記者 王碩

　　二氧化碳（CO2）等溫室氣體的大量排放正在深刻地影響全球的氣候格局。在11月18日《知識分子》主辦“氣候學家面對面——科學傳播公益工作坊”上，IPCC第六次科學評估報告作者、浙江大學地球科學學院教授曹龍分享了關于大氣二氧化碳循環(huán)及對氣候變化影響的最新認識。

　　當前大氣CO2濃度比工業(yè)革命前增加了約50%

　　大氣中最主要的組成成分是氮氣和氧氣，二氧化碳和其他溫室氣體僅僅占很小的部分，但卻對全球氣候起著重要作用。

　　根據大氣二氧化碳濃度最新的觀測及預測結果，2021年CO2濃度已經達到了415ppm。而工業(yè)革命之前，這一數值大概是280ppm。這意味著現在的CO2濃度比工業(yè)革命之前增加了約50%。

　　據全球碳計劃組織（GCP）的數據，煤、石油和天然氣三大化石能源的燃燒所排放的CO2分別占到了排放總量的40%、32%和21%。總體而言，化石燃料燃燒貢獻排放的約90%。

　　從1990年至今全球化石燃料燃燒排放的二氧化碳量的結果來看，2020年CO2排放348億噸，比1990年高出一半以上，預計2021年將高達364億噸。

　　大氣CO2到哪里去？

　　這些排入大氣的CO2去了哪里？

　　研究顯示：每年排放的CO2只有近一半存留在大氣層，其他被陸地和海洋吸收。

　　當大氣二氧化碳的源（排放）超過了匯（海洋和陸地吸收）的時候，大氣二氧化碳濃度將會增加。

　　由此可以認識到碳循環(huán)和氣候變化的基本鏈條：人為活動（主要是化石燃料燃燒）向大氣中排放CO2，其中一部分被陸地和海洋吸收，未被吸收的部分滯留在大氣中，造成大氣CO2濃度增長，進而影響大氣輻射平衡（溫室效應）造成全球變暖。反過來，全球變暖將會從總體上減緩海洋和陸地對CO2的吸收，從而使得大氣CO2濃度加速增長。

　　海洋生態(tài)系統(tǒng)也“吃不消”

　　二氧化碳的排放除了造成全球變暖，還有許多其他方面的氣候效應。

　　比如對于海洋生態(tài)系統(tǒng)來說，CO2被海洋吸收后會產生碳酸，降低海水的pH值、增加海水的酸性并減少海水中碳酸根離子的濃度。海洋酸化會對海洋生態(tài)系統(tǒng)產生深遠影響，尤其不利于海洋貝類生物的生長和珊瑚礁的形成。隨著海洋酸化的加劇，海洋生物受到的影響會越來越嚴重。

　　全球變暖的本質是大氣輻射過程，海洋酸化的本質是化學過程，但它們的罪魁禍首都是化石燃料燃燒產生的CO2排放。

　　減緩和人工干預氣候變化

　　據第六次IPCC評估報告結果，每1萬億噸CO2的排放引起約0.45℃的溫升。

　　那么，為了實現1.5℃或2℃的溫控目標，還能向大氣中排放多少CO2？

　　據全球碳計劃組織的最新估算結果，從工業(yè)革命前的1750年至今，人類已經向地球排放了約2.5萬億噸CO2，若保持現在的排放速度不變，要實現1.5℃或2℃的溫控目標分別還能排放約11年和32年。

　　IPCC AR6的評估報告中指出，溫控1.5℃和2℃需要在21世紀中葉和2070年后實現凈負CO2排放，即人為從大氣中清除的CO2量要大于人為向大氣排放的CO2量。

　　相應地，為了實現溫控目標、減緩氣候變化，可以從三個方面入手：

　　第一是減少溫室氣體的直接排放，從源頭大幅減排。

　　第二是通過CO2移除方法，即通過人為方法增加海洋或陸地碳匯，或者直接從大氣中捕捉CO2并封存。但是移除方法的除碳潛力估算有很大的不確定性，并且會對生物化學循環(huán)和氣候環(huán)境產生深遠影響。

　　第三是進行太陽輻射干預，也稱為地球工程（或氣候工程），即通過人為方法減少到達地—氣系統(tǒng)的太陽輻射，或增加逃逸到太空的長波輻射。這類技術包括向平流層注入硫酸鹽等具有散射性質的氣溶膠、增加海洋上空低云反照率、高層卷云變薄等。此方法可以作為備用手段，但是不能作為減緩減排的理由。目前，對于地球工程的研究還停留在理論模擬研究階段。

　　總之，每0.1℃溫升都會增加氣候變化帶來的風險；每1噸的CO2和其他溫室氣體排放都會加劇溫升和海洋酸化；現在排放的溫室氣體越多，未來應對氣候變化的難度越大。為了我們的子孫后代，為了地球的明天，大幅度減排刻不容緩。