氣象學家霍特豪斯(Eric Holthaus)稱:「這是人類史上地球大氣層CO2濃度首度突破415ppm。」

  他還表示:「不光是在有文字記載的歷史以來,不只是在1萬年前農業時代開始以來,而是自現代人存在前的數百萬年前以來。」

大氣二氧化碳濃度突破415ppm 科學家:人類歷史首見?

news.cctv.com圖標人類歷史上首次大氣二氧化碳濃度突破 415ppm 警惕!?

www.xianjichina.com圖標大氣二氧化碳濃度突破415ppm 300萬年來首次?

www.guancha.cn

永久凍土在北極解凍如此之快,以至於科學家正在失去他們的設備?

www.cbc.ca

北極永久凍土帶鬆動?

www.theguardian.com


既然新聞用的是我們組的圖,就斗膽來回答一下這個問題。

二氧化碳濃度加速上升是不可避免的趨勢,即使現在立刻0排放,都還會持續上升數年。

巧的是老闆前幾天剛讓我給keeling curve基於不同RCP scenario做未來趨勢預測,真的不容樂觀。

配圖作為一個較為理想的情況(碳排放逐漸穩定),二氧化碳的濃度依然會持續加速上升。但現實遠會更糟糕,隨著人類發展,碳排放的增速應該會繼續加快,那二氧化碳濃度上升的速度定會更快。此外,此系列圖即將被更新到到keeling curve網站。


要我說,這些科學家真是不擅宣傳。光說一個415ppm,普通人哪個會知道這有什麼意義啊。

真正應該展示給公眾的不應該是二氧化碳的絕對濃度值,而是其濃度上升的速度趨勢:

一萬年時間尺度內的二氧化碳濃度上升圖

80萬年尺度上的趨勢。人類活動導致的二氧化碳濃度上升速度太快了,只剩一像素的直線了

(說實話,看著這風騷陡峭的尾線還能堅持「人類活動不是二氧化碳濃度上升的主因」的人吧……我敬你是條頭鐵的漢子)

所以對這條新聞的正確理解應該是:自人類首次出現於地球上的時間算起,我們不僅突破了二氧化碳濃度的記錄,並且是以旱地拔蔥火箭升空的方式突破的,而且在我們有生之年內似乎都沒有機會扭轉這一趨勢。

覺得三百萬年前二氧化碳濃度也這麼高,所以沒啥好擔心的,說實話心是真大。畢竟三百萬年前就是因為氣候變化把古猿逼下了樹,才導致的人類的誕生。

現在這時候,說實話想急剎車感覺是沒啥戲了。前方將是人類歷史上從未見過的翻天覆地的新世界了,建議大家早做準備吧。

--------- 5/16 更新 ---------

鑒於評論中有人表示看完這個旱地拔蔥的速率還是沒明白這意味著什麼……就額外多解釋一下。

地球是存在熱平衡的,打個比方,你在煤氣灶上架上一大鍋水,開上一個很小的火讓水這麼燒著。那麼最終這鍋水的溫度會達到一個穩定溫熱的狀態,此時鍋內的水向外散熱的速度和底下小火輸入給水的溫度達到平衡。

在這個比喻里,這一鍋水對應地球,小火對應於地球接收到的太陽輻照。由於太陽輻照本身變化不大,因此我們可以很容易推知:水最終達到的溫度和這鍋水向外散熱的能力正相關。如果我們把這個鍋用鍋蓋蓋上,或者用保溫材料裹起來,那麼這鍋水最終能達到的溫度就會顯著上升。而二氧化碳為代表的溫室氣體,就是這口鍋的保溫材料。

但是,同時我們也可以很容易的用生活經驗推知:當我們把鍋裹起來之後,鍋里的水並不會立刻就達到很高的溫度。水溫還是只能慢慢上漲的,只不過隨著鍋體保溫能力的提升,水溫上漲速度會比原先更快一些。

這就是科學家們嘗試警告公眾的:人類活動正在為地球加上前所未有的保溫罩。

然後就有人說了:「你們科學家警告了這麼久,怎麼我也沒見著有什麼大變化啊?」那當然了,光給鍋套個罩子,怎麼就會立竿見影地拔高水溫呢?更何況對於地球那麼大玩意,加熱的時候還沒法均勻著加熱,有些地方本來聚著的(相對較冷的)冷水團被強對流給帶出來了,結果鍋里局部地區反而還降溫了,於是這主觀上的感受就更參差不齊了。

但是任何願意著眼全局的人都能一眼看出,不管你這鍋水短時間裡怎麼鬧騰,最後的結果一定是變成熱水。不信您瞅瞅這些年的全球均溫記錄?

