硫酸盐气溶胶是人类活动产生的二次无机气溶胶的主要类型之一，其在大气中的生命周期较短，可造成显著的局地污染和气候影响，并进一步通过大气输送和气候响应造成全球效应。已有的研究表明了气溶胶空间分布不均匀对气候的复杂影响，但主要针对生产活动引起的气溶胶气候效应，尚未对消费活动伴随的气溶胶气候影响（温度、降水等）开展定量评估。
近日，由北京大学和中国科学院领导的合作研究团队定量揭示了发达国家和发展中国家的消费活动相关的硫酸盐气溶胶对全球温度和降水的影响，为倡导“人类命运共同体”、促进可持续发展、推动国际合作以应对全球气候变化提供了新的思路和科学依据。相关研究成果发表在《Nature Geoscience》杂志上。
该研究以2014年各个国家的消费和生产活动状态作为当今国际贸易环境背景，结合最新的污染物公共排放清单、国际贸易模型和地球系统模式，首次评估了发达国家和发展中国家消费活动相关的硫酸盐气溶胶对全球温度和降水的影响。研究结果显示，尽管发达国家消费活动相关的硫排放量仅为发展中国家的60%，但两者对全球近地表平均气温和降水量的影响却十分相似（温度减小约0.2℃，降水减少0.02mm/day），这与在传统的生产视角下发达国家与发展中国家对气候影响程度的研究结果具有明显差异。其根本原因是，在消费角度下，不同地区的相关硫酸盐气溶胶和生产角度下具有很不一样的空间分布。生产角度下硫酸盐气溶胶多集中在排放源当地，而消费角度下任何地区相关的硫酸盐气溶胶可以分布全球（图1）。
由于气溶胶的气候效应与其浓度及空间分布之间存在着极强的非线性复杂关系。研究人员发现，发展中国家消费活动所引起的硫酸盐在亚洲中低纬地区存在明显的排放和浓度极大值，这也导致了有效辐射强迫最大值集中在北半球中低纬度地区。相比之下，发达国家消费相关的硫酸盐在北半球的纬向分布较为均匀并且整体处于更高纬度。由于高纬地区大气环流、海冰等系统对辐射变化更加敏感，因此虽然硫排放总量小于发展中国家，但其单位硫排放引起的有效辐射强迫和气候效应更强。（图2）
为了应对气候变化，世界各国制定了《联合国气候变化框架公约》《京都议定书》《巴黎协定》等合作协议公约来推动各国承担相应责任并积极减排。从全球范围来看，生产排放、消费排放及其变化均与各国的社会经济发展和环境气候问题息息相关。该研究围绕“全球化大气污染”及其气候环境影响问题，将区域发展和污染问题放到全球气候环境变化的框架下，在以往基于生产排放角度的气候变化归因分析的基础上，从消费的角度定量揭示了各区域之间人为活动和排放的关联及其全球气候效应，助力全球气候治理和协同减排。
北京大学物理学院大气与海洋科学系林金泰长聘副教授、中国科学院大气物理研究所博士周春江以及北京大学博士陈璐璐为共同第一作者。林金泰、中国科学院大气物理研究所黄刚研究员为论文的共同通讯作者。
本研究得到国家自然科学基金（41775115、41831175和91937302)和科技部（2019QZKK0604）项目的资助。
Citation: Jintai Lin, Chunjiang Zhou, Lulu Chen, Gang Huang, J.‐F. Lamarque, Ji Nie, Jun Yang, Kaiming Hu, Peng Liu, Jingxu Wang, Yan Xia, Yang Yang, Yongyun Hu: Sulfur emissions from consumption by developed and developing countries produce comparable climate impacts, Nature Geoscience, doi:10.1038/s41561-022-00898-2, 2022. https://doi.org/10.1038/s41561-022-00898-2
图1 发展中国家（左）和发达国家（右）消费相关的SO2（上）、生产相关的SO2（下）的空间分布。
图2 发展中国家（左）和发达国家（右）消费相关的SO2引起的全球温度响应（上） 和降水响应（下）。
