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《WMO温室气体公报》:2016年全球CO2浓度达到近百万年以来的最高水平

2017-11-28 11:44 来源: 全球变化研究信息中心 |作者: 董利苹

2017年10月30日,世界气象组织(WMO)发布的《WMO温室气体公报》(WMO Greenhouse Gas Bulletin)显示,快速增长的大气二氧化碳(CO2)及其它温室气体(GHG)水平有可能引发气候系统不可预测的变化,由于强烈的正反馈,导致严重的生态和经济破坏。

该公报的主要内容如下:

(1)CO2浓度、来源及贡献
①CO2是大气中最重要的人为温室气体,贡献了约65%的长寿命温室气体辐射强迫。工业化前,全球大气中CO2平均浓度为278 ppm,代表了大气、海洋和陆地生物圈之间通量的平衡。
②2016年全球大气中的平均CO2平均浓度已上升至403.3 ppm,打破了2015年400 ppm的历史记录,达到了工业化前水平的145%。
③大气中CO2主要来自化石燃料燃烧、水泥生产、森林破坏及其他土地利用变化产生的排放。
④CO2对过去10年辐射强迫增幅的贡献约为82%,对过去5年温室气体浓度增幅的贡献约为83%。

(2)过去CO2变化的进程和机制
①CO2缓慢增长期。在18000~13000年前,CO2浓度升高较为缓慢,每1千年约升高10 ppm。南大洋海冰和生物活动减少、海洋温度和盐度的变化导致深海储存的碳排放增加是这种缓慢变化的主要原因。
②CO2突然增加期。16000年前、15000年前和12000年前这3个时期CO2浓度的快速变化几乎占冰消期CO2总增长量的一半(增加10~15 ppm),主要与海洋环流模式的突变有关。相比之下,在过去的150年中,化石燃料燃烧使CO2增加了120 ppm。
③CO2稳定停滞期。每次大气中CO2浓度快速增长后会进入一个稳定状态,这种状态能持续大约1000~1500年。虽然对这些稳定状态的解释仍有争议,但较为合理的影响因素包括冰盖融化造成的海洋环流变化、陆地植物生长的缓慢变化以及CO2快速增长后发生的海洋—大气交换变化。

(3)高CO2浓度及其影响
①最近一次大气中CO2浓度超过400 ppm发生在300~500万年前的上新世中期。在此期间,全球平均地面温度比今天高2~3 ℃,格陵兰和西南极洲的冰盖、甚至是东南极洲部分区域的冰都发生了融化,造成海平面比今天升高了10~20 m。
②大气中CO2浓度达到400~650 ppm发生在1500~1700万年前的中新世中期,全球平均地面气温比今天高3~4 ℃。在最暖的间冰期,东南极洲的冰盖退缩到了南极洲的内部,海平面上升了40 m。
③在3400万年之前,大气CO2水平通常高于1000 ppm,温度过高导致南极冰盖并不存在。

(4)甲烷(CH4)
甲烷贡献了约17%的长寿命温室气体辐射强迫。大气中40%的甲烷属于自然排放,60%来自人为排放(如饲养反刍动物、水稻种植、化石燃料开采、垃圾填埋和生物质燃烧等)。由于人为排放的增加,2016年全球大气中甲烷平均浓度打破了历史记录,达到1853 ± 2 ppb,与上一年相比增加了9 ppb,是工业化前水平(722 ppb)的257%。热带湿地以及北半球中纬度地区人为甲烷排放驱动了全球大气中甲烷平均浓度的增加。

(5)氧化亚氮(N2O)
氧化亚氮是总辐射强迫的第3大贡献因子,贡献了约6%的长寿命温室气体辐射强迫。大气中60%的氧化亚氮属于自然排放,40%来自人为排放,包括海洋、土壤、生物质燃烧、化肥使用和各类工业过程。2016年,全球大气中氧化亚氮平均浓度为328.9 ± 0.1 ppb,比前一年高0.8 ppb,是工业化前水平(270 ppb)的122%。2015—2016年的年增幅略低于过去10年的年平均增长率(0.9 ppb/年)。农业化肥使用量增加导致的土壤中的氧化亚氮释放增加可能是大气中氧化亚氮浓度上升的主因。

(6)其他温室气体
六氟化硫(SF6)是一种强效的长寿命温室气体,属于化工产品,主要作为配电设备的电绝缘材料。2016年,全球大气中六氟化硫平均浓度已增加至20世纪90年代中期的2倍。损耗平流层臭氧的氯氟碳化物(CFC)以及微量卤化气体贡献了约11%的长寿命温室气体辐射强迫。尽管氯氟碳化物正在减少,但同为强效温室气体的氢氯氟碳化物和氢氟碳化物(HCFC)正在相对快速地增长。

转载引用请注明来源:中国科学院兰州文献情报中心《气候变化科学动态监测快报》2017年第22期

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