地球的二氧化碳水平将达到400ppm

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夏威夷莫纳罗亚(Mauna Loa)的日落,这里是世界上首屈一指的二氧化碳监测站。(照片:NOAA)。

5月10日更新:这是官方的。美国国家海洋和大气管理局已证实,5月9日的日平均值二氧化碳浓度在人类历史上,地球大气中的二氧化碳含量首次超过了百万分之400ppm。

科学家报告称,全球二氧化碳水平可能在几天内达到400ppm,这是人类历史上前所未有的不祥里程碑。自上新世以来,地球大气中还没有含有那么多的二氧化碳,上新世是一个比第一世早200多万年结束的古老时代智人出现了。

这一预测是基于夏威夷莫纳罗亚天文台(MLO)的数据二氧化碳测量的黄金标准由于其深厚的数据记录和与主要污染源的隔离。该监测站位于太平洋海拔1.3万英尺的一座山上,4月29日的监测结果显示,该监测站的日平均值为399.5 ppm,一些小时的读数已经超过了400ppm。二氧化碳浓度在一年中有季节性波动,通常在5月中旬的莫纳罗亚峰达到峰值。

虽然400ppm不是所谓的气候变化“临界点”,但它确实是符号阈值这说明了人类在短短几代人的时间里是如何戏剧性地改变了大气。在工业革命之前的数千个世纪里,全球二氧化碳水平一直徘徊在170 ppm到300 ppm之间,然后突然开始飙升。到1958年,当气候科学家查尔斯·大卫·基林(Charles David Keeling)建立MLO时,二氧化碳浓度已经达到了百万分之317,到20世纪末达到了百万分之360。

斯克里普斯海洋研究所的地球化学家拉尔夫·基林(Ralph Keeling)说:“我希望这不是真的,但看起来世界将会毫不留情地突破400ppm的水平。”他继承了已故父亲查尔斯·大卫·基林(Charles David Keeling)的工作。“按照这个速度,我们将在几十年内达到450ppm。”

下面两张图表展示了这种碳轰炸的速度。第一个是斯克里普斯制作的MLO数据图,被称为“林曲线——显示了自20世纪50年代末以来,大气中二氧化碳浓度如何上升了约25%:

林曲线

而这一份由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)制作的报告,显示了一个更长的记录,可以追溯到80万年前。它的数据来自于困在古代冰中的气泡,显示出比工业化前的峰值增长了大约33%。它还表明,与历史变化相比,最近的上涨是多么迅速:

二氧化碳浓度

根据美国国家海洋和大气管理局的数据,约80%的人为二氧化碳排放来自燃烧化石燃料,约20%来自森林砍伐和某些农业做法。自两个世纪前人们开始广泛燃烧煤炭、石油和其他化石燃料以来,工业革命通常被认为是今天二氧化碳持续激增和相关气候变化的起点。

在莫纳罗亚即将到来的里程碑并不是第一个400 ppm的现代测量-美国国家海洋和大气管理局去年报告的北极地区的二氧化碳水平刚刚超过400 ppm。但由于历史上北极的二氧化碳上升速度比地球上其他地方快,它不一定是全球浓度的可靠标志。另一方面,莫纳罗亚被认为是评估全球大气中二氧化碳含量最准确的地方。

400ppm的门槛一开始是短暂的,因为北半球的夏季植物生长很快就会开始从空气中吸收更多的二氧化碳。这种现象是贯穿整个基林曲线历史的季节性变化的基础,但这只是一种冷冰冰的安慰。MLO的二氧化碳浓度在夏末的低点往往会在四五年后赶上春季的高点,所以最快在2017年全年的浓度可能会超过400ppm。但这并没有发生从上新世开始这是一个温暖的地质时代,从大约530万年前持续到260万年前。

科学家们估计,上新世的平均气温比现在高出约18华氏度,海平面高出16至131英尺。二氧化碳含量上升所带来的额外热量只是几种温室气体中的一种在大气中——也与更强的风暴、更长的干旱以及一系列其他气候和生态危机有关。过量的二氧化碳也被地球上的海洋吸收,海洋的酸性越来越强,因此珊瑚、甲壳类动物和其他野生动物的生存环境越来越差。

著名气候科学家詹姆斯·汉森在2009年报告称,任何超过350ppm的二氧化碳水平都可能引发危险的变暖。但是,尽管美国的碳排放量目前处于1994年以来的最低水平,但美国在所有国家中仍排名第二,仅次于中国。全世界每秒仍排放240万磅二氧化碳,这使得我们不太可能在短期内降低到350ppm。联合国政府间气候变化专门委员会估计,450ppm是气候变化最严重影响的开始。

“400 - ppm阈值是一个发人深省的里程碑,”蒂姆Lueker说,斯克里普斯海洋学家兼以研究员。“它应该为我们所有人敲响警钟,支持清洁能源技术,减少温室气体排放,否则对我们的子孙后代来说就太迟了。”