豎條表示當年的全球平均溫度,曲線表示二氧化碳濃度

那麼這種升溫對我們來說意味著什麼呢?買格力股票?海平面上升?

這些確實都會有影響。對於空調廠商,短期內就能立刻看到效果,不過畢竟隻影響一部分人的一小部分財富;而被海水淹沒似乎又太遙遠。所以大部分人對於氣候變遷的態度大約就是「so what?我有生之年內不會受影響啊~」

這裡介紹一個概念:「氣候難民」。

按照聯合國經濟及社會理事會的報告[1],2016年就有大約2420萬人因氣候原因而轉移,是同期因戰爭衝突轉移的人數的3倍。儘管其中許多人只是臨時轉移,且大部分轉移都不是跨國轉移,但目前的國內氣候難民轉變為國際難民也就是早晚的事。而亞洲則是未來氣候難民的重災區,例如孟加拉國全國有大約1.3億人所生活的地區海拔不足1.5米;全球有25座城市難以承受海平面上升1米的結果,其中17座處於亞洲。海平面上升2米的話,全世界將有1.87億氣候難民,大部分都出現在亞洲。按照世界銀行的估算[2],則是到2050年,在拉丁美洲、撒哈拉以南非洲和南亞會出現1.43億氣候難民。

而且,一旦大規模氣候難民導致社會動蕩再導致戰爭,難民數量還會進一步升高。

作為對比,搞得歐洲雞犬不寧的敘利亞難民危機,大約是600萬敘利亞國內難民+500萬國際難民。大家可以遐想一下規模大幾十倍的難民潮出現在我們周邊的情況。

然後說說海平面上升。目前海平面上升最大的威脅還不是把城市給泡了,而是對農業的破壞。河口三角洲和沖積平原是人類重要的糧產區,而它們普遍海拔低。海平面上升後,鹽水倒灌,土地鹽鹼化,嚴重削弱這些地塊的糧食產能。對此我們只能期待耐鹽鹼作物的發展能跟上,不然吃飽飯可能就要變成奢望了。

順便一說,按照聯合國2018年發布的報告[3],2017年全球飢餓人數已經持續上漲了3年,倒退回了2007年的水平。

那麼,既然海平面上升1米就會導致嚴重的難民危機,那麼啥時候海平面會上升到一米呢?看看美國海洋大氣管理局的預測[4]:

其中RCP4.5的黃線表示到2040年人類溫室氣體排放會達到峰值並穩定在該檔次下(挺樂觀的)。可以看到大約2065年左右海平面會升高1米。如果是悲觀估計嘛,2055年吧。不過這裡要說的是,這些年來學術界搞的這些個氣候預測吧,最常見操作就是往年的悲觀預測變成新報告里的正常預測甚至是樂觀預測……科學家們似乎總是習慣性低估人類作死的能力~

順便一說,這1米對於我國影響最大的主要是這兩個地區(看你們這麼關心房產……):

當然,不乏一些倒霉的地區,現在就已經吃不消了,比如印尼「前」首都雅加達:

印尼政府正式宣布遷都決定,預計將搬離爪哇島_文化_好奇心日報?

www.qdaily.com圖標

希望這些能讓各位對這條新聞有一些更切身的感性認識。

--------- 5/18 更新 ---------

看起來,就算是上億氣候難民也還是有人沒概念,好吧,那我只好稍微聊一下房產相關了……

以答主目前居住的上海市為例。上海同時面臨以下幾個問題:

