地球二氧化碳浓度,达到450万年来最高水平,全球变暖触目惊心


地球二氧化碳浓度,达到450万年来最高水平,全球变暖触目惊心


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地球作为太阳系碳基生命最理想的家园 , 为所有生命体提供了最为舒适的自然条件 。 然而 , 伴随着人口的增长、对资源能源消耗量的不断增加 , 排放到自然环境中的各种污染物以及温室气体也在持续增加 , 特别是工业革命之后 , 这种趋势愈发明显 , 地球的自然环境受到如此强烈、持续的影响 , 引发了一系列全球性的“生态变化” , 而全球气候变暖则是最明显的写照 。

温室气体以及温室效应产生的原理
地球是一个被厚厚的大气层所包裹起来的星球 , 地球的大气层中的主要气体物质为氮气、氧气 , 另外还含有少量的惰性气体、二氧化碳、水蒸气等 , 这些气体物质主要集中在距离地表12公里以内的对流层中 。
地球之所以能够“保温” , 一方面来源于太阳的辐射能量 , 不同波长的光线大部分都可以穿透大气层 , 为大气层以及地球表面进行加温 。 另一方面 , 被加温的大气层以及地表 , 也会无时无刻不在散发着热量 , 有一部分能量通过地球大气层辐射到宇宙空间中去 。
【地球二氧化碳浓度,达到450万年来最高水平,全球变暖触目惊心】
作为大气层中主要组分的氮气和氧气 , 对于无论来自太阳的长波辐射 , 还是来自地表的短波辐射 , 吸收的能力较低 , 这些能量都可以从它们中间“穿透过去” 。 但是 , 二氧化碳这种气体就不行了 , 它对于波长较短的红外辐射吸收能力较强 , 所以 , 太阳辐射可以穿透它来到地表 , 而从地表发出的短波辐射就穿不过去 , 从而阻挡了地球热量的向外散失 。 这种作用的方式 , 就像给地球盖上了一个玻璃罩 。

实际上 , 地球之所以能够“保温” , 具备像二氧化碳这种能力的气体 , 所发挥的作用居功至伟 。 如果没有二氧化碳的“保温”功能 , 据科学家们测算 , 地球的整体温度 , 可能要比现在低20摄氏度左右 。 但是 , 一旦大气层中温室气体的浓度过高 , 那么就会打破大气层维持地球能量平衡的状态 , 形成能量“进的多、出的少”这样的局面 , 地球的整体温度就会逐渐升高 , 形成温室效应 。

除了二氧化碳之外 , 还有一些气体也具备给地球“增温”的能力 , 比如甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫、水蒸气等 。 其中 , 由于二氧化碳由于浓度最高、来源最广、与生物包括人类活动的关系最为密切 , 所以是造成全球气候变暖的最重要因素 。

当前大气层中二氧化碳的浓度水平
美国国家海洋和大气管理局联合斯克里普斯海洋研究所 , 近期在夏威夷莫纳罗亚山上 , 通过仪器监测到了2021年5月份大气中二氧化碳的浓度值 , 结果显示 , 浓度水平达到了月平均419ppm(百万分之419) 。
这个数值 , 是人类利用现代观测手段直接测量二氧化碳浓度以来(60多年来) , 所达到的最高水平 。 同时 , 科学家们将410-450万年前上新世气候最佳时期作为“本底背景” , 利用间接模拟的手段 , 判断出目前地球大气层中二氧化碳的水平 , 是从“本底背景”时期以来的最高浓度 。

如果我们将工业革命以来200年的时间内 , 大气层中二氧化碳的浓度水平做个曲线的话 , 可以看出总体趋势是持续上升状态的 , 当然中间有个别的年份会有所下降 , 但不影响总体趋势的发展 。 比如过去的2020年 , 全球二氧化碳的排放总量 , 实际上就下降了6.4%左右(约23亿吨) , 但是 , 这要归结于全球疫情的爆发以及可再生能源使用量的持续增长 。 进入到今年以后 , 全球二氧化碳的排放量又重新“复苏” , 目前达到了最高水平 , 预计此后还将持续增长 。

大气层中二氧化碳浓度水平的增加 , 在工业革命后持续增长 , 尤其是近30年来增长趋势更为明显 。 根据测算 , 工业革命后200年 , 浓度水平增加了25% , 而最近的30年 , 浓度水平就增加了50% 。

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