大氣中的甲烷變動令人困惑
2018/12/18

吳育雅 | 北一女退休地科教師

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關於全球大氣甲烷濃度的變化趨勢一直是讓科學家困惑的謎題。2017年4月發表的兩篇研究,有同樣的建議:甲烷近年的增加可能不全因排放量上升,我們可能需要考慮是其他因素減低了甲烷的消耗,例如清潔劑中的氫氧離子可以破壞甲烷,但我們禁止了高度活性的清潔劑使用,或許這也是改變大氣中甲烷濃度變化趨勢的因素。
 
 
圖一:模式模擬的氫氧離子對甲烷的影響
圖一:模式模擬的氫氧離子對甲烷的影響


關於全球大氣甲烷濃度的變化趨勢一直是讓科學家困惑的謎題。2017 年 4 月發表的兩篇研究,有同樣的建議:甲烷近年的增加可能不全因排放量上升,我們可能需要考慮是其他因素減低了甲烷的消耗,例如清潔劑中的氫氧離子可以破壞甲烷,但我們禁止了高度活性的清潔劑使用,或許這也是改變大氣中甲烷濃度變化趨勢的因素。

了解在過去數十年間全球平均甲烷濃度如何改變,尤其是 2007 年明顯上升(圖二)的明顯改變,一直是研究者所困惑的。

如果專注於過去五十年來,發展出現代工具可偵測到大氣中微量的甲烷,甲烷濃度上上下下經常波動,實在難以解釋。沒有人能明確說出為何有些人提出熱帶的溼地更濕可能釋出甲烷,有些則指出北美天然氣管線壓裂造成滲漏,也有人懷疑農業變更是一個重要的改變因子。

新的研究建議這些假說可能不是重點,兩篇新發表的論文都發現 OH 從 2000 年以來可能減少了 7-8%,這就足以使甲烷停留在大氣中比先前更加長久的時間。

圖二:大氣中甲烷的年變化觀測結果(ppb/年)
圖二:大氣中甲烷的年變化觀測結果(ppb/年)


加州理工學院環境科學與工程的副教授 Christian Frankenberg 指出,用廚房的水槽來比喻大氣,假如水槽中水位變高了,可能是水龍頭出水量變多,但也可能是排水有些堵塞,你必須同時檢查這兩邊的問題。

圖三:大氣中甲烷的排放來源逐年變化
圖三:大氣中甲烷的排放來源逐年變化


不幸的是這兩篇作者也都提出還有許多不確定的疑點,未來還有許多疑點必須一一排除。