温室气体对经济和你的影响

不断上升的二氧化碳水平如何让你的世界变成温室

温室气体吸收热量

图片来源:Filo/Getty Images

温室效应是指地球大气中的二氧化碳和其他气体吸收了太阳的热辐射。温室气体包括二氧化碳、水蒸气、甲烷、氧化亚氮和臭氧。它们还包括少量但致命的氢氟碳化合物和全氟碳化合物。

我们需要一些温室气体。如果没有,大气温度会低91华氏度。地球会变成一个冰冻的雪球地球上的大部分生命将不复存在。

但自1850年以来,我们增加了太多的气体。我们燃烧了大量的植物性燃料,如汽油、石油和煤炭。结果,气温上升了大约1摄氏度

二氧化碳

二氧化碳是如何吸收热量的?它的三个分子之间只有松散的连接。当辐射热经过时,它们剧烈地振动。它能吸收热量,防止热量进入太空。它们的作用就像温室的玻璃屋顶,可以吸收太阳的热量。

自然界排放230亿吨二氧化碳每年排放到大气中。但它通过植物的光合作用重新吸收等量的碳来保持平衡。植物利用太阳能制造糖。它们结合了二氧化碳中的碳和水中的氢。它们释放氧气作为副产品。海洋也会吸收二氧化碳。

一万年前,当人类开始燃烧木头时,这种平衡就改变了。到1850年,二氧化碳浓度上升到278ppm。术语278ppm意味着每百万个空气分子中有278个二氧化碳分子。1850年以后,当我们开始燃烧石油、煤油和汽油时,速度加快了。

这些化石燃料是史前植物的遗迹。燃料包含植物在光合作用中吸收的所有碳。当它们燃烧时,碳与氧结合,以二氧化碳的形式进入大气。

2002年,二氧化碳浓度上升到365 ppm.到2019年7月,它已经达到百万分之411.我们正在以前所未有的速度增加二氧化碳。

上次二氧化碳含量这么高是在上新世时期.当时的海平面比现在高66英尺,南极生长着树木,气温比现在高3到4摄氏度。

需要35000年让大自然吸收我们增加的二氧化碳。前提是我们立即停止排放二氧化碳。我们必须删除这些2.3万亿吨以阻止进一步的气候变化。否则,二氧化碳将使地球变暖到上新世时期的水平。

来源

美国对目前大气中的大部分碳排放负有责任。从1750年到2018年,它排放了3970亿吨二氧化碳.三分之一是自1998年以来排放的。中国贡献了214吨,前苏联贡献了180吨。

2005年,中国成为世界上最大的排放国.为了提高居民的生活水平,该市一直在修建燃煤和其他发电厂。因此,它每年排放总量的30%。美国紧随其后,占15%。印度占7%,俄罗斯占5%,日本占4%。五大碳排放国合计增加了全球60%的碳排放。如果这些最大的污染者可以停止排放并推广可再生技术,其他国家就不需要真正参与进来了。

2018年,二氧化碳排放增加了2.7%.这比2017年1.6%的增幅还要糟糕。这一增长使温室气体排放量达到创纪录的371亿吨。中国增长了4.7%。特朗普的贸易战正在放缓中国经济。因此,中国领导人正在允许燃煤电厂增加产能,以提高产量。

第二大排放国美国增加了2.5%。的能源信息管理局预测2019年排放量将下降1.2%。这还不足以达到《巴黎气候协定》所要求的3.3%的减排目标。

在2017年,美国发射相当于645.7万吨二氧化碳。其中,82%是二氧化碳,10%是甲烷,6%是一氧化二氮,3%是氟化气体。

交通运输排放29%,发电28%,制造业22%。企业和家庭为取暖和处理废物排放11.6%。农业排放的9%来自奶牛和土壤。管理森林吸收了11%美国温室气体.从公共土地上提取化石燃料占美国温室气体排放的25%在2005年到2014年之间。

第三大排放国欧盟减少了0.7%。印度的排放量增加了6.3%。

甲烷

甲烷或CH4的吸热能力是等量二氧化碳的25倍。但它会在10到12年后消失.二氧化碳可以持续200年。

甲烷来自三个主要来源。煤炭、天然气、石油的生产和运输占39%。另外,奶牛消化系统贡献了27%,而粪便管理贡献了9%。城市固体垃圾填埋场中有机垃圾的腐烂率为16%。

