Schwarzer Kohlenstoff (BC) ist das Ergebnis unvollständiger Verbrennung fossiler Brennstoffe und Biomasse mit starker Lichtabsorption. Es ist nach Kohlendioxid der zweitgrößte klimatreibende Faktor für die Erwärmung der Atmosphäre. Die Ablagerung von BC auf Schnee- und Eisoberflächen verringert die Albedo, beschleunigt das Abschmelzen der Gletscher und der Schneedecke und verändert hydrologische Prozesse und Wasserressourcen in der Region.
Das Qinghai-Tibet-Plateau (QTP) ist Chinas am weitesten entwickelte Kryosphärenregion, in der die Gletscher aufgrund lichtabsorbierender Verunreinigungen wie BC schnell schrumpfen. Sowohl Modellierungen als auch geochemische Beweise deuten darauf hin, dass aus dieser Region emittiertes BC über den Himalaya transportiert werden und das Innere des QTP erreichen kann, wo es über 60 % seines BC ausmacht.
Dies betrifft vor allem die südlichen und zentralen Regionen des QTP. Allerdings mangelt es an einer ausreichenden Online-Überwachung der BC im Gletschergebiet des QTP, was eine stärkere Integration mit Modellsimulationen erfordert.
Das Forschungsteam von Prof. Kang Shichang vom Northwest Institute of Eco-Environment and Resources der Chinesischen Akademie der Wissenschaften führte eine umfassende Überwachung von BC im Mingyong-Gletscher unter dem Meili Snow Mountain durch und analysierte seine Quelle und Klimaauswirkungen mithilfe des regionalen klimatischen chemischen Kopplungsmodells WRF- Chem.
Die Studie war veröffentlicht In Wissenschaft der gesamten Umwelt.
Die Forscher fanden heraus, dass die jährliche mittlere BC-Konzentration im Mingyong-Gletscher mit deutlichen saisonalen Schwankungen deutlich höher war als die im Inneren des QTP und ihren Höhepunkt im April erreichte.
Das bimodale Verschiebungsmuster von BC zeigt die größte Änderungsamplitude im Frühjahr, was auf einen erheblichen Einfluss der klimatischen Bedingungen auf die Quelle, den Transport und die Grenzschichtdicke von BC hinweist.
Bei einer Wellenlänge von 370 nm erreicht der Absorptionskoeffizient seinen Maximalwert, wobei die meisten Absorptionskoeffizientenwerte unter 20 mm-1 liegen. Brauner Kohlenstoff trägt erheblich zum Absorptionskoeffizienten bei, mit einem durchschnittlichen jährlichen Beitrag von 25,2 % ± 12,8 %.
Südasien und Südostasien sind die Hauptquellen für BC im Untersuchungsgebiet und tragen durchschnittlich 51,1 % pro Jahr bei. Der höchste Beitrag erfolgt im Frühjahr (65,6 %) und Sommer (20,2 %), was die Bedeutung der Berücksichtigung von Beiträgen aus anderen Regionen unterstreicht.
Das aus Süd- und Südostasien emittierte BC trägt zu einem positiven Strahlungsantrieb (RF) in der Atmosphäre des Untersuchungsgebiets bei. Der oberflächennahe RF weist erhebliche saisonale Schwankungen auf, mit höheren Werten im Winter und Sommer.
Die Studie erweitert unser Verständnis von BC in der typischen Gletscherregion des QTP, einschließlich seines Inhalts, seiner Veränderung, seiner Quelle und seines Einflusses. Es dient auch als wertvolle Referenz für weitere Diskussionen über die Klimaauswirkungen von BC und anderen lichtabsorbierenden Schadstoffen sowie für die internationale Zusammenarbeit bei der Reduzierung von BC-Emissionen.
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Pengfei Chen et al., Süd- und Südostasien kontrollieren die Rußeigenschaften der Meili-Schneeberge im südöstlichen tibetischen Plateau. Wissenschaft der gesamten Umwelt (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.172262