  • 地面沉降
  • 海平面上升
  • 隨著全球變暖,颱風變得更猛烈,風暴過程中的降水量也隨之增大

然後,假如運氣不好,在2030年,一發超強颱風在天文漲潮高峰時期登陸上海會發生什麼呢?節選一下《中國沿海颱風風暴潮災害風險評估研究》[5]中的片段,這一片段描述了2030年時最極限情況下,上海將會遭受接近10米高的風暴潮的衝擊,在論文寫作的時候(2009年),這高度已超越了上海沿海海堤的高度(9米)。同時,作者也提到了,風暴潮來臨時,上海的海塘總是會出現多處潰堤現象,例如9711颱風風暴潮期間,上海沿海共損壞511處共69km長的海塘,占第一線海塘總長的14%。然後,以下是模擬預測得到的結果:

而在另外一篇論文中[6],作者對海平面升高0.3/0.6/1米後的極端風暴潮做了災害模擬,得到結果是,極端風暴潮會對上海造成 21.35/45.26/90.07% 的GDP損失,在海平面上升1米後,極端風暴潮可以對上海造成18000億元的經濟損失,並使82.93%接近2000萬的上海居民淪為氣候難民。

注意,以上預測皆為針對「極端風暴潮」,甚至在模擬發生的時間點可能是十萬年一遇級,因此他們所模擬出的最極端的災害情況很可能是不會在那個時點出現的。但是各論文亦指出,隨著海平面上漲,現有堤防的防禦等級會迅速降低。例如在這一針對江蘇省的論文中[7]舉的例子里,當海平面上漲1.37m時,原先設計為300年一遇的堤防甚至可以退化至4年一遇。所以,預測里描述的災難發生也就是晚幾年而已了。

[1] https://www.unescap.org/sites/default/files/GCMPREP_5E.PDF

[2] https://www.worldbank.org/en/news/press-release/2018/03/19/climate-change-could-force-over-140-million-to-migrate-within-countries-by-2050-world-bank-report

[3] https://news.un.org/zh/story/2018/09/1017532

[4] https://tidesandcurrents.noaa.gov/publications/techrpt83_Global_and_Regional_SLR_Scenarios_for_the_US_final.pdf

[5] 中國沿海颱風風暴潮災害風險評估研究 - 中國知網

[6] 不同海平面上升情景模擬下海岸帶災害損失評估 - 中國知網

[7] 海平面上升的災害效應研究--以江蘇沿海低地為例_愛學術


很抱歉,由於世界各國無法對減排目標達成共識,氣溫繼續升高是必然的。

即使現在各國政府真的下定決心減排,由於慣性的原因,大氣需要足夠的時間達到平衡,所以依舊無法逆轉二氧化碳濃度持續上升的趨勢,再加上如果全球暖化的影響已經衝破了底線,即使到時人類不再排放一絲一毫的二氧化碳也無法阻止正反饋現象

什麼是正反饋現象呢?眾所周知越深色的顏色會吸收更多的光,溫度上升也越快,這也就是為什麼夏天人們都比較喜愛穿白色的衣服,因為可以反射太陽光,這是基本的物理常識。格陵蘭島、南極的冰川消融和北極海冰的融化會大大加劇正反饋作用(這裡糾正一個誤區,北極海冰的融化並不會導致海平面上升)因為白色的冰川可以反射太陽光,而深色的海洋則會吸收太陽光。南北極剩下的冰川和海冰覆蓋面積越少,吸收的太陽光就會越多,從而加速冰川的融化,更多的冰川和海冰的融化又會導致正反饋加強,溫度繼續上升,這是一個惡性循環。

另一個正反饋現象是北極苔原永久凍土層的消融,甲烷所產生的溫室效應比二氧化碳強25倍,也有科學記錄甲烷曾帶給地球的災難性影響。5500萬年前,當時有1萬億噸埋在海底的甲烷湧出海平面,直接使全球氣溫上升了8攝氏度,使當時三分之二的海洋生物滅絕,造成的災難不亞於在6500萬年前撞擊地球導致恐龍滅絕的小行星。

根據估計,在西伯利亞的廣袤凍土層下方含有16720億噸碳,這是個什麼概念呢?全世界植物含碳量約為6500億噸,大氣碳含量7300億噸,已證實石油儲量也只有1450億噸,凍土層下的碳即使只有2%釋放到大氣中,後果也不堪設想。

