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及對氣候變化影響的最新認識。

　　當前大氣CO2濃度比工業革命前增加了約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。

　　海洋生態系統也“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。

　　比如對于海洋生態系統來說，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系統產生深遠影響，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和氣候環境產生深遠影響。

　　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。