2017年出现了9440万头牛在美国。相比之下,3000万年美洲野牛在1889年之前。野牛确实会排放甲烷,但至少15%被吸收草原上曾经大量存在的土壤微生物。今天的农业实践破坏了草原,增加了肥料,进一步减少了这些微生物。结果,甲烷水平急剧上升。

解决方案

研究人员发现在奶牛的饮食中添加海藻可以减少甲烷的排放。2016年,加州表示会这么做到2030年将其甲烷排放量降低到1990年水平的40%.它有180万头奶牛和500万头肉牛。海藻饮食,如果被证明是成功的,将是一个廉价的解决方案。

环境保护beplay体育官网电脑署推出了堆填区沼气推广计划帮助减少垃圾填埋场产生的甲烷。该项目帮助市政当局将沼气作为可再生燃料使用。

2018年,壳牌、英国石油和埃克森同意限制他们的天然气作业产生的甲烷排放。2017年,一群管理着约30万亿美元资产的投资者发起了一项为期五年的倡议,推动最大的排放企业减少排放。

一氧化二氮

一氧化二氮,也叫N2O,贡献了6%温室气体排放。它在大气中停留了114年。它吸收的热量是同等量二氧化碳的300倍。

它是由农业和工业活动产生的。它也是化石燃料和固体废物燃烧的副产品。超过三分之二来自于化肥的使用。

农民可以通过减少氮肥的使用来减少一氧化二氮的排放。

氟化气体

含氟气体是持续时间最长的。它们的危险性是等量二氧化碳的数千倍。因为它们非常强大,所以被称为高全球变暖潜力气体。

有四种类型。氢氟碳化合物用作制冷剂。它们取代了氯氟烃消耗保护臭氧层在大气中。不过,氢氟碳化合物也正在被氢氟烯烃所取代。它们的寿命较短。

全氟碳化合物是在铝生产和半导体制造过程中排放的。它们在大气中存在2600年到5万年。它们的威力是二氧化碳的7390到12200倍。环保局正在处理铝和半导体工业减少这些气体的使用。

六氟化硫用于镁加工、半导体制造和作为泄漏检测的示踪气体。它也用于电力传输。它是最危险的温室气体。它在大气中可以存在3200年,其效力是二氧化碳的2.28万倍。环保署正与电力公司合作,检测泄漏并回收气体。

三氟化氮在大气中可存留740年。它的威力是二氧化碳的17200倍。

温室效应在1850年被发现

科学家们在100多年前就知道二氧化碳和温度是有关系的。19世纪50年代,约翰·廷德尔和斯万特·阿伦尼乌斯研究了气体对阳光的反应。他们发现大部分大气都没有影响,因为它们是惰性的。

但1%非常不稳定。这些成分是二氧化碳、臭氧、氮、氧化亚氮、CH4和水蒸气。当太阳的能量撞击地球表面时,它会被反射回去。但这些气体就像毯子一样。它们吸收热量,再将其辐射回地球。

1896年,斯万特·阿雷尼乌斯发现,如果二氧化碳浓度翻倍(当时为280ppm),温度将升高4摄氏度。

如今的二氧化碳水平几乎翻了一番,但平均气温只上升了1摄氏度。但气温上升是需要时间来应对温室气体的。这就像打开燃烧器加热咖啡一样。在温室气体减少之前,气温将继续攀升,直到高出4摄氏度。

影响

从2002年到2011年,每年排放93亿吨碳。植物吸收了其中的26%。几乎有一半进入了大气层。海洋吸收了26%。

海洋每天吸收2200万吨二氧化碳。自1880年以来,总量达到了5250亿吨。这使得海洋在过去200年里酸性增加了30%这会破坏贻贝、蛤蜊和牡蛎的壳。它还会影响海胆、海星和珊瑚的多刺部分。在太平洋西北部,牡蛎的殖民地已经受到了影响。

当海洋吸收二氧化碳时,它们也会变暖。高温导致鱼类向北迁徙。多达50%的珊瑚礁已经灭绝。

海洋表面正在变暖比下层多。这就阻止了较低、较冷的地层移动到地表来吸收更多的二氧化碳。这些较低的海洋层也有更多的植物营养物质,如硝酸盐和磷酸盐。没有它,浮游植物就会挨饿。这些微小的植物吸收二氧化碳,当它们死亡并沉入海底时将其封存起来。因此,海洋正在达到其吸收二氧化碳的能力。很可能大气变暖的速度会比过去更快。

