这是一个奇怪、令人毛骨悚然的地方。二氧化碳气体全年循环和爆发地出现……和消失。如果我们能用眼睛检测到二氧化碳(CO2),我们的星球就会变成这样。美国宇航局全球模拟和同化办公室的科学家们制作了它在我们大气层中存在的计算机动画。这些视频展示了在这种气体的影响下地球几乎是外星人的景象。

动画展示了如果你能看到二氧化碳排放世界会是什么样子

NASA的团队制作了三部动画,全部显示了2021年全年的二氧化碳水平。每部动画都显示了四个主要贡献者:化石燃料、燃烧生物质、陆地生态系统和海洋。在显示北美和南美的视图中,我们可以看到植物通过光合作用吸收气体,然后在冬季释放的结果。美国东北沿海地区的排放量很大,主要来自化石燃料燃烧的排放。亚马逊雨林上空的气体也有升降。研究小组还将其解释为植物在白天吸收碳,然后在晚上释放它。

这些动画还显示了亚洲的源头和汇(CO2被吸收的地方),并显示了中国令人难以置信的化石燃料排放量。在世界其他地区,例如澳大利亚,这种气体的吸收量要高得多,而由于人口较少,排放量也较低。

第三种观点显示了欧洲化石燃料排放和非洲农作物毁坏火灾的贡献。总的来说,这些视频非常清楚地展示了这种温室气体的存在及其在大气中的循环。(您可以在此处观看其他视频。)

地球并不是唯一一个大气层中含有这种气体的类地行星。我们知道它存在于火星和金星的大气层中。就在最近,JWST报道称在一颗系外行星上发现了这种气体的痕迹。因此,它显然在行星大气中发挥着作用。

CO2是世界气候循环的重要组成部分。阳光沐浴着地球,二氧化碳有助于捕获阳光并保持地球适宜居住。如果没有这种吸热能力,地球将会是一个不同的、更冷的地方。它甚至可能有一些不同的生命形式。因此,我们的星球之所以如此宜居,要归功于温室气体。但是,我们也将气候变化及其影响归咎于它。如果含量过高,这种气体(以及甲烷等其他温室气体)会捕获过多的热量。最终,这会导致我们的世界变暖,带来灾难性的影响。

这种温室引起的气候变化是一个需要研究的复杂过程,但很明显二氧化碳是其中的一部分。地球上有两种来源:自然原因和人为原因。释放到大气中的大部分气体由天然CO2来源提供。这些包括海洋、动植物呼吸、有机物分解、森林火灾和火山爆发。科学家们知道地壳中一些天然存在的CO2沉积物也可以作为CO2来源。还有一些“汇”,气体会在其中滞留一段时间。海洋(特别是南大洋)、土壤和森林以及其他植物都将其“吸入”。这些相同的水槽可以释放储存的这种气体。

人为(或“人为”)来源包括发电、化学品生产、农业实践和运输。请注意,其中大部分涉及化石燃料燃烧。化石燃料有天然气、煤炭和石油。

因此,我们知道二氧化碳会经历一个自然“循环”,在空气、地面、海洋、植物、人类和动物中进行交换。在历史的大部分时间里,这一循环使大气中CO2的季节性平均值保持在约百万分之280(ppm)左右。在现代,化石燃料燃烧和其他人类活动向循环中添加了更多的CO2,​​并改变了大气中的CO2含量。这一速度已经加快,在不到200年的时间里,水位上升了50%。如今,CO2的含量约为441ppm,并且随着我们向空气中泵入更多气体,该含量还在继续上升。气候学家预测,随着气温上升,全球平均气温将随之继续上升。

如果我们观察自历史测量开始以来(当我们向空气中注入较少的CO2时)以来的全球平均温度,地球温度每十年就会上升约0.08°C(0.14°F)。自然变化发挥了一定作用,但添加更多二氧化碳则发挥着越来越大的作用。随着时间的推移,一个多世纪以来供暖温度累计上升了2度。它随着空气中这种气体含量的增加而变化。两度就很多了;即使是一度也足以造成重大影响。给你一个想法,在遥远的过去,当全球平均气温下降一两度时,地球经历了所谓的小冰河时代。

变暖驱动变化

听起来可能不多,但两度足以推动我们的天气模式、水循环和其他环境过程的变化。这种逐渐变暖就是专家经常提到“全球变暖”的原因。并不是所有地方都同时变热。这意味着年平均气温正在上升。举个例子,2022年是自1880年人们开始记录全球记录以来第六个最热的年份。

CO2源、汇和循环的地图和动画(例如来自NASA卫星数据的地图和动画)以鲜明的细节显示了这种特定气体的循环。这个想法是为了帮助人们从视觉上和智力上理解随着时间的推移,是什么改变了我们的氛围体验。