпадает с близостью к основным дорогам или участком (моторизованного) движения.
Ископаемое топливо и сажа биотоплива содержат значительно большее количество черного углерода, чем климат. охлаждающие аэрозоли и твердые частицы. Например, выбросы от дизельных двигателей и морских судов содержат более высокие уровни углерода по сравнению с другими источниками. Таким образом, сокращение выбросов черного углерода на глобальное потепление.
При сжигании биомассы выделяется большее количество охлаждающих климат аэрозолей и твердых частиц, чем сажи углерода, что приводит к кратковременному охлаждению. В долгосрочной перспективе сжигание биомассы может вызвать чистое потепление, если выбросы CO 2 и обезлесение. Таким образом, сокращения выбросов парниковых газов в виде биомассы уменьшит глобальное потепление в долгосрочной перспективе и обеспечит сопутальное сокращение выбросов воздуха, выбросов CO 2 и обезлесения. Было подсчитано, что при переходе на косую черту с подсечно-огневой обработки, при которой биомасса превращается в золу с помощью открытого огня, выделяющего черный углерод и парниковые газы, 12% антропогенных выбросов углерода, вызванным изменением землепользования, может сокращаться ежегодно, что составляет примерно 0,66 Гт CO 2 -экв. в год, или 2% от всех годовых глобальных выбросов CO 2 -экв.
Черный углерод - это форма ультратонких твердых частиц, которые при попадании в воздух вызывают преждевременную смертность и инвалидность. Кроме атмосферного воздуха, повышается температура воздуха и вызывает различные пагубные экологические последствия для людей, сельского хозяйства, растительных и животных экосистем.
Твердые частицы являются наиболее вредными для здоровья людей среди всех загрязнителей воздуха в Европе. Твердые частицы углерода содержат очень мелкие канцерогены и поэтому являются особенно вредными.
По оценкам, ежегодно можно предотвратить от 640 000 до 4 900 000 преждевременных смертей людей, используя доступные меры по снижению выбросов черного углерода. углерод в атмосфере.
Люди подвергаются воздействию черного углерода при вдыхании воздуха в непосредственной близости от местных источников. К важным внутренним источникам относятся свечи и горение биомассы, тогда как движение транспорта и иногда лесные пожары являются основными внешними источниками воздействия черного углерода. Концентрация черного углерода резко снижается с увеличением расстояния от источников (движения), что делает его нетипичным компонентом твердых частиц. Это затрудняет оценку воздействия на население. Что касается твердых частиц, то эпидемиологические исследования традиционно основывались на измерениях на одном фиксированном участке или предполагаемых концентрациях в жилых помещениях. Недавние исследования показали, что на дорогах и в других местах вдыхается столько же черного углерода, сколько и по домашнему адресу. Несмотря на то, что большая часть воздействия происходит в виде коротких пиков высоких концентраций, неясно, как определять пики и определять их частоту и влияние на здоровье. Высокие пиковые концентрации наблюдаются во время вождения автомобиля. Высокие концентрации черного углерода в транспортных средствах были связаны с вождением в часы пик, по шоссе и в плотном потоке транспорта.
Даже относительно низкие концентрации черного углерода оказывают прямое воздействие на функцию легких взрослых и людей. воспалительное действие на дыхательную систему у детей. Недавнее исследование не обнаружило влияния черного углерода на артериальное давление в сочетании с физической активностью. Польза для здоровья населения от уменьшения количества сажи и других твердых частиц была признана в течение многих лет. Однако высокие концентрации сохраняются в индустриальных районах Азии и городских районах на Западе, таких как Чикаго. По оценкам ВОЗ, загрязнение воздуха вызывает почти два миллиона преждевременных смертей в год. За счет сокращения сажи, основного компонента мелких твердых частиц, риски для здоровья от загрязнения воздуха уменьшатся. Фактически, озабоченность общественным здоровьем послужила поводом для многих усилий по сокращению таких выбросов, например, от дизельных транспортных средств и кухонных плит.
Прямое воздействие Частицы черного углерода непосредственно поглощают солнечный свет и уменьшают планетарное альбедо, будучи взвешенными в атмосфере.
Полупрямое воздействие Черный углерод поглощает приходящую солнечную радиацию, нарушает температурную структуру атмосферы и влияет на облачный покров. Они могут увеличивать или уменьшать облачный покров в различных условиях.
