為什麼二氧化碳是溫室氣體

在反對二氧化碳作為溫室氣體的案例中,“伽利略運動”依賴於不相關的事實,同時忽略了相關的事實

總部位於澳大利亞的“伽利略運動”推出了一系列關於二氧化碳的“基本事實”,試圖解釋為什麼這種溫室氣體不會導致氣候變化。

該運動的聯合創始人約翰·斯米德表示,反對二氧化碳作為全球變暖罪魁禍首的理由,僅僅是“初級學校的物理學”問題。

他在一次採訪中說:“如果你把這些展示給任何科學家,並對他們說,‘反駁我這些觀點中的任何一個’,他們都做不到。”


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他是對的:許多事實完全正確。

但它們在氣候辯論中也是不相關的。而且許多關於二氧化碳與氣候科學相關的事實被省略了。

DailyClimate.org 接受了斯米德的挑戰,並將這份情況說明書轉交給了氣候科學家——美國國家航空航天局戈達德太空研究所的氣候學家加文·施密特。他還運營著部落格 RealClimate.org,這是一個更受尊敬的氣候科學部落格之一。

施密特在談到“伽利略運動”的小冊子時說:“你掌握了真實的事實,但它們不是相關的事實。”

該小冊子關於氣候科學的說法並不新鮮:它們經過多年辯論的精心打磨,網路上有大量資訊揭穿了所謂的“否認論者”運動的論點。

以下是“伽利略運動”的一些事實示例,以及根據 DailyClimate.org 對多個科學來源的調查,對它們與地球和大氣科學體系的對比評估。

論點:二氧化碳是自然界無色、無味、無味的氣體,對地球上所有生命至關重要。它無毒。它不會使土地、水或空氣變髒或不安全使用。它不會引起疾病。

論點:二氧化碳佔空氣的比例不到 0.04%。

評估:正確,但在全球變暖辯論中不相關。

氮氣、氧氣和氬氣共同構成了大氣層的近 100%。但這三種氣體對於來自太陽的入射“短波”輻射和來自地球表面的出射“長波”輻射都是不可見的。它們在調節地球的大氣溫度方面不起作用。

但是,大氣中的二氧化碳和其他微量氣體會吸收向外的長波輻射。

因此,雖然它們的濃度微乎其微,但它們的影響卻絕非如此:如果大氣中沒有這些微量的溫室氣體,在典型的夏日下午,紐約市將被冰蓋覆蓋,而不是悶熱。全球平均氣溫將降低近 60 華氏度。

同樣,毒性不是氣候變化辯論中的問題。是的,農作物需要二氧化碳。在打高爾夫球時多呼吸一點不會影響您的比賽。但是,早先認為較高的二氧化碳水平可以提高作物產量的研究結果已被最近的研究推翻,該研究表明其他營養物質更經常是限制因素。

氣候科學的相關問題是二氧化碳如何改變大氣溫度和環流,以及如何改變海洋的化學性質和熱容量。

來源:斯科特·曼迪亞,紐約州立大學薩福克分校 http://www2.sunysuffolk.edu/mandias/global_warming/

論點:二氧化碳僅在空氣中停留五到七年,在被自然迴圈到植物、動物和海洋中之前可能少於 12 個月。

論點:在地球每年產生的二氧化碳中,人類只產生 3%。

評估:正確但具有誤導性。

在這種情況下,該論點混淆了空氣中單個分子的停留時間與對整個系統更長時間的擾動。

二氧化碳在地球、植物和動物、大氣和海洋表面之間不斷迴圈,深海是巨大的長期儲藏庫。

直到過去兩個世紀,這個碳迴圈在過去 10,000 年裡一直處於接近平衡的狀態。但是,社會已經將大氣中的二氧化碳含量從工業革命開始時的百萬分之 278 提高到今天的百萬分之 392,增加了 40%。

更重要的是,從排氣管和煙囪排放的碳中,大部分(約 57%)甚至不在大氣中。它已經迴圈進入海洋,科學家普遍認為,我們大部分的碳排放最終將歸於海洋的最深處。但這需要幾個世紀。與此同時,這些額外的二氧化碳分子將在地球、大氣、上層海洋之間來回晃動,吸收能量,酸化海洋,並以深刻而可能不受歡迎的方式改變地球。換句話說,今天排放的二氧化碳仍將影響地球數百年。

來源:福圖納特·喬斯,瑞士伯爾尼大學 http://www.climate.unibe.ch/~joos/publications_html/joos_eps_96/joos_eps_96.html

論點:測量結果表明,二氧化碳水平是溫度的結果,而不是原因。溫度驅動二氧化碳水平。

評估:1800 年之前是正確的。但今天卻是錯誤的。

約 800,000 年的冰芯記錄表明,溫度升高確實導致二氧化碳水平增加。但這發生在人類開始挖掘大量化石燃料並將所有這些隔離的碳轉移到大氣層之前。

不過,值得注意的是,即使在過去,二氧化碳作為溫室氣體,也對溫度產生了影響。

還值得注意的是,古代的溫度和二氧化碳水平變化發生在數千年間。例如,地球需要 5000 年的時間才能在上一次冰期之後將大氣中的二氧化碳濃度提高 80 ppm。

隨著工業化的開始,情況發生了變化。人類僅在 60 年內就將大氣中的二氧化碳水平提高了近 80 ppm。現在,人類是二氧化碳水平的驅動因素,而不是溫度。

令氣候科學家感到恐懼的是,溫度尚未趕上。

來源:美國國家海洋和大氣管理局莫納羅亞天文臺 http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/

來源:斯科特·曼迪亞,紐約州立大學薩福克分校 http://www2.sunysuffolk.edu/mandias/global_warming/global_warming_misinformation_co2_lags_not_leads.html

來源:埃裡克·斯蒂格,華盛頓大學
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/04/the-lag-between-temp-and-co2/

論點:在每 85,000 個空氣分子中,只有 33 個是二氧化碳。在每 33 個二氧化碳分子中,有 32 個來自自然界,並且已知對地球上的所有生命至關重要。人類產生的一個相同氣體分子如何被指責為導致所謂的迫在眉睫、不可逆轉、災難性的全球變暖?它不能。

評估:錯誤。

兩百年前,其中只有 24 個分子是二氧化碳。今天,有 33 個分子,這是一種關鍵溫室氣體增加了 40%。

提到“一個分子”具有誤導性:透過談論比率,“伽利略運動”掩蓋了社會向空氣中排放的驚人數量的二氧化碳。在過去的兩個世紀裡,社會透過燃燒化石燃料向大氣中排放了 2200 億噸二氧化碳。它透過森林砍伐和土地利用變化又增加了 1100 億噸。

大氣層重約 5 千萬億噸,儘管我們排放了二氧化碳,但它仍然是其中的一小部分。但它每年都在增長。國際能源署預計,到 2030 年,僅化石燃料的全球二氧化碳年排放量將超過 400 億噸。

從這裡開始,數學計算變得複雜,但在這 3300 億噸二氧化碳中,有大量的分子。

來源:國際能源署
http://www.iea.org/publications/free_new_Desc.asp?PUBS_ID=2143

來源:福圖納特·喬斯,瑞士伯爾尼大學 http://www.climate.unibe.ch/~joos/publications_html/joos_eps_96/joos_eps_96.html

本文最初發表於《每日氣候》,該氣候變化新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版。

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