也会影响鱼的能力气味。它抑制了鱼在能见度低时定位食物所需的气味感受器。它们也不太可能躲避捕食者。

在大气中,上升的二氧化碳水平有助于植物生长,因为植物在光合作用时吸收二氧化碳。但较高的二氧化碳水平降低了作物的营养价值。全球变暖将迫使大多数农场都要向北迁移。

科学家们相信这一副作用大于好处.气温升高、海平面上升、干旱、飓风和野火的增加抵消了植物生长的任何收益。

逆转温室效应

在2014年,政府间气候变化专门委员会说各国必须采取双管齐下的措施全球变暖的解决方案.它们不仅必须停止排放温室气体,还必须清除大气中现有的碳。的上次二氧化碳含量这么高那时没有极地冰盖,海平面比现在高66英尺。

在2015年,巴黎的气候协议由195个国家签署。他们承诺,到2025年,他们将使温室气体排放量比2005年的水平至少减少26%。其目标是防止全球变暖比工业化前水平再恶化2摄氏度。许多专家认为这是一个转折点。除此之外,气候变化的后果将不可阻挡。

碳封存捕获并将二氧化碳储存在地下。为了实现《巴黎协定》的目标,到2050年每年必须减少100亿吨,到2100年必须减少1000亿吨。

最简单的解决方法之一就是种植树木和其他植被停止砍伐森林。世界上的3万亿棵树能储存4000亿吨的能量的碳。在地球上的空地上还有种植1.2万亿棵树的空间。这将额外吸收16亿吨的碳。的大自然保护协会估计每吸收一吨二氧化碳只需花费10美元。自然保护协会是这么建议的恢复泥炭地和湿地作为另一种低成本的碳封存解决方案。它们含有550亿吨的碳。

政府应立即资助激励农民更好地管理土壤.他们可以种植像白萝卜这样吸收二氧化碳的植物,而不是将二氧化碳排放到大气中。根系分解土壤,死后变成肥料。用堆肥或粪肥作肥料的在改善土壤的同时也将碳返回到土壤中。

发电厂可以有效利用碳捕获和储存因为二氧化碳占它们排放量的5%到10%。这些植物利用与空气结合的化学物质过滤空气中的碳。具有讽刺意味的是,退役的油田拥有储存碳的最佳条件。政府应该像资助太阳能和风能一样资助这项研究。它只需要9亿美元,远远低于国会在哈维飓风救灾中花费的150亿美元。

你今天可以采取的七个步骤

有七个全球变暖解决方案你可以从今天开始扭转温室效应。

首先,种树和其他植物来阻止森林砍伐。你也可以向植树的慈善机构捐款。例如,伊甸园植树造林雇佣当地居民在马达加斯加和非洲种树,每棵10美分。它也给非常贫穷的人一份收入,恢复他们的栖息地,并拯救物种大规模灭绝

第二,实现碳中和.的美国人平均排放16吨二氧化碳的排放量据Arbor环保联盟称,100棵红树林beplay体育官网电脑每年可吸收2.18吨二氧化碳。平均每个美国人需要种植734棵红树林才能抵消一年所产生的二氧化碳。按每棵树0.1美元计算,将花费73美元。

联合国的项目现在气候中立还允许您通过购买信用抵消您的排放。这些信贷资助绿色倡议例如发展中国家的风能或太阳能发电厂。

第三,享受植物性饮食用更少的牛肉.单一种植作物来喂养奶牛会导致森林砍伐。那些森林会吸收393亿吨二氧化碳.牛肉的生产产生了全球排放量的50%

同样,避免使用棕榈油的产品。富含碳的沼泽和森林被砍伐成种植园。这是通常作为植物油销售

第四,减少食物浪费.的减少联合估计如果食物浪费减少50%,就可以避免262亿吨二氧化碳的排放。

第五,减少化石燃料的使用.在可用的地方多使用公共交通自行车和电动汽车。或者保留你的车,但要保养它。保持轮胎充气,更换空气滤清器,车速低于每小时60英里。

第六,公司的压力披露其与气候相关的风险并采取行动。1988年以来,有100家公司是负责任的超过70%的温室气体排放。最差的是埃克森美孚、壳牌、英国石油和雪佛龙。这四个公司仅6.49%。

第七,让政府承担责任.每年有2万亿美元投资于建设新能源基础设施。的国际能源署表示政府控制了其中的70%。

同样,给承诺解决全球变暖问题的候选人投票。的日出运动正在向候选人施压,要求他们采纳绿色新政。有500名候选人他们发誓不接受来自石油行业的竞选捐款。