新冠期间甲烷为何激增的奇怪现象

https://www.dprenvip.com/wp-content/uploads/2026/02/Changes_in_methane_concentration_2019_2022_card_medium.gif新冠疫情期间，道路车辆、空中航班和工厂运转减少，天空看似更洁净。然而，尽管二氧化氮等污染物有所下降，科学家却惊讶地发现2020年代初甲烷浓度飙升随后回落——如今他们已查明原因。

甲烷是强效温室气体，是二氧化碳之外第二大气候变暖贡献源。尽管甲烷在大气中寿命仅约10年，但按百年尺度计算，1吨甲烷的吸热能力约为1吨二氧化碳的30倍，这意味着甲烷在全球变暖中作用显著。

2020至2022年，全球甲烷浓度以有记录以来最快速度飙升，年增幅峰值达16.2ppb（十亿分之一），2023年回落至8.6ppb/年。以欧洲空间局气候变化倡议RECCAP-2项目开发的方法为基础，发表于《科学》期刊的一项新国际研究揭示了原因：短暂时期内，大气清除甲烷的效率下降——恰逢湿地自然排放因异常气候条件激增。

法国气候与环境科学实验室（LSCE）的菲利普·凯亚斯是论文第一作者，他解释道：“我们的研究结合卫星数据、地面测量、大气化学数据和先进计算机模型，重构了2019至2023年全球甲烷收支。结果表明，大气化学的一次强烈且短暂变化是甲烷飙升的主因。”

核心机制在于羟基自由基——常被称为大气“清洁剂”的高活性分子，通常能分解甲烷，限制其在大气中的留存时间。但2020-2021年全球羟基自由基水平下降，因为人类活动放缓导致生成所需的原料减少。羟基自由基由阳光、臭氧、水蒸气及氮氧化物、一氧化碳、挥发性有机化合物等气体参与的化学反应生成。

新冠封锁导致这些气体排放下降，进而使通常破坏甲烷的羟基自由基减少，削弱了大气清除甲烷的能力。研究称，大气氧化能力减弱解释了该时期甲烷年增长变化的约80%，羟基自由基不足使甲烷积累速度快于往常。这一化学放缓与气候重大变化同步：2020-2023年持续的拉尼娜事件使大部分热带地区降水偏多，淹水土壤和湿地扩张为产甲烷微生物提供理想条件，推动湿地和内陆水域排放增加。

最大增幅出现在热带非洲和东南亚，北极湿地湖泊也因升温释放更多甲烷。相反，2023年南美湿地排放因厄尔尼诺引发的极端干旱大幅下降。关键发现是，化石燃料排放和野火在甲烷飙升中仅起次要作用，大气甲烷的同位素指纹强烈指向微生物源——湿地、内陆水域和农业——是观测变化的主要贡献者。

研究暴露了当前甲烷排放模型的重要缺口，许多模型低估了该时期湿地排放。作者强调需加强淹水生态系统监测、改进土壤和水过程表征，以及更紧密整合大气化学与气候变率。菲利普·凯亚斯补充：“通过提供截至2023年最新的全球甲烷收支，本研究阐明了甲烷为何快速上升及近期放缓的原因。”

欧洲空间局可操作气候信息部门主管克莱门特·阿尔贝热尔表示：“该研究凸显卫星的日益重要性——不仅用于追踪温室气体，还能揭示控制其大气命运的微妙化学过程。它表明气候意外不仅与排放多少有关，还与大气响应方式有关。”明确信息：未来甲烷趋势不仅取决于人类控制排放的成效，还取决于空气质量政策及气候驱动的地球自然甲烷循环变化。