2019年5月,大氣中的二氧化碳月均濃度超過415ppm,這是過去80萬年中的巔峰值資料,引發國際社會的強烈關注,2020年,我國政府鄭重承諾,中國努力爭取2060年前實現碳中和,意味著我國國土範圍內,二氧化碳排放總量將大幅減少。
二氧化碳由兩個氧原子和一個碳原子透過共價鍵連線而成。
是空氣的主要組成部分,常溫常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體,是經常使用到的滅火劑。
二氧化碳略溶於水,形成碳酸,碳酸飲料一定都喝過吧。
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常壓下,當溫度降至-78.5℃時,二氧化碳氣體會直接變為雪花一樣的白色固體,俗稱“乾冰”。
當溫度上升時,乾冰會直接變成氣體,這一過程又被稱為昇華,乾冰可用作人工降雨,放在空氣中的乾冰能迅速吸收大量熱量,使周圍溫度快速降低,並使水蒸氣液化成小水滴,從而達到降雨的目的。
為什麼說二氧化碳是溫室氣體呢?
我們知道,給地球帶來溫暖的太陽,太陽光中絕大部分的紫外線,被大氣上層的臭氧層吸收,其餘部分的光進入大氣層,地球大氣層的主要成分是氮氣和氧氣,不能吸收紅外線,但其他的微量氣體如甲烷、一氧化氮、水蒸氣、二氧化碳等都會吸收紅外線,可見光透過大氣到達地球表面,在接收太陽光的同時,地球也會以紅外光形式向外輻射能量,由於微量氣體的存在,來自地表的紅外線能量會積蓄在這些氣體中,其中一半以紅外線的形式射向宇宙,另一半以紅外線的形式輻射回地面,把來自太陽的熱能鎖起來,不讓其流失,造成大氣溫度 升高,這種現象稱為溫室效應。
甲烷、一氧化氮、水蒸氣、二氧化碳等氣體都稱為溫室氣體,如果光憑太陽照射,地表溫度只能達到-18度左右,整個世界將會籠罩在冰點之下,目前地球的地表平均溫度大約為15度左右,正是這些溫室氣體的保溫效應,彌補了將近33度的溫差,讓我們有一個宜居的地球。
在溫室氣體中,二氧化碳是人類生活中排放量極大的氣體,如果大氣中的二氧化碳含量過多,熱量更難流失,地球的平均氣溫也會隨之上升,加劇溫室效應。
20世紀90年代後期,二氧化碳排量成為國際問題引發廣泛關注。
二氧化碳源自何處?
二氧化碳在大氣中約佔0.03%,海洋中約佔0.014%,地面上的二氧化碳主要來自化石燃料和其他含碳化合物的燃燒,碳酸鈣礦石的分解,動物的呼吸以及發酵過程,近幾十年來,隨著全世界工業的高速發展,帶來二氧化碳排放量的增加,導致二氧化碳不斷積累,根據研究人員的計算,如果按照目前的排放速度,大氣中的二氧化碳的含量可能會高達1000ppm。
排放的二氧化碳會去哪裡呢?
地面上的綠色植被可以透過光合作用,將大氣中的二氧化碳吸收並固定在植被與土壤中,一顆闊葉樹一天可以吸收33千克二氧化碳氣體,每年全世界的綠色植物會從空氣中吸收幾百億噸的二氧化碳,我們稱其為碳匯,包括森林碳匯、草地碳匯和耕地碳匯,自然界最大的碳匯是海洋,地球上超過50%的二氧化碳是由海洋及其擁有的生物如細菌、浮游生物、海草等捕獲的,海洋從地球大氣中回收了大量人類工業活動排放的二氧化碳,單位海域中生物固碳量是森林的10倍,是草原的290倍。
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那二氧化碳升高有什麼危害呢?
二氧化碳的累積會導致更多的太陽輻射被地球吸收,造成全球變暖。
如果二氧化碳的含量比現在增加1倍,全球氣溫會上升3-5℃,兩極地區升高10℃,氣候將明顯變暖,氣溫升高,全球氣候發生改變,導致某些地區雨量增加,而有些地區會出現乾旱,自然災害加劇。
溫室效應給人類帶來較大的災難,是20世紀末60年代初,非洲撒哈拉南部牧區發生了持續6年的乾旱,由於缺少糧食和牧草,大量牲畜被宰殺,飢餓致死者超過150萬人,更令人擔憂的是由於氣溫升高將使兩極地區冰川融化,海平面升高,許多沿海城市、島嶼和低窪地區面臨被海水吞沒的威脅。
科學家認為,二氧化碳含量的嚴重超標,更像是一種警告,如果人類不想辦法解決這一問題,未來,海平面和溫度升高,就是對人類的懲罰。
目前,唯一的好訊息是科學家們以各種方式捕獲或回收二氧化碳,並將其從大氣中除去,使二氧化碳恢復到歷史正常水平。而這也需要地球上每一個人,包括科學家、政治家和普通人的協同努力,只有這樣,才能更好地保護我們的家園。