熱帶雨林的消失也是一種正反饋現象,城市擴張、開拓牧場和對木材的大量需求都是熱帶雨林消失的原因之一。雨林在維持全球碳氧平衡中起主要作用,畢竟熱帶雨林本身就是一個巨大的碳儲存器,現在的熱帶雨林依舊可以發揮作用吸收大量的碳並藉由強烈蒸發造成的雲霧反射太陽光降低地表溫度,但熱帶雨林目前所遭受的破壞性影響很可能令其在未來不復存在,人類砍伐、燒毀熱帶雨林會使原本存在於樹木的碳返回到大氣中,原本能吸收二氧化碳的熱帶雨林卻因人類的活動轉過頭來向大氣排放二氧化碳,使全球暖化情況雪上加霜,而根據聯合國氣候變遷政府間專家委員會(IPCC)的報告預計,全球氣溫若上升3攝氏度全球熱帶雨林將面臨徹底毀滅的風險。

海洋也是同理了,海洋吸收了大量的二氧化碳,大氣二氧化碳濃度的增高同時令海洋酸性增強,溶解了那些以碳結構為生存基礎的海洋生物,於是海洋轉而向大氣排放二氧化碳,並有可能順便將埋藏在底部的甲烷釋放到大氣之中。

說到熱帶雨林和海洋在這補充一段,我們不能因為全球暖化的問題而因此忽略了我們對生物多樣性的破壞,如今物種消失的速度是地球歷史上平均速度的一千倍,並創造了「第六次大滅絕」這一名詞,失去生物多樣性對環境造成的影響絕不會比全球暖化來得弱。

記得之前在生物多樣性之父愛德華·威爾遜的書中看到了一則十分有趣的故事,假設有一座池塘,池塘中有一朵睡蓮,第一天睡蓮長了一片葉子,在此之後每一天葉子的數量都會翻倍,池塘會在第30天被葉子蓋滿,請問在第幾天葉子會覆蓋池塘一半的面積?答案是第29天。對於全球暖化來說也是同理,在前一天或許還歲月靜好,但一覺醒來卻是天翻地覆。

上面的已經夠可怕了,不過加上極端災害增加、氣候失衡、糧食減產、疾病擴散、海平面上升等情況所造成的環境負載力下降會產生超乎想像的氣候難民潮,造成各種各樣的政治不穩定和動亂,從而造成更可怕的後果:戰爭。

雖然在21世紀仍有大量的局部衝突,但和平已成為了人們生活的常態,可如果環境負載力因全球暖化的影響而降低的話,人們將再次回到為了爭奪有限資源而爆發戰爭的年代。

根據研究,倘若大氣二氧化碳濃度突破450ppm時,地表溫度只需上升2攝氏度,以上所有現象將不可逆轉。但很不幸的是,要想在2030或2050年前守住這條底線基本上是不可能的。

在我看來,什麼再生能源,碳捕捉、碳封存技術對於救急來說真沒什麼用,關鍵問題不在於科技和資金不夠用,而在於石油、煤、天然氣這種化石能源實在是太便宜了...

阻止氣候進一步暖化治本的方法是研發可以用於商業運作的可控核聚變反應堆(估計趕不及)不過與其阻止氣候暖化還不如主動令地球溫度下降,最簡單的方法就是直接把馬路和屋頂都刷成白色,直接反射太陽光。快捷說不上,可絕對簡單(美不美觀就是另外一回事了)。又或者向大氣排放二氧化硫形成硫酸鹽顆粒遮擋太陽光,簡而言之,冷卻地球的做法比防止地球變熱更有效也更有希望。

不過我覺得最後的贏家還是...埃隆·馬斯克。

2024 火星見。

(以上內容沒有包含格陵蘭冰帽融化對北大西洋暖流和全球溫鹽環流的影響,有可能會引起另一次冰河期,有空的話再進一步補充。)

————————5.18更新————————

我覺得需要解釋一下最後那句火星見的意思,不然容易引起誤解,事實上,我贊同齊奧爾科夫斯基、埃隆·馬斯克和霍金教授等人的觀點,那就是人類的未來在外太空,畢竟地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃之中,但太空探索並不代表要放棄地球,兩者並不矛盾。