Эффект альбедо снега / льда При осаждении на поверхностях с высоким альбедо, таких как лед и снег, частицы черного углерода уменьшают общее альбедо поверхности, доступное для отражения солнечной энергии обратно в космос. Небольшое первоначальное уменьшение альбедо снега может иметь большое влияние из-за положительной обратной связи: уменьшение альбедо снега приведет к увеличению температуры поверхности. Повышенная температура поверхности приведет к уменьшению снежного покрова и дальнейшему снижению альбедо поверхности.
Косвенное воздействие Черный углерод также может косвенно вызывать изменения в поглощении или отражении солнечной радиации через изменения свойств и поведения облаков. Исследование, опубликованное в 2013 году, показывает, что черный углерод играет в изменении климата второстепенную роль после углекислого газа. Эффекты являются сложными и возникают в результате множества факторов, но из-за короткого срока жизни черного углерода в атмосфере, примерно на неделю по сравнению с углекислым газом, который существовал столетия назад, контроль черного углерода предлагает возможные возможности для замедления или даже обращения вспять, изменение климата.
Оценки глобального усредненного прямого радиационного воздействия черного углерода отличаются от оценки IPCC + 0,34 Вт на квадратный метр (Вт / м) ± 0,25, по более поздней оценке В. Раманатана и Дж. Кармайкла, равной 0,9 Вт / м.
МГЭИК также оценила глобально усредненный эффект альбедо снега черного углерода науровень +0,1 ± 0,1 Вт / м..
Основываясь на оценке МГЭИК, было бы разумно сделать вывод, что комбинированные прямые и косвенные эффекты альбедо снега для черного углерода ставят его на третье место по величине глобального усредненного положительного радиационного воздействия с доиндустриального периода. Для сравнения, более недавняя оценка прямого радиационного воздействия, проведенная Раманатаном и Кармайклом, позволила бы сделать вывод, что черный углерод вносит вклад во второе по величине глобально усредненное радиационное воздействие после двуокиси углерода (CO 2), и что радиационное воздействие черного углерода составляет «до 55% воздействие CO 2 и больше, чем воздействие других парниковых газов (ПГ), таких как CH 4, CFCs, N 2 О, или тропосферный озон ».
Таблица 1: Оценки радиационного воздействия черного углерода, по эффекту
| Источник | Прямой эффект | Полупрямый эффект | Эффект грязных облаков | Эффект альбедо снега / лед | Всего |
| IPCC (2007) | 0,34 ± 0,25 | - | - | 0,1 ± 0,1 | 0,44 ± 0,35 |
| Якобсон (2001, 2004 и 2006) | 0.55 | - | 0.03 | 0.06 | 0,64 |
| Хансен (2001, 2002, 2003, 2005 и 2007) | 0,2 - 0,6 | 0,3 ± 0,3 | 0,1 ± 0,05 | 0,2 ± 0,1 | 0,8 ± 0,4 (2001). 1,0 ± 0,5 (2002). »0,7 ± 0,2 (2003). 0,8 (2005) |
| Хансен и Назаренко (2004) | - | - | - | ~ 0,3 глобально . 1,0 арктический | - |
| Раманатан (2007) | 0, 9 | - | - | от 0,1 до 0,3 | от 1,0 до 1,2 |
Таблица 2: Расчетные климатические воздействия (Вт / м)
| Компонент | IPCC (2007) | Хансен и др. (2005) |
|---|---|---|
| CO2 | 1,66 | 1,50 |
| BC | 0,05-0,55 | 0,8 |
| CH4 | 0,48 | 0,55 |
| тропосферный озон | 0,35 | 0,40 |
| Галоидоуглероды | 0,34 | 0,30 |
| N2O | 0,16 | 0,15 |
Согласно IPCC, «присутствие черного углерода над сильно отражающими поверхностями, такими как снег и лед или облака, может вызвать значительное положительное радиационное воздействие ». МГЭИК также отмечает, что выбросы от сжигания биомассы, которые имеют положительное воздействие на снежные поля в таких областях, как Гималаи. Исследование 2013 года показало, что газовые факелы вносит более 40% черного углерода, депонированного в Арктике.
