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基林曲线:人类活动影响全球变暖最有力的证据

发布时间:2018-02-27   来源:

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查里斯·大卫·基林(Charles David Keeling,1928-2005)因为在论文《大气中二氧化碳浓度和同位素丰度》中绘制了基林曲线(反映大气二氧化碳含量观测结果变化的曲线),为人类活动“干预”自然界提供了最有说服力的科学证据,而被气象界乃至全球学者所熟知。

19世纪末,有科学家提出温室气体可能会影响大气温度,但是大气中二氧化碳增加的可能性,却因为过度相信海洋会吸收大部分增加的二氧化碳而没有受到关注。

20世纪50年代,加州大学斯克里普斯海洋研究所的两位科学家罗格·雷维尔和汉斯·聚斯最早认识到,海洋作为碳汇的能力是有限的,因为海洋的表面水与深层水的混合是一个缓慢的过程,于是,观测大气中二氧化碳含量成为紧迫的科学课题。雷维尔在1956年将基林招入海洋所。执着的基林从此就没有离开,将自己的事业定格在现代气候变化观测和全球碳循环研究上。

基林开始找寻新的方法,来替代存在疑问的确定二氧化碳变化方法,他最终决定利用红外分析仪。在1957年至1958年的国际地球物理年期间,美国在莫纳罗亚山和南极分别建立了大气成分观测系统,同时在实验室对南极冰芯中的空气样品进行常规采样和对样品进行测量。在南极的观测显然避开了各种局地碳源的干扰,更能够代表全球背景大气成分变化的情况。

在观测站建立仅仅两年以后,基林发表了这篇关于全球大气二氧化碳变化的经典论文,指出南极和莫纳罗亚站二氧化碳含量、化石燃料释放、海洋吸收在同步增加。他还发现,在莫纳罗亚站大气二氧化碳含量呈现随季节变化的特征。

基林用当时全球3个观测站的连续观测结果,以及一些飞机观测和实验室数据,初步描绘了大气二氧化碳的年变化属性,绘制了“0版本”的基林曲线。它在很大程度上证实了二氧化碳相对稳定的季节变化规律,从而改变了以前学界认为“二氧化碳的变化基本上是无常的”这一概念。

1976年,基林在论文中再次给出大气二氧化碳含量的观测结果。经过近20年的思考和研究,更有信心的基林这次集中讨论莫纳罗亚山的记录,从而提示同行,大气二氧化碳含量长达15年呈增加趋势。

基林曲线还将被继续延续下去,但是这条真实地反映着人类对自然不断膨胀需求的、依然不断上升的曲线,绝不是基林的本意。这样的曲线如何画下去,是值得越来越多的地球人不断思考的问题。

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