請記住2016年——這個聲名狼藉的年份已經記錄了您呼吸的空氣成分有史以來最大的年度變化。在人類的縱火癖和厄爾尼諾全球天氣現象的共同作用下，二氧化碳濃度在4月9日達到百萬分之409.44，地點位於夏威夷莫納羅亞山頂部的空氣取樣站，比去年同日上升了五個多ppm。情況可能會變得更糟。
“您將峰值分配在哪裡取決於焦點是放在每日、每週還是每月平均值上。月度峰值肯定還在前方，”加利福尼亞州斯克裡普斯海洋研究所的地球化學家拉爾夫·基林說，他每天在莫納羅亞山和其他站點測量大氣二氧化碳，繼續他父親在1958年開始的工作。“然而，最近的每日數值異常高，因此或許[它們]不會被超越。”
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此前，年度同比增幅的紀錄是1998年的3.7 ppm。二氧化碳濃度通常在春季達到峰值，就在北半球的樹木、浮游生物和其他植物從冬季休眠中甦醒，並開始貪婪地從空中吸取二氧化碳以促進光合作用以及葉片和細胞的生長之前。但基林懷疑，即使是如此巨大的綠化也不足以將二氧化碳再次拉低至百萬分之400以下。2015年秋季可能是莫納羅亞山讀數最後一次低於該標記的時候——莫納羅亞山已成為全球風向標，是首次積極監測二氧化碳濃度的地點——或許在基林的專案現在從北極到南極進行相同測量的其他12個站點也是如此。
自基林的父親查爾斯·戴維·基林（pdf）於1958年3月在莫納羅亞山進行首次測量以來，大氣二氧化碳已上升了近100 ppm——僅在過去十年中，濃度就躍升了近30 ppm，這主要是由於煤炭、石油和天然氣燃燒量的歷史性增長。“大氣和海洋二氧化碳的增加是由化石燃料的燃燒驅動的，”美國國家海洋和大氣管理局地球系統研究實驗室的高階科學家彼得·坦斯說，他領導著美國政府監測全球溫室氣體水平的工作。“當燃燒率很高時，二氧化碳的增長率也很高。”
二氧化碳水平上升100 ppm，即0.01%，看起來可能不多，但這已經足以使地球在過去一個世紀中升溫大約1攝氏度。隨著二氧化碳在空中無形地積累，預計會有更多變暖，因為二氧化碳分子會在空中持續數百年，然後隨著它隔絕地球而捕獲更多熱量。儘管地球在遙遠的過去曾出現過更高的二氧化碳水平，但人類物種從未經歷過——而且我們對燃燒的嗜好可能會繼續改變使我們文明得以繁榮的氣候。
然而，還有希望，因為來自化石燃料燃燒和其他人類活動的二氧化碳排放量似乎在2015年趨於平穩，大約為400億公噸二氧化碳釋放到大氣中。但在最近幾年，印度尼西亞大規模的蓄意放火燒燬灌木叢以清理土地，以及全球範圍內森林火災的普遍增加，可能助長了2015年至2016年二氧化碳水平的歷史性躍升。厄爾尼諾現象——熱帶太平洋海域水溫升高，改變全球天氣模式——導致森林因降雨模式轉變而乾涸，而偶爾異常強烈的“超級”厄爾尼諾現象，如當前的厄爾尼諾現象，對大氣中二氧化碳水平的影響更大。上一次超級厄爾尼諾現象發生在1998年，當時二氧化碳也出現了接近4 ppm的早期紀錄性躍升。“在厄爾尼諾現象期間，地球許多地區都存在‘異常’的溫度、降水和乾旱模式。我們觀察到，在厄爾尼諾現象期間，二氧化碳的增長率會額外增加，”坦斯解釋道。“我們還知道，大部分額外增長是由陸地生態系統提供的，而不是由海洋提供的。”
當前的“哥斯拉”厄爾尼諾現象正在減弱——印度尼西亞或其他地方的森林可以重新生長並恢復吸收二氧化碳。但化石燃料的燃燒將年復一年地持續排放更多的二氧化碳，推動溫室氣體濃度越來越高。去年二氧化碳比前一年上升了3 ppm，是有記錄以來的最大增幅之一。不幸的是，2016年看起來將超過這個數字。