Согласно Чарльзу Зендеру, черный металл вносит значительный вклад в таяние арктических льдов и металлов может быть наиболее эффективным способом смягчить потепление в Арктике, о котором мы знаем ». «Воздействие на климат из-за изменений альбедо снега / льда порядка 1,0 Вт / м на средних и высоких широтах в Северном полушарии и над Северным Ледовитым океаном». «Влияние сажи на альбедо снега может быть причиной четверти наблюдаемого глобального потепления». «Отложение сажи укрепляет поверхностное таяние ледяных массивов, а талая стимулирует множественные радиационные и динамические процессы обратной связи, которые ускоряют дезинтеграцию льда», - утверждают ученые НАСА Джеймс Хансен и Лариса Назаренко. В результате этого обратной связи «СУ на снегу нагревают планету примерно в три раза больше, чем такое же воздействие CO 2 ». Когда углерод углерода в Арктике увеличивается зимой и весной из-за Arctic Haze, температура поверхности повышается на 0,5 ° C. Выбросы черного углерода также вносят вклад в таяние арктических льдов, что имеет решающее значение, поскольку «Ничто в климате не может быть более точно описано как« переломный момент », чем граница 0 ° C, отделяющая замерзшая вода от жидкой - яркий, отражающий снег и лед. из темного, поглощающего тепло океана ».
Выбросы углерода из Северной Евразии, Северной Америки и Азии оказывают наибольшее влияние на потепление в Арктике. Однако, выбросы углерода, происходящие в других местах, производят непропорционально большее влияние на каждую часть на потепление в Арктике, чем выбросы. По мере таяния арктических льдов и роста судоходства рост выбросов в атмосферу.
В некоторых регионах, таких как Гималаи, влияние черного углерода на таяние снежного покрова и ледников может быть таким же, как у CO 2. «Более теплый воздух в результате присутствия черного углерода в Южной и Восточной Азии». «Анализ тенденций изменения температуры на тибетской стороне Гималаев показывает, что потепление превышает 1 ° C». Отбор проб летнего аэрозоля на ледниковой седловине горы. Эверест (Джомолангма) в 2003 году показал, что промышленно индуцированный сульфат из Азии может пересекать высокогорные Гималаи. Это указывает на то, что в Южной Азии может быть такой же вид транспорта. И такой сигнал мог быть обнаружен на участке мониторинга сажи во внутренних областях Тибета. Отбор проб снега и измерения показали, что черный отрицившийся в некоторых гималайских ледниках, может снизить альбедо поверхности на 0,01-0,02. Запись черного углерода, основанная на мелком ледяном керне, пробуренном на леднике Восточный Ронгбук, показала резкую тенденцию увеличения концентраций черного углерода в стратиграфии льда с 1990-х годов, моделируемое среднее радиационное воздействие, вызванное черным углеродом, Втило почти 2 / м в 2002 году. Эта тенденция к сильному потеплению является предполагаемым причинным фактором ускорения ускорения гималайских ледников, угрожающего запасам пресной воды и продовольственной безопасности в Китае и Индии. Общая тенденция к потемнению в ледниках Средних Гималаев, выявленная информация MODIS с 2000 года, может быть частично связана с сажистым углеродом и светопоглощающими примесями, такими как пыль, в весеннее время, что позже было распространено на все исследования ледников Гиндукуш-Карарорам-Гималаи, обнаруженные широко распространенный тренд потемнения на -0,001 год за период 2000–2011 гг. Наиболее вероятно снижение альбедо (более отрицательное, чем -0,0015 года) произошло на высотах более 5500 м над уровнем моря.
В своем отчете за 2007 год МГЭИК оценила первое время прямое радиационное воздействие черного углерода от выбросов ископаемого топлива при + 0,2 Вт / м, и радиационное воздействие черного углерода через его влияние на альбедо поверхности снега и льда при дополнительных + 0,1 Вт / м. Более высокие исследования и публичные свидетельства многих из тех же ученых, которые цитируются в отчете МГЭИК, показывают, что выбросы черного углерода по величине глобального потепления после выбросов двуокиси углерода, и что сокращение этих выбросов может быть самой быстрой стратегией замедления климата
С 1950 года многие страны сильно сократили выбросы черного углерода, в первую очередь для улучшения здоровья населения за счет улучшения качества воздуха, и «существуют технологии для резкого сокращения выбросов углерода, связанных с ископаемым топливом». по всему миру.
