《蒙特婁議定書》除修復臭氧層外,還有意外之喜?

碳峯科技 發佈 2023-12-27T10:32:31.934217+00:00

下圖則是不同情景下的北極海冰範圍圖,顯示及預測了 2020 年、2030 年和 2040 年的每年 9 月在 RCP4.5 的假設情景下和標準情景下的海冰濃度,其中深藍色表示海冰濃度較高。

一項新的研究表明,為減少消耗臭氧層氣體排放而簽訂的《》,在減緩北極海冰流失方面也有意想不到的好處。

1987年,近200個國家簽署了《蒙特婁議定書》,承諾限制其「消耗臭氧層物質」的排放,避免工業產品中的氟氯碳化物對地球臭氧層繼續造成惡化及損害。

該協議被廣泛譽為有史以來最成功的環境條約之一。

如今,近99%的禁用臭氧消耗物質(例如氯氟烴 (CFC))已被逐步淘汰,臭氧層有望在未來幾十年內完全恢復。

不過,除此之外該條約也帶來了意想不到的好處。

該協議禁止的許多化學品都是強溫室氣體,通過限制它們的排放,《蒙特婁議定書》已經減緩了大約0.5℃ 的全球變暖;而發表在美國國家科學院院刊上的某項研究也表示,截至 2020 年,《蒙特婁議定書》的執行避免了超過 50 萬平方公里的北極夏季海冰的損失。

那麼,《蒙特婁議定書》對地球氣候變化主要產生了哪些影響呢?


氣候變化之臭氧層

科學家們的一項新研究利用第五次耦合模型相互比較項目的模型探討了《蒙特婁議定書》對1960至2050年間人類造成的 CFC(氯氟烴) 和 HFC(氫氟烴) 氣體排放的影響。

該研究選取了在中度變暖(RCP4.5)極高變暖(RCP8.5)這兩種情況下運行模型,隨著《蒙特婁議定書》的實施,消耗臭氧層物質的排放量迅速下降,而替代氣體 HFC 的水平都會上升。因此在這兩種情況下,臭氧層都有望在未來幾十年內完全恢復。

該項研究甚至還提出了一個假設情景「world avoided」——如果沒有簽署《蒙特婁議定書》,那全球消耗臭氧層物質的含量每年穩步上升3.5%,這就造成了 HFC 的含量會很低,北極臭氧層在未來幾十年內會迅速變薄。

1960-2050 年間大氣中的臭氧消耗物質(左)、氫氟烴(中)和北極臭氧(右)的含量(以萬億分之一表示)。藍色實線和虛線表示 RCP4.5 和 RCP8.5 場景,而紅線表示假設的場景。資料來源:England 等人(2023 年)。


氣候變化之北極海冰

海冰融化是氣候變化最明顯的標誌之一。尤其是在北極,北極的變暖速度快於全球平均水平。

下圖則是不同情景下的北極海冰範圍圖,顯示及預測了 2020 年、2030 年和 2040 年的每年 9 月在 RCP4.5 的假設情景下和標準情景下的海冰濃度,其中深藍色表示海冰濃度較高。兩種場景之間的差異在右側欄中以紅色顯示,其中較深的紅色表示假設情景與標準場景之間的差異更大。

RCP4.5 下假設情景(左)和標準情景(中)下 2020 年、2030 年和 2040 年的 9 月海冰濃度。兩種情況之間的差異在右側以紅色顯示。資料來源:England 等人(2023 年)。

到 2020 年,《蒙特婁議定書》已經將北極海冰的損失減緩了超過 50 萬平方公里。因此,科學家預測在適度排放的情況下,到 2030 年,《蒙特婁議定書》將減少 100 萬平方公里的北極海冰損失,到 2040 年則是減少 200 萬平方公里。


氣候變化之「無冰」夏季

每年夏天,氣溫升高都會導致北極海冰融化和收縮。專家預計該地區將在本世紀中葉左右迎來第一個「無冰」夏季。(「無冰」夏季是指海冰範圍小於一百萬平方公里,而不是零海冰覆蓋。

第一個無冰的北極夏季將是氣候系統的一次重大轉變。下圖是北極無冰夏季日期的預測圖。

在 RCP4.5(a)和 RCP8.5(b)下,標準(藍色)和假設(紅色)情景下第一個無冰北極夏季日期的概率分布函數。資料來源:England 等人(2023 年)。

在 RCP4.5 下,預計第一個無冰的北極夏季將在 2049 年出現。然而,如果沒有實施《蒙特婁議定書》,預計這一時間會提前 15 年左右。

而在 RCP8.5 下,簽訂了《蒙特婁議定書》則第一個無冰北極將在 2040 年出現,未簽訂則在 2033 年出現。

總的來說,《蒙特婁議定書》對於環境和氣候變化產生了多方面的積極影響。該協議通過限制化學品排放,保護臭氧層,成功減緩全球變暖約0.5℃,同時也避免了超過50萬平方公里的北極夏季海冰的損失。可以說,《蒙特婁議定書》是一項歷史性的環保協議,為我們認識到並應對全球氣候變化問題提供了重要的參考。

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