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CHAPTER 3

第3章

地球系统的碳汇与碳源的复杂性与不确定性
——固体、液体、气体及生物地球子系统的碳汇、碳源“测不准”与“算不清”的问题

科学家们越来越感到,不论是自然还是人为因素造成的CO 2 等的排放和吸收量,都和量子力学相似,是“测不准”和“不确定”的。问题的难点在于地球系统的CO 2 自然与人为因素的排放量与吸收量至今没有令人信服的数据。

自然界排放与吸收CO 2 以及汇于全球碳循环中的CO 2 的数量要比人类工业、交通运输和农业活动排放出的数量大得多。但是每年人类排放的CO 2 滞留在大气中的数量也越来越多,对这些额外增加的CO 2 ,植被与海洋无法全部吸收。

人类每年的CO 2 排放总量为300亿吨。其中约有一半滞留在了大气中,与此同时,约有75亿吨被海洋吸收,这与陆地植被吸收的数量基本持平。但是具体地区,如亚马逊雨林,到底吸收了多少,仍没有精确的数字。

自1750年工业革命以来,人类的碳排放已导致空气中的CO 2 浓度增加了约100 ppm,达到390 ppm。从1750年到20世纪70年代,只增加了50 ppm。据联合国气候变化专门委员会称,余下的50 ppm都是随后30年间增长的。

CO 2 是如何测定的?

常年数据的搜集始于20世纪50年代末,是通过在偏远的地方,如夏威夷的冒纳罗亚火山和澳大利亚塔斯马尼亚州的格里姆角,每天进行空气取样获得的。

自20世纪70年代以来,许多二氧化碳的测定都是通过在全球各地的陆地、海上和飞机上收集空气样本获得的。收集在小瓶中的空气随后由一个红外线吸收光谱测量仪来测量二氧化碳的浓度。这个过程大约需要30 min,或更少的时间,但却需要投入大量的人力。

目前一个较为复杂的测量程序是,通过测量CO 2 中放射性碳含量,来了解矿物燃料排放对大气中CO 2 的变化产生了多大的影响。矿物燃料,如煤炭和石油,不含稀有同位素碳14,因此研究不同类碳的不同比率可以帮助解开这个难题,即哪些是自然界产生的天然CO 2 ,哪些是人类排放出的CO 2

运用传统方法获得的数据不能令人信服,上述新方法在技术上没有过关,只有遥感方法相对能得到多数人的认可。因此将传统方法与遥感方法相结合是唯一可行的科学方法。

碳汇与碳源两者是密不可分的,一般皆为既是碳汇又是碳源,有的或有时以碳汇为主,有的或有时则以碳源为主,情况复杂,具有明显的不确定性与非线性特征。 riMvHAjo0qsBHSNXRC8FFWLUaZPj47qj/gbX8JoN+NGj1qSPdNqLmziEgzMJCuhu

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