自第一个地球日以来，地球的二氧化碳水平已经脱离正常轨道

从太空看地球的大气层。图片来源：美国宇航局

2023 年 4 月 21 日更新：地球大气二氧化碳平均水平2022 年超过 417 ppm，甚至最近每日读数达到 424 ppm 以上。当这篇报道于 2019 年首次发表时，二氧化碳浓度徘徊在 412 ppm 左右。他们不断崛起，坚持不懈。

1970 年 4 月 22 日，当美国人庆祝第一个地球日时，地球的大气层与今天明显不同。五十年前，科学家测量地球上二氧化碳（地球上最重要的温室气体）的含量约为百万分之 325（ppm）。

五年后的今天，这一数字已飙升至 412 ppm 左右，高出近 90 ppm。大气研究人员、地质学家和气候科学家称这是前所未有的变化。至少80万年了，尽管二氧化碳含量可能还没有这么高数百万年。

德克萨斯大学奥斯汀分校的古气候学家丹·布里克说：“自第一个地球日以来，二氧化碳的增加速度在地质记录中是前所未有的。”

“不不管你怎么看，这都是史无前例的。”科罗拉多大学博尔德分校大气与海洋科学系副教授克里斯·卡瑙斯卡斯 (Kris Karnauskas) 表示同意。

“这完全是前所未有的”

“这上一次二氧化碳水平如此之高时，海平面比现在高出许多英尺，”内华达大学拉斯维加斯分校气候科学家马修·拉赫尼特补充道。这是地球上一个较温暖的地质时期，称为上新世，跨越约 250 万至 500 万年前。拉赫尼特指出，当时地球的海平面比现在高出约 30 英尺，当时地球上的冰盖融化成海。

今天的二氧化碳浓度到底有多史无前例？

布法罗大学古气候学家杰森·布里纳 (Jason Briner) 解释说，在过去的一百万年里，地球的二氧化碳水平肯定会波动，但它们自然会在 180 到 280 ppm 之间波动。

过去 80 万年的二氧化碳水平图片来源：斯克里普斯海洋学研究所

但在今天的世界地球日，我们“现在已经超过”了自然二氧化碳波动的最高上限约 130 ppm。简而言之，这不正常。尤其是自第一个地球日以来的过去 49 年。

“该死，”布林纳说。 “49 年内达到 87 ppm。”

20 世纪 70 年代，第一个地球日之后，二氧化碳浓度每年上升约 1 ppm。但卡瑙斯卡斯表示，近年来该比率平均已上升至 2 ppm 以上。这个速度在过去 80 万年里是闻所未闻的（科学家们有直接证据证明地球的二氧化碳水平早在 80 万年前就已存在）气泡被困在古老的冰中.)

之前二氧化碳浓度的上升只是比较渐进的事件。卡纳斯卡斯说：“相比之下，过去的气候变化就显得苍白无力。”

可混搭光速

我们正在抽水大量的二氧化碳飞向星球的天空。

通常，地球可以处理这些多余的碳。在较长的时间内，地球将碳吸收到海洋和岩石地面中。但今天这些变化发生得太快了。地球无法消耗大量的二氧化碳。

布里克解释说，当二氧化碳释放速度很快时，就像现在一样，这些碳就会被海洋吞噬。今天，关于人类产生的二氧化碳的 31%被吸收到海洋中。但以如此快的速度（特别是自第一个地球日以来），海洋表面一次只能吸收这么多的二氧化碳，而其余的则留在空气中加热地球。

当地球有更多的时间来应对二氧化碳的增加时——比如数十万年的数量级——这些碳也会储存在岩石中，这是一个众所周知的过程，称为“硅酸盐风化”。

自 2005 年左右以来，二氧化碳 ppm 不断上升图片来源：NASA/NOAA

但如今，这些缓慢移动的自然过程没有时间来应对历史上最高的温室气体排放量。

“二氧化碳排放率非常重要，”布里克说。 “它会影响排放的二氧化碳有多少留在大气中，从而导致变暖。”

没有重大而雄心勃勃的努力为了在本世纪减少碳排放，我们可能会突破 500 ppm。

随着更多的吸热碳在大气中积聚，气候变暖的程度有多大？幸运的是，气候科学家现在说我们正在没有走上最糟糕的“一切照旧”的变暖轨道（下面的红线）不再是了，因为各国已经做出了努力并做出了减排承诺。但仍然可能发生相当大的变暖。

“对于有条件和无条件的承诺，到本世纪末，执行当前的承诺只会将气温上升幅度分别降至 2.4-2.6°C。”根据 2022 年联合国报告。重要的提示：2.4 摄氏度相当于 4.3 华氏度。4.3 华氏度是巨大的升温量。在大约 2 F，大量的南极冰川已经不稳定美国正在为到 2050 年，海平面将上升约一英尺。

这 4.3 F 的变暖更符合“中间”排放情景（下黄线）其中，全球碳排放量在 2045 年左右开始真正下降。随着快速削减，该线将下降得更快。