本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
5月2日，在夏威夷的夜幕降臨，光合作用停止後，大氣中的二氧化碳水平首次達到百萬分之400，至少是 80 萬年來的首次。在火山莫納羅亞山頂附近——自 1958 年以來，基林家族的成員一直在那裡觀察——感測器測量到了這一記錄，並持續到第二天日出。最近幾天，二氧化碳水平繼續在該基準附近波動，在 5 月 7 日午夜過後，首次在萬古以來達到 400 ppm 以上。當測量開始時，日均值可能低至 315 ppm，這已經高於工業化前的平均水平 280 ppm 左右。
此測量值只是夏威夷高空二氧化碳水平的每小時平均值，但這個家族的資料比世界其他站點的資料更具分量，因為他們忠實地記錄了最長的大氣二氧化碳記錄。北極氣象站也在去年春天和今年達到了每小時 400 ppm 的水平。無論如何，隨著春季在北半球的到來，樹木長出大量葉子，貪婪地從空中吸取二氧化碳，莫納羅亞山的每小時水平將很快下降。
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可能要到明年，月平均水平才會達到 400 ppm，而年平均水平達到這個數字則需要更長的時間。
但毫無疑問，世界正繼續不可避免地攀升到更高的溫室氣體濃度水平。如果沒有經濟衰退，世界可能幸運地停留在 450、500 甚至更高水平。去年，人類排放了約 360 億噸溫室氣體，高於前一年的 350 億噸。
在未來一年裡，《大眾科學》將推出一個名為“400 ppm”的系列報道，探討這條天空中看不見的線對全球氣候、地球以及包括人類文明在內的所有生物意味著什麼。一些科學家認為，我們很久以前就超過了溫室氣體濃度的安全水平，並指出從極端天氣到北極海冰融化的加速影響。另一些人認為，我們還有更多的空間來燃燒化石燃料、砍伐森林等等——但不多——在災難性的氣候變化變得不可避免之前。而國際社會已經同意，不應超過 450 ppm——這與全球平均氣溫上升 2 攝氏度有關。無論您喜歡國際能源機構等專家的經濟分析，還是機械感測器的穩定監測，我們都沒有走在避免這一限制的軌道上。
莫納羅亞山的二氧化碳水平上次達到如此之高時，智人還沒有在那裡生活。事實上，據認為二氧化碳水平上次達到如此之高是在 250 多萬年前，也就是被稱為上新世的時代，當時加拿大北極地區擁有森林而不是冰冷的荒原。連線北美和南美的陸橋最近形成。全球平均氣溫高出約 3 攝氏度，海平面高出海岸 5 米或以上。
由於人類活動和相關的二氧化碳排放，世界將再次改變，或許會導致另一組像上新世時期發現的珊瑚礁滅絕，以及其他影響。當查爾斯·D·基林首次開始測量時，二氧化碳在我們呼吸的空氣中約佔 317 ppm，而氣候變化已經成為一個問題，這要歸功於約翰·廷德爾、斯萬特·阿倫尼烏斯和蓋伊·卡倫德的工作。自 1958 年以來的每一年，基林的測量結果（由他的兒子拉爾夫保持的讀數）的鋸齒狀線都在上升，記錄了溫室氣體濃度的上升以及世界的呼吸。
可以做些什麼？在短期內，可以遏制更有效但持續時間更短的溫室氣體排放，或者可以做出協調一致的努力來開發二氧化碳捕獲和儲存技術。無論我們是否這樣做，考慮到二氧化碳在大氣中的壽命很長，世界將繼續在一定程度上變暖；至少已經變暖的 0.8 攝氏度很可能是由於大氣中已經存在的二氧化碳造成的。
按照目前的速度，世界可能會在短短幾十年內達到 450 ppm。按照目前的速度，記錄每年增加 2 ppm。人類文明在一個二氧化碳濃度從未超過 300 ppm 的地質時代發展和繁榮。我們再次進入新的領域，而且我們沒有表現出任何放慢速度以明確方向的跡象，更不用說停止了。