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美科学家新书解释全球变暖科学概念
大气中的二氧化碳有致暖效应，这是广泛的科学共识。但到底大气二氧化碳浓度达到多高水平会导致我们进入一个无法停止的全球变暖周期？全球顶尖的气候科学专家、美国芝加哥大学地球物理学系教授大卫・阿彻（David Archer）在其新书《全球碳循环》（普林斯顿大学出版社，2010年12月出版）中阐述了地球的自然碳循环及其对人为碳排放作出响应的相关机制，总结了当前的一些关于大气二氧化碳对全球变暖影响的科学观点。
天然碳源和碳汇
大气中的二氧化碳有很多不同来源，而地球同样也有自己的机制将多余的二氧化碳从大气中清除。只要地球能够将自然以及人为排放的二氧化碳吸收掉，不存在影响就没关系。但遗憾的是，我们向大气中增加二氧化碳的速度已经超过了地球自然进程吸收二氧化碳的速度。
砍伐森林产生的碳排放
阿彻在书中称，在人类生活的时代，地球陆地已经吸收了大约2000亿吨碳，这与同一时期人类砍伐森林活动释放的碳量大致相当。换句话说，我们砍伐森林，将森林转变为农田或其他用途使得土地的储碳能力减弱，这些举动向大气中增加的额外二氧化碳已经被地球吸收了，此长彼消，因此大气中二氧化碳的含量是净增长的。
燃烧化石燃料令储碳变成排碳
不幸的是，书中说，砍伐森林只是人为向大气中增加二氧化碳的途径之一。在同一时段，有3500亿吨碳因人类燃烧煤、石油、天然气等化石燃料而排放到了大气中。地球上储藏的化石燃料原本是一种自然的碳储存形式，但事实上却因我们燃烧了这些燃料，反倒将储存的碳释放了。
大气碳浓度上升直接归咎于人类活动
地球大气中的二氧化碳浓度已经自1750年的280ppm（百万分之280）升高到了2008年的385ppm，而且还在以每年2ppm的速度递增。阿彻援引科学家此前就气候系统变化与生物地球化学之间的关系所进行的研究作为例证，称大气碳浓度增加与燃烧化石燃料产生的排放有直接联系，这意味着人类活动是导致碳浓度上升的直接原因，并且证据确凿。
“破坏曲线中的转折点”
如果大气中二氧化碳浓度达到450ppm，我们将到达“破坏曲线中的转折点”，阿彻说。在这个转折点上，地球的温度将会升至数百万年从未出现过的新高。如果我们现在停止燃烧化石燃料，大气中二氧化碳浓度会开始下降，虽然暖化还将持续一段时间，因为地球需要缓慢地将我们已经释放的碳吸收，但最糟糕的状况将能够得以避免。留给子孙后代的大笔碳债务
虽然没有人认为我们会立即停止燃烧化石燃料，但适度地减少排放可以避免大气二氧化碳浓度升至450ppm。不幸的是，“亡羊补牢”的时间很有限。如果我们从今天开始，阿彻说，只需每年减排2%，就能让大气二氧化碳浓度控制在上限以内。但如果我们等到2040年再行动，每年就必须减排35%。这个问题可直接等同于我们在累积国家债务。每等待一天，我们的后代承受的负担就将加重一分。
天然碳源和碳汇
大气中的二氧化碳有很多不同来源，而地球同样也有自己的机制将多余的二氧化碳从大气中清除。只要地球能够将自然以及人为排放的二氧化碳吸收掉，不存在影响就没关系。但遗憾的是，我们向大气中增加二氧化碳的速度已经超过了地球自然进程吸收二氧化碳的速度。
砍伐森林产生的碳排放
阿彻在书中称，在人类生活的时代，地球陆地已经吸收了大约2000亿吨碳，这与同一时期人类砍伐森林活动释放的碳量大致相当。换句话说，我们砍伐森林，将森林转变为农田或其他用途使得土地的储碳能力减弱，这些举动向大气中增加的额外二氧化碳已经被地球吸收了，此长彼消，因此大气中二氧化碳的含量是净增长的。
燃烧化石燃料令储碳变成排碳
不幸的是，书中说，砍伐森林只是人为向大气中增加二氧化碳的途径之一。在同一时段，有3500亿吨碳因人类燃烧煤、石油、天然气等化石燃料而排放到了大气中。地球上储藏的化石燃料原本是一种自然的碳储存形式，但事实上却因我们燃烧了这些燃料，反倒将储存的碳释放了。
大气碳浓度上升直接归咎于人类活动
地球大气中的二氧化碳浓度已经自1750年的280ppm（百万分之280）升高到了2008年的385ppm，而且还在以每年2ppm的速度递增。阿彻援引科学家此前就气候系统变化与生物地球化学之间的关系所进行的研究作为例证，称大气碳浓度增加与燃烧化石燃料产生的排放有直接联系，这意味着人类活动是导致碳浓度上升的直接原因，并且证据确凿。
“破坏曲线中的转折点”
如果大气中二氧化碳浓度达到450ppm，我们将到达“破坏曲线中的转折点”，阿彻说。在这个转折点上，地球的温度将会升至数百万年从未出现过的新高。如果我们现在停止燃烧化石燃料，大气中二氧化碳浓度会开始下降，虽然暖化还将持续一段时间，因为地球需要缓慢地将我们已经释放的碳吸收，但最糟糕的状况将能够得以避免。留给子孙后代的大笔碳债务
虽然没有人认为我们会立即停止燃烧化石燃料，但适度地减少排放可以避免大气二氧化碳浓度升至450ppm。不幸的是，“亡羊补牢”的时间很有限。如果我们从今天开始，阿彻说，只需每年减排2%，就能让大气二氧化碳浓度控制在上限以内。但如果我们等到2040年再行动，每年就必须减排35%。这个问题可直接等同于我们在累积国家债务。每等待一天，我们的后代承受的负担就将加重一分。
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