好了回到溫鹽環流,溫鹽環流即受到海水溫度和含鹽密度的不同而驅動的全球洋流循環系統,正常情況而言,溫鹽環流系統經過北大西洋地區會冷卻並下沉到海底接著向南移動至其他地區。如果格陵蘭冰帽的融化為北大西洋海域帶來大量淡水,改變了海水原本的鹽分密度,那麼北大西洋暖流這條重要的輸送帶就會被切斷。希羅多德曾說過,埃及是尼羅河的贈禮,那麼歐洲必然是北大西洋暖流的贈禮,若失去北大西洋暖流,歐洲將變得酷寒乾旱,如今的溫暖氣候亦不復存在,甚至可能引發全球的另一次冰河期,據推測新仙女木事件便和溫鹽環流的失調有關。

我不知道為什麼會有人產生全球暖化是騙局和二氧化碳濃度不重要的想法,要知道,謠言只需要一句便可以唬人,但科學家卻要為澄清那句謠言寫上三大篇論文來反駁。二氧化碳濃度超過450ppm會造成不可預測的嚴重後果,人類正是因為難得的間冰期從而發展出了文明,但如今的人們卻視穩定的氣候環境是常態,我們幸運地躲過了一個冰河期,卻變得毫不珍惜我們所賴以生存的世界。

從海底沉積物、樹木年輪、格陵蘭和南極洲的冰芯中的微小氣泡等數據發現,目前地球的溫室氣體濃度已是80萬年來之最(當然是因為人類啊不然呢?)我們不能因為科學家表示存有不確定性和未知的10%因素,就認為導致全球暖化那已知的90%因素不足以說服我們全球暖化是事實的存在。

果真應了那句話,面對氣候變遷時,問題看得越全面的人越悲觀。首先大氣科學家是悲觀的,了解大氣學和海洋學的更悲觀,了解大氣海洋和冰河學與生物學的人又更悲觀。而了解大氣學、海洋學、冰河學、生物學、工程學、經濟學和政治學的人,則是最悲觀的。

先寫到這。


所以說……

趕…緊…點…聚…變…科…技…樹…

(當然,不只是聚變,還有基因編輯蛋白質工程和農業工廠人體改造這些玩意)

人類一手在小破球上搓出了環境劇變這麼個行星級災害,如果不在它砸腦袋上之前點出和這種行星級災害硬剛的能力,無異於躺平等死。

回過頭來再看ITER那個辣雞進度……DEMO在2050年能建成就是個樂觀估計了,這還就是個氘氚聚變堆,由於鋰儲量限制根本不能提供行星級的能源供應,要是氣候問題崩盤之前點不出氘氘聚變,就等著小破球人口承載力崩盤吧。

而且承載力崩盤這種東西和一戰二戰都不是一個級別的,想想黑死病吧,那才折損了當時歐洲人口的三分之一。

嘿…嘿嘿嘿…

當然了,人類是不會在乎自己的未來的,我也不在乎人類在不在乎這個,和這麼一場全球範圍的荒誕劇比起來,個人生死根本不值一提。


看到有的回答和評論里說:二氧化碳濃度上升利於植物生長,進而通過形成負反饋調節來降低大氣二氧化碳濃度……【之前這裡寫得有誤導性,我談論的不是植物生長,是這個負反饋調節的可行性】

首先我們承認這樣的事實:

在目前環境下,高溫地區的生物多樣性的確要相比低溫地區好,森林覆蓋率以及碳固定能力也的確相對更為優秀。

-

但是我們還要注意這樣一件事(以下涉及大量高中生物學理論,我本科不是學生物的,請見諒):

植物生長狀況不是單純只由二氧化碳濃度決定的,而對於植物生長也不是溫度越高就越好的——植物會被凍死,也同樣會被熱死。

經過以萬年為單位的適應過程,現代植物的溫度耐受範圍基本分布在0~45°C之間,寒帶和高原山地植物的適宜溫度區間偏低,亞熱帶與溫帶植物相對高,熱帶植物的可耐受溫度最高,但是罕有超過50°C的

溫度會影響酶的活性,光合作用所需酶的適宜溫度總比呼吸作用所需酶的適宜溫度低(高中知識),其結果就是在溫度偏高時呼吸作用會相對加強而光合作用會相對減弱,凈光合產率降低,說句人話:被固定的CO2變少了

