来自全球交通的非二氧化碳排放对当代及未来气候的重大强迫作用

我们的出行为何会影响地球

每一次驾车、飞行和货船航行都会悄然改变地球的温度——影响并非仅来自二氧化碳（CO2），还包括一系列其他气体和微粒。本文提出了一个看似简单的问题：将当前及未来几十年全球交通排放的各种成分加总后，它们总体上是使地球变暖，还是在一定程度上产生冷却？答案出人意料地复杂，并挑战了“减少空气污染总是对气候有利”这一常见观念。

不仅仅是发动机排放的碳

现代交通——汽车、卡车、飞机和轮船——排放大量CO2，这些气体在大气中停留数百年。但发动机也释放短寿命物质，如氮氧化物、细颗粒，以及能产生臭氧并影响甲烷（另一种强烈温室气体）的气体。这些“非CO2”排放在大气中存在时间从数天到数年不等，但在存在期间，它们会强烈影响空气质量和气候。其中一些，如黑碳和臭氧，倾向于增温；另一些，尤其是含硫颗粒，会使云变亮、反射更多阳光回太空，从而产生冷却效应。由于飞机在洁净的高空巡航、船舶在相对洁净的海域航行，它们的非CO2排放相比排放量而言常常具有更大的影响。

科学家如何追踪这些隐性气候效应

作者使用了一个复杂的全球化学——气候模型，追踪交通排放如何扩散、发生反应并改变云和辐射。他们又结合了一个更简单的气候响应模型，记录自工业时代至2050年间CO2的缓慢累积及甲烷的长期变化。关键是，他们对陆路交通、航空和国际航运在同一套排放数据和三种未来情景（称为共享社会经济路径：SSP1-1.9、SSP2-4.5、SSP3-7.0）下进行了一致性的计算。这些情景涵盖从强力全球可持续发展和大幅减排到合作薄弱、排放更高的世界。通过比较有无交通污染的两类大气状态，他们计算出每个部门的总体“气候强迫”——即推动增温或降温的净效应。

掩盖增温的冷却副作用

在当今世界，研究发现所有交通部门的非CO2排放合计产生了显著的净冷却，掩盖了大约80%本应由交通CO2引起的增温。陆路交通尤为明显：其黑碳和臭氧带来部分增温，但其颗粒和导致甲烷减少的效应产生了足够的冷却，使非CO2组合在一定程度上抵消了CO2驱动的增温。航运的情况更为显著：由于燃料含高硫，船舶尾气产生大量颗粒，使海洋低层云变亮、降低地表温度，因此在大多数情况下，尽管航运也排放CO2，但总体上呈现冷却效应。航空则呈现更为平衡的画面：高空粒子和云变化带来冷却，而航迹云和臭氧带来增温，最终导致温和的净增温。

更洁净未来下会怎样

展望2050年，平衡发生变化但并未消失。在三种未来情景中，交通CO2仍持续在大气中累积，推动持续增温。与此同时，空气污染法规和更清洁的技术减少了许多非CO2排放，尤其是硫颗粒。因此，非CO2成分带来的冷却“抵消”收缩到约占交通CO2增温的25%至60%，具体取决于情景。在最可持续的路径（SSP1-1.9）中，人为污染总量大幅下降，即便剩余的交通排放量很小，但它们被释放到非常洁净的背景大气中。在这种条件下，每一份颗粒或氮氧化物污染对云和甲烷的影响都会更为显著，因此尽管绝对量低，交通残余的非CO2排放仍会产生可观的冷却效应。

对气候与清洁空气的含义

这项研究突出了一个令人不安的张力：许多我们出于健康原因想要消除的短寿命污染物目前正在掩盖一部分由CO2造成的增温。随着这些污染物减少，长期存在的气体带来的隐藏增温将会显现，除非CO2减排更为激进。对于航运而言，这一变化已可见——硫排放规则的大幅收紧削弱了其冷却效应。然而在一个全面清洁排放的世界里，因背景大气更加洁净，剩余的交通非CO2污染仍可能产生显著的气候影响。作者得出结论：交通气候策略不能只关注CO2。为避免意外后果，政策必须同时考虑非CO2排放的增温与冷却贡献，同时仍将清洁空气置于优先——这意味着在逐步消除短寿命污染物的同时，需要更深更快的CO2减排。

引用: Hendricks, J., Righi, M., Brinkop, S. et al. Large present-day and future climate forcing due to non-CO₂ emissions from global transport. npj Clim Atmos Sci 9, 99 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01383-y

关键词: 交通排放, 非二氧化碳气候强迫, 航运与航空, 气溶胶与云, 未来气候情景