日前,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)莫纳罗亚气象台的传感器监测到一个惊人数据。大气中的二氧化碳(CO2)浓度已经超过415ppm,即CO2质量超过整个大气质量的万分之4.15,创造了有史以来的最高纪录。
当地时间11日上午,斯克里普斯海洋研究所的科研人员在位于夏威夷的莫纳罗亚气象台记录下这一历史性数据415.26ppm。气象学家埃里克·霍尔萨斯在社交网站“Twitter”上表示,人类历史上地球大气中的CO2浓度首次超过415ppm。“这不仅是有记录的历史中的第一次,也不仅是一万年前农业文明出现后的第一次,而是数百万年前人类出现后的第一次。我们从未见识过这样的地球。”
事实上,早在4月,德国波茨坦气候影响研究所的威利特等人就在《科学》杂志上撰文指出,大气中CO2浓度已经达到了300万年前水平。而直立行走的人类,200万年前才刚刚出现。
近年来,大气中的CO2浓度仍在迅速上升。一直跟踪CO2浓度变化的斯克里普斯海洋研究所项目负责人拉尔夫·基林表示,其平均增长率仍处于历史高位。今年与去年相比增长了3ppm,而近些年的平均增长率为每年2.5ppm。密歇根大学的一项研究认为,到下世纪中叶,大气中的CO2浓度或飙升至5600万年前的水平。
NOAA把CO2比作“砖”,将地球比作散发热量的壁炉。大气中过量的CO2等温室气体将吸收陆地和海洋散发的热量,使地球的热量循环失去了平衡,平均气温上升。更可怕的是,随着气温升高的还有地球的“脾气”。2014年发表在《自然》杂志上的一项研究认为,温室气体导致的气候变化将使地球表面的大气波动更为剧烈,高温、干旱、酷寒等极端天气的出现将更加频繁。
2018年11月22日,世界气象组织(WMO)发布2017年度全球大气温室气体公报。公报采用的大气温室气体浓度数据来自世界气象组织全球大气观测网(GAW)、全球大气气体先进试验(AGAGE)等。公报称全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史记录,二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到405.5±0.1ppm(ppm为摩尔比浓度10-6,即百万分之一)、1859±2ppb(ppb为摩尔比浓度10-9,即十亿分之一)、329.9±0.1ppb,2016-2017年大气二氧化碳浓度增幅约2.2ppm,相比2015-2016年明显降低(2016年为3.3ppm),2015-2016年较高的二氧化碳增幅主要由厄尔尼诺现象导致的热带地区干旱及森林大火等引起。2017年全球大气甲烷和氧化亚氮浓度也达到了新的高度,2016-2017年增幅分别达7ppb和0.9ppb。根据美国国家海洋大气局(NOAA)的温室气体指数分析结果,2017年由大气长寿命温室气体引起的辐射强迫相比1990年上升了约41%,而这其中二氧化碳的贡献超过82%。
中国温室气体浓度监测与分析。中国气象局在WMO/GAW框架下,协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测,所用的方法、标准、流程均与国际接轨,1992年首次在我国首次开展温室气体本底浓度观测。2016年底我国发射首颗全球二氧化碳观测科学实验卫星(TanSat),截止目前,已经初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。
青海瓦里关站是WMO/GAW全球31个大气本底站之一。2017年青海瓦里关站观测的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别上升至407.0±0.2ppm、1912±2ppb、330.3±0.1ppb,均高于同期全球平均水平,尤其是甲烷浓度明显高于全球平均。2017年我国北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山站3个区域本底站温室气体浓度也出现上升,二氧化碳平均浓度分别为416.0±1.8ppm、419.5±1.9ppm、415.6±0.8ppm。
卫星遥感监测显示:2017年全球和中国陆地区域年平均大气CO2浓度分别达402.2±2.8ppm和405.0±3.0ppm。相比2016年,增长2.2ppm和2.6ppm,与过去8年(2010-2017)的全球和中国区域年平均绝对增量(2.2ppm和2.4ppm)基本持平。我国是世界上温室气体总量排放最大的国家,在应对气候变化,履行《巴黎协定》控制温室气体排放方面付出了极大的努力。基于本底温室气体观测资料的“自上而下”反演计算是评估/验证温室气体排放的重要手段之一,已被政府间气候变化专门委员会(IPCC)纳入国家温室气体排放清单编制方法学报告,世界气象组织(WMO)也特别成立“全球温室气体综合信息系统”(IG3IS)推进基于浓度观测资料的温室气体源汇估算。本次WMO公报还特别列举了新西兰、英国、加拿大基于温室气体浓度观测开展源汇估算方面的成功案例。中国气象局也长期致力于应对气候变化相关的工作,积极参与“全球温室气体综合信息系统”(IG3IS)系统相关的服务,基于我国本底温室气体网络化观测资料,结合“自上而下”的模式对我国温室气体源汇开展了初步的分析研究,支撑了我国应对气候变化、节能减排等科学决策。