Учитывая короткий срок службы черного углерода, выбросов черного углерода уменьшит потепление в течение нескольких недель. Черный углеродный углерод может стать быстрым средством ускорения климата в ближайшем будущем. Биотоплива, скорее всего, станет самым быстрым методом глобального потепления в ближайшем будущем, значительное сокращение выбросов черного углерода может замедлить изменения на десятилетие или два.. Сокращение углерода черного углерода может помочь не климатической системе пройти критические моменты резких изменений климата, включая значительное повышение уровня моря в результате таяния ледяных щитов Гренландии и / или Антарктики.
«Выбросы черного углерода являются вторым по значимости вкладом в текущее глобальное потепление после углекислого газа». Расчет комбинированного воздействия на климат сажи на уровне 1,0–1,2 Вт / м, что «составляет целых 55% от воздействия CO 2 и больше, чем воздействие других [ПГ], таких как CH 4, ХФУ, N 2 O или тропосферный озон ». Другие ученые оценивают влияние черного углерода + 0,2 до 1,1 Вт / м с различными диапазонами из-за неопределенностей. (См. Таблицу 1.) Это сопоставимо с оценками климатического воздействия МГЭИК в 1,66 Вт / м для CO 2 и 0,48 Вт / м для CH 4. (См. Таблицу 2.) Кроме того, воздействие черного углерода в два-три раза эффективнее в повышении температуры в Северном полушарии и Арктике, чем эквивалентные значения воздействия CO 2.
. Якобсонсонывает, что сокращение ископаемого топлива и частиц сажи биотоплива может устранить около 40% чистого глобального потепления. (См. Рис. 1.) Помимо ископаемого топлива и сажа черного углерода, биотоплива содержат аэрозоли и твердые частицы, которые охлаждают планету, отражающую солнечное излучение от Земли. С учетом аэрозолей и твердых частиц температура ископаемого топлива и биотоплива повышается примерно на 0,35 ° C.
Один только черный углерод, по оценкам, 20-летний потенциал глобального потепления (GWP) 4470 и 100-летний GWP 1 055–2 240. Сажа из ископаемого топлива в результате смешивания с охлаждающими аэрозолями и твердыми частями имеет более низкий 20-летний ПГП, равный 2530, и 100-летний ПГП, равный 840–1280.
Комплексная оценка тропосферного озона, объявленного в 2011 году Программой Организации по окружающей среде и Всемирной метеорологической организацией, сокращением выбросов углерода, наряду с тропосферным озоном и его прекурсором, метаном, может снизить скорость глобального потепления вдвое, а скорость потепления в Арктике - в два раза. трети в сочетании с сокращениями CO 2. За счет сокращения «пикового потепления» такое сокращение может удерживать текущий рост глобальной температуры ниже 1,5 C в течение 60 лет в сокращении CO 2. (FN: UNEP-WMO 2011.) См. Таблицу 1 на странице 9 отчета ЮНЕП-ВМО.
. Снижение CO 2, а также SLCFs может удерживать рост глобальной температуры ниже 1,5. ˚C до 2030 г., и ниже 2 ˚C до 2070 г., при условии, что CO 2 также сокращается. См. График на странице 12 отчета ЮНЕП-ВМО.
Раманатан отмечает, что «развитые страны сократили выбросы черного углерода из источников ископаемого топлива в 5 или более раз с тех пор, как 1950. Таким образом, существует технология для резкого снижения содержания углерода, связанного с ископаемым топливом ».
Якобсон считает, что «[g] надлежащие условия tives. В некоторых случаях применениях (например, в домашних условиях в условиях страны) здоровье и удобство могут стимулировать такой переход, когда доступны доступные и надежные альтернативные переходы. Для других источников, таких как транспортные средства или угольные котлы, могут потребоваться нормативные подходы, чтобы подтолкнуть либо к переходу к существующим технологиям, либо к разработке новых технологий ».
Хансен заявляет, что« технология находится в пределах досягаемости, которая может значительно сократить сажи, восстанавливая альбедо снега до почти идеального значения, имея множество других преимуществ для климата, здоровья человека, производительности сельского хозяйства и эстетики окружающей среды. Выбросы сажи из угля уже снижаются во многих регионах с переходом от небольших потребителей к электростанциям со скрубберами ».
