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五彩斑斕的“黑”!碳原來還有這么多顏色

2020-02-17 10:48:48 網易科技 小小 編輯:草根 瀏覽數:33草根網

碳是我們日常生活中最常見的元素,幾乎存在于絕大多數有生命的有機體中,幫助形成了無數化合物,因此經常被稱為“元素之王”。大多數人認為,碳都是黑色的,甚至有人用“碳黑”這樣的詞匯描述沒有光澤的黑色。但事實上,碳還有其他顏色,...

碳是我們日常生活中最常見的元素,幾乎存在于絕大多數有生命的有機體中,幫助形成了無數化合物,因此經常被稱為“元素之王”。

大多數人認為,碳都是黑色的,甚至有人用“碳黑”這樣的詞匯描述沒有光澤的黑色。但事實上,碳還有其他顏色,包括“藍碳”和“褐碳”。

何為藍碳?

在深入研究藍碳之前,我們需要了解些關于紅樹林的知識。紅樹林通常生長在缺氧的土壤附近,那里的水流動緩慢,導致沉積物堆積。紅樹林可以通過它們纏繞在一起的根部來識別,這些根部讓樹木看起來像是站在高蹺上。這種獨特的根部結構幫助紅樹植被應對每日漲落的潮汐。

高蹺根清晰可見的紅樹林

那么,紅樹林與藍碳有什么關系?這是因為,紅樹林會吸收大氣中的二氧化碳,進行光合作用,從而產生藍碳。這些碳儲存在這種植被的根部附近,受到鹽堿地和缺氧環境的影響,藍碳實際上無法重新參與到碳循環過程中。

藍碳也可由浮游植物產生。浮游植物是存在于世界海洋中的微生物,它們利用二氧化碳進行光合作用,并產生藍碳作為副產品。當這些浮游植物死亡時,藍碳在海底附近積聚。由于海底缺乏氧氣,碳被永遠困在那里,這正是海洋作為“碳匯”的作用所在。

何為黑碳?

黑碳是由石油產品(如焦油)的不完全燃燒產生的,植物油的燃燒和生物質的不完全燃燒也會形成黑碳。黑碳是煤煙的主要成分,而煤煙則是從汽油和柴油發動機排放的。最近,黑碳也成為全球氣候變化的重要貢獻者。

當大氣中存在黑碳時,它有能力吸收23%的太陽輻射,并反射其余的輻射。與之相比,大氣中天然存在的碳只能吸收3%的太陽輻射。因此,黑碳對全球變暖產生了重大影響,還會干擾云的形成和標準降雨模式。

燃燒生物質會產生黑碳或褐碳

何為褐碳?

當亞洲褐色云團被確認為潛在的大氣變暖因素之一時,褐碳的想法引起了世界的關注。褐碳是通過燃燒生物質排放出來的。

在亞洲農村地區,特別是在印度次大陸,烹飪燃料的燃燒導致大氣中產生褐碳。這種棕碳聚集在距大氣層約3到5公里的太空中,形成褐色云團。

棕碳主要吸收光譜中的藍色射線。它能散射陽光,從而減少水體的蒸發量。其結果是,降雨模式受到干擾,農作物受到影響。據說泰姬陵的蒼白色,除了酸雨之外,就是由于阿格拉大氣中存在太多褐碳所致。

然而,科學家后來發現,亞洲褐色云團的命名有些不正確,因為褐碳的問題并不僅僅局限于印度洋地區。美國宇航局(NASA)宣稱,南亞上空的朦朧云層也開始覆蓋其他大陸上空,在全球范圍內廣泛存在。

霧霾背后的泰姬陵

綜上所述,我們可以確定碳有多種不同的顏色。這些不同顏色的碳中,大多數都對我們的全球環境構成了重大威脅,因為它們加劇了氣候變化的不利影響。

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