北半球甲烷排放量增加的原因可能是2007年整个西伯利亚地区温暖的气候,因为这种天气状况可能导致沼泽地细菌的排放量增加。然而,南半球排放量增加的原因尚不清楚。
目前,大气中甲烷含量是工业化前的两倍多,大约是导致全球变暖的温室气体总量的五分之一。到目前为止,大气层中甲烷含量保持稳定的状况说明地表排放量与大气中的销毁量基本持平。
然而,据《地球物理学评论》上刊登的一篇文章称,自2007年起,这种平衡已经被打破。论文的第一作者是麻省理工学院地球、大气与行星科学系大气化学专业东京电力公司教授及博士后研究员马修?里格比和罗纳德?普林。他们说这种不平衡现象导致大气中的甲烷增加了数百万吨。甲烷产自湿地、稻田、牛粪、天然气及煤炭业,并与大气中的羟自由基(OH)发生化学反应从而被破坏掉,这种自由基通常被称为大气层的“清洁剂” 。
一个奇特的现象是,这次几乎世界各地所有的测量点都同时检测到甲烷含量的增长。然而,大部分甲烷排放都是在北半球,而南北半球的气体要混合在一起需要一年多的时间。因此,对测量结果的理论分析表明:如果仅仅是甲烷排放量增加,那一定是南北半球同时排放了相近量的甲烷。
北半球甲烷排放量增加的原因可能是2007年整个西伯利亚地区温暖的气候,因为这种天气状况可能导致沼泽地细菌的排放量增加。然而,南半球排放量增加的原因尚不清楚。
另一种解释是,甲烷含量增加的原因在于,至少部分在于,破坏甲烷分子的羟自由基(OH)浓度减小。理论研究表明,如果出现这种情况,全球甲烷排放总增长量会更少,这样一来,北半球增长量就出现了很大偏差。然而,由于当前在估计全球羟基水平方法上固有的不确定性,目前尚不能确定这种羟自由基浓度是否真的减小。普林说,“为防止甲烷增加,下一步将是使用高解析度的大气环流模式和额外的测量对此进行研究。”但是,他说这样做需要多花一年时间,而且,由于检测到甲烷量增加导致全球变暖的严重后果,研究组想尽快得出初步结果。“关键是要确定甲烷排放量增加速度与它被破坏的速度之间的关系,”普林说到,“显然,我们面临着两个问题,但我们想知道它们分别与总增长间存在着怎样的关联。” 里格比和普林称,现在说这种增长代表着甲烷持续增长或是代表一个相对短暂的异常现象的到来还为时过早。鉴于此,一磅甲烷作为温室气体的效力是一磅二氧化碳的25倍,这种情况有待将来的认真监测。
除了里格比和普林,进行这项研究的还有澳大利亚联邦科学和工业研究组织、佐治亚理工学院、英国布里斯托尔大学和斯克里普斯海洋学研究所的研究员。甲烷的测量数据均来自由美国国家航空和航天局和澳大利亚联邦科学与工业研究组织网络所支持的高级全球大气气体实验。