Джейкобсон предлагает перевести« автомобили [США] с ископаемого топлива на электрические, гибридные или водородные транспортные средства на топливных элементах, в которых электричество или водород производятся из возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра, солнца, геотермальной энергии, гидроэлектроэнергии, энергии волн или приливов. Такое преобразование приведет к удалению 160 Гг / год (24%) сажи от ископаемого топлива в США (или 1,5% мирового) и около 26% углекислого газа в США (или 5,5% от мирового) ». Согласно оценкам Якобсона, это предложение снизит выбросы сажи и CO 2 на 1,63 ГтCO 2 –экв. в год. 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.
В частности, для автомобилей с дизельным двигателем доступно несколько эффективных технологий. Новые, более эффективные фильтры твердых частиц (DPF) или ловушки могут устранить более 90% выбросов черного углерода, но для этих устройств требуется дизельное топливо 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 выбросы черного углерода дизельными автомобилями снизятся примерно на 70 процентов с 2001 по 2020 год ». В целом, «выбросы СУ в больших Штатах, по прогнозам, сократятся на 42 процента с 2001 по 2020 годы». По оценкам EPA, ежегодно будет сокращаться более 239 000 тонн твердых частиц. За пределами США доступны дизельные катализаторы окисления, и DPF станет доступными по мере того, как ULSD станет более коммерчески доступным.
Еще одна технология сокращения выбросов углерода из дизельных двигателей - это перевод топлива на сокращенный природный газ. В Нью-Дели, Индия, верховный суд постановил начать движение природный газ для всех видов общественного транспорта, включая автобусы, такси и рикши, что привело к улучшению климата., что резкого сокращения выбросов черного углерода дизельными двигателями автобусами ». В целом, переключение топлива для транспортных средств снижает выбросы черного углерода настолько, чтобы обеспечить чистое сокращение CO 2 -экв. На 10%, а возможно, и на 30%. Основную выгоду принесли автобусные дизельные двигатели, у которых CO 2 -экв. выбросы уменьшились на 20 процентов. Согласно посвященному сокращению выбросов, существует значительный потенциал исследований экологически чистых разработок [РКИК] для таких проектов по замене топлива ».
Также разрабатываются технологии для сокращения из 133 000 метрических показателей. тонн твердых частиц, выбрасываемых ежегодно с судов. Океанские суда используют дизельные двигатели, и сейчас на них проходят испытания сажевые фильтры, аналогичные используемые для наземных транспортных средств. Как и в случае с текущими фильтрами твердых частиц, они также использовали ULSD, но если они были достигнуты, до 120 000 морских выбросов твердых частиц могут быть устранены новые международные перевозки. То есть, если будут применены фильтры для улавливания твердых веществ, уменьшающие выбросы черного углерода на 90 процентов, как они делают для наземных транспортных средств, то 120 000 метрических тонн из сегодняшних 133 000 метрических тонн выбросов были бы предотвращены. Другие усилия могут уменьшить выбросы углерода с судов, просто уменьшив количество используемого топлива. Двигаясь с уменьшением скорости или используя береговую электроэнергию в порту, вместо того, чтобы использовать дизельные двигатели для выработки электроэнергии, судами сэкономить и выбросить выбросы.
Рейнольдс и Кандликар подсчитали, что переход на сжатый природный газ в общественном транспорте в Нью-Дели, постановленный Верховным судом, уменьшл выбросы в атмосферу на 10–30%.
Раманатан оценен по, «предоставление альтернативных энергоэффективных и бездымных кухонных технологий и внедрения технологий серьезного воздействия в отрасли промышленности может оказать влияние на радиационное воздействие, вызванное сажей». В частности, последствия замены приготовления пищи на биотопливе плитами, не содержащимися сажи (солнечная энергия, био- и природный газ), в Южной и Восточной Азии драматичны: в Южной Азии - сокращение от 70 до 80% отопления с помощью черного углерода; а в Восточной Азии - от 20 до 40% ».
Конденсированные ароматические кольцевые элементы указывают на разложение черного углерода в почве. Сапрофитные грибы исследуются на предмет их потенциальной роли в разложении черного углерода.
Во многих национальных национальных законодательствах, регулирующие выбросы черного углерода, включая законы, регулирующие выбросы твердых частиц. Некоторые примеры включают:
Международная сеть по соблюдению экологических норм. В 2008 году и правоохранительные органы выпустили предупреждение о соблюдении климатических требований в отношении сажи, в котором сокращение сажи названо экономически эффективным основным уменьшением причины глобального потепления.