注意,上面的情況還是在較高的適宜溫度下,這種局面大致在40~50°C會發生。如果氣溫更高,情況就會更糟。

-

好,現在再來討論植物也能進化的問題:

「植物能在地球上存在這麼久,說明它們也能適應氣候變化,這種局面植物沒有理由不挺過去。」

這話有理,也沒理,首先植物適應與進化需要經歷的時間尺度遠遠大於1~2個世紀的時間跨度,但是因為人類活動而導致的二氧化碳濃度異常升高在1個世紀內就已經突破了近100萬年以來的最高值,而且還在迅速攀升:可以觀察到顯著的單年增量

這種CO2的增加速度,是喬木(固定碳主要還是要依靠喬木)的進化與適應速度根本無法趕上的——喬木的生命周期太長了,來不及。

植物可以從失控的溫室效應中倖存嗎?當然可以,小行星撞地球超級火山爆發植物都倖存下來了。但是植物不會管別的生物會不會倖存下來啊,為什麼恐龍就沒了呢

而且事實上,也不是所有植物都能倖存,但是只要能倖存一種植物,那就還有生物能夠擔起固定二氧化碳這個任務。

那人呢?

-

這個負反饋機制,它是有適用限度的,就像彈簧拉過頭了就不會再復原了一樣:

為什麼在工業革命前地球大氣的CO2含量一直都在一個明顯的範圍中波動?因為這個範圍就是氣候自我調節能力的限度所在:當現實偏離正軌的時候,自然負反饋機制還能把一切拉回來。這一切中只存在2個過程:自然環境的CO2釋放,和植物光合的CO2固定

現在的問題是,加入了第3個過程:人類現代生產帶來的CO2排放。先前的兩個過程是平衡的,新加入的過程打破了平衡,而且還沒有停止的意思,那麼之前的2個過程會來制衡這第3個過程嗎?不會。它們只會繼續按照只有2個過程時的模式來反饋變化,直到第3個過程將一切都帶離可控的區域

所以,指望自然負反饋調節來給人類擦屁股?醒醒。

-

然後呢?

高溫帶來更多的森林火災——

高溫帶來同分壓下海洋對於CO2的溶解能力減弱(並不意味著海洋不能溶解更多的CO2從而避免酸化,而是海洋溶解了更多的CO2必須要有更高的大氣中CO2濃度來維持)——

高溫帶來的南北極冰川融化,高原高緯凍土融化,封存的CO2被釋放——

海洋酸化與升溫帶來的大面積海洋生物死亡與腐敗過程——

高溫意味著人類為了獲取低溫而產生的更高的耗電——

高溫帶來的各種生物更快的新陳代謝——

這些都是CO2的重要來源哦。

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以及:

CO2濃度和氣溫對於喬木的生長影響還相對小一點,但是對於多數屬於草本植物的糧食作物而言,情況就不那麼樂觀了

糧食可不管冰島的冰塊旅館有多麼精緻美妙,它們只知道自己被熱得活不成。

糧食可不管特朗普又要制裁誰,攪亂誰發展的腳步,它們只知道自己的生命活動已經變成了一團糟。

糧食可不管哪個程序猿007了一個月拿到工資,轉身就還了他在某個不會被淹沒的城市的房貸,它們只知道這片耕地已是澤國。

還是那句:植物無所謂其他生物能不能在災厄中倖存下來,它們只知道自己存活下來了,剩下的都留給過去

-

那麼,陸地植被增長會發生嗎?

,在大氣二氧化碳濃度沒有升得太高、亞熱帶溫帶普遍中小幅升溫的時候,的確會有更多的土地適合植被生長,植物的確也有理由生長得更加茂盛……

但是對於緩解比大氣二氧化碳濃度那比房價還要喪心病狂的上漲趨勢和溫室效應,並沒有什麼卵用

植被增長可以對全球氣候變暖與失控的溫室效應產生一點點微小的阻力,但是也只是杯水車薪。

種樹救不了地球人。

當然,不種樹會死的更快

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順便:所有說大氣CO2濃度過度上漲對於氣候沒有實質影響的言論都是耍流氓

以上。


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