美国宇航局的研究揭示了地球最近的纪录二氧化碳穗的原因

NASA定位地球最近纪录二氧化碳穗的原因

2015-16年的最后一次厄尔尼诺现象影响了地球热带地区向大气中释放的二氧化碳量,导致地球大气中二氧化碳含量最近创下新高。厄尔尼诺的影响在每个地区都是不同的。学分:NASA /姓名

一项新发表的研究提供了基于太空的证据,表明地球上的热带地区是造成大气中二氧化碳浓度每年增幅最大的原因,这至少是2000年来的情况。

科学家们怀疑2015-16埃尔尼诺 - 最大的记录之一 - 负责任,但正是如何持续研究的主题。分析来自的前28个月的数据美国国家航空航天局根据美国轨道碳观测卫星OCO-2的数据,研究人员得出结论,与厄尔尼诺有关的南美、非洲和印度尼西亚热带地区发生的高温和干旱的影响是全球二氧化碳排放量创纪录的飙升的原因。调查结果发表在“科学”期刊这是基于OCO-2数据的五篇研究论文的一部分。

“这三个热带地区向大气中释放的碳比2011年多了25亿吨,”美国宇航局喷气推进实验室(NASA)的刘俊杰(Junjie Liu)说。JPL.)在加利福尼亚州帕萨迪纳,谁是该研究的主要作者。“我们的分析表明,这种额外的二氧化碳解释了2011年和2015-16岁之间的大气二氧化碳增长率的差异。OCO-2数据允许我们量化在El Nino岁期间,在各个地区的土地和大气之间的碳净交换方式如何受到影响。“千兆吨是十亿吨。

在2015年和2016年,OCO-2记录的大气二氧化碳增加量比这些观测之前的近年来的平均增加量高出50%。这些测量结果与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的测量结果一致。每年增加的二氧化碳含量约为百万分之三,即63亿吨碳。近年来,二氧化碳排放量的年平均增幅已接近百万分之二,即40亿吨。尽管2015-16年人类活动的排放量估计与厄尔尼诺之前大致相同,但这些创纪录的增长还是出现了。厄尔尼诺是热带太平洋中部和东部海洋环流的周期性变暖模式,可以影响世界各地的天气。

利用OCO-2的数据,刘的团队分析了地球陆地面积是如何促成创纪录的大气二氧化碳浓度增加的。他们发现,由于厄尔尼诺现象,2015年从所有陆地地区释放到大气中的碳总量增加了30亿吨。其中大约80%,即25亿吨碳,来自南美洲、非洲和印度尼西亚热带森林的自然过程,每个地区贡献的碳量大致相同。

该团队利用日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency)的温室气体观测卫星(GOSAT)的二氧化碳数据,将2015年的研究结果与2011年的研究结果进行了比较。2011年,三个热带地区气候正常,碳吸收和释放量处于平衡状态。

“了解这些地区的碳循环是如何对厄尔尼诺作出反应的,这将使科学家能够改进碳循环模型,这将有助于更好地预测我们的星球在未来可能如何对类似情况作出反应,”喷气推进实验室的OCO-2项目副科学家Annmarie Eldering说。“研究小组的发现暗示,如果未来的气候带来更多或更长时间的干旱,就像上次厄尔尼诺现象那样,更多的二氧化碳可能会留在大气中,导致地球进一步变暖的趋势。”

虽然三个热带地区向大气中释放的二氧化碳量大致相同,但研究小组发现,在每个地区,受厄尔尼诺影响的温度和降雨量变化是不同的,自然碳循环的反应也不同。Liu将OCO-2数据与其他卫星数据相结合,以了解导致每个热带地区响应的自然过程的细节。

在东南部和东南部的热带南美洲,包括亚马逊雨林,El Nino刺激了严重的干旱,2015年过去30年来最干燥。温度也高于正常。这些干燥器和较热的条件强调植被和降低光合作用,意思是树木和植物从大气中吸收了较少的碳。效果是增加释放到大气中的碳的净量。

相比之下,热带非洲的降雨处于正常水平,基于卫星测量和雨量仪数据的降水分析,但生态系统持续到正常的温度。死树和植物更多地分解,导致更多的碳被释放到大气中。与此同时,热带亚洲在过去30年中有第二次干燥。它主要来自印度尼西亚的碳释放增加主要是由于泥炭和森林火灾增加 - 也通过卫星仪器测量。

“我们知道厄尔尼诺是这些变化的一个因素,但直到现在,我们不知道,在这些地区的规模,什么是最重要的过程,”埃尔德说。“OCO-2的地理覆盖和数据密度使我们能够分别研究每个地区。”

科罗拉多州堡垒罗林斯州立大学大气科学教授的斯科特·丹宁和OCO-2科学团队成员,他们不是本研究的一部分,指出,虽然科学家们已知几十年来,El Nino影响热带森林的生产力,因此, the forests’ net contributions to atmospheric carbon dioxide, researchers have had very few direct observations of the effects.

“OCO-2为我们提供了两种革命性的新方法来理解干旱和高温对热带森林的影响:每天直接测量这些地区数千次的二氧化碳;并通过检测树木本身叶绿素的荧光来感知光合作用的速率,”Denning说。“我们可以利用这些数据来测试我们对热带森林的反应是否可能使气候变化更糟的理解。”

地球大气中二氧化碳的浓度在不断变化。随着植物的生长和死亡,它随着季节的变化而变化,冬季的浓度较高,夏季的浓度较低。自19世纪初开始,即广泛的工业革命开始以来,大气中二氧化碳的年平均浓度总体上逐年上升。在此之前,地球大气中以二氧化碳的形式自然包含了大约595亿吨碳。目前,这个数字是8500亿吨。

大气二氧化碳水平的年增长率和季节性周期的大小由地球大气,海洋和土地之间的微妙平衡决定。每年,海洋,植物和树木占用和释放二氧化碳。由于人类活动,由于人类活动而释放到大气中的碳的量也会每年变化。平均而言,地球的土地和海洋从人类排放中释放的二氧化碳缩短了一半,另一半导致大气浓度增加。虽然大气、海洋和陆地之间的二氧化碳交换是自然过程造成的,但每年都是不同的。在几年中,自然过程删除了人类排放的20%,而在其他几年中,他们擦洗多达80%。

OCO-2,于2014年推出,通过解决这一重要的温室气体所需的分辨率,精确和覆盖范围,收集全球大气二氧化碳测量 - 覆盖 - 气候变化的主要人类产生的驱动器 - 在区域秤上移动地球系统,以及如何随时间变化。从空间的有利位置,OCO-2能够在世界各地每天进行大约100,000次大气二氧化碳测量。

参与刘研究的机构包括喷气推进实验室;位于科罗拉多州博尔德的国家大气研究中心;多伦多大学;科罗拉多州立大学;加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院;以及坦佩的亚利桑那州立大学。

发表:刘俊杰等,“2015-2016年气候变化对热带大陆碳循环响应的对比研究”,《科学》,2017年10月13日,第358卷,第6360期,eaam5690;DOI: 10.1126 / science.aam5690

7点评论美国宇航局的研究揭示了地球最近创纪录的二氧化碳峰值的原因

  1. 我从没听说过树木会产生二氧化碳。它们应该燃烧二氧化碳并产生氧气。我们吸入氧气,呼出二氧化碳,而植物恰恰相反。共生关系在起作用。现在这幅画是相反的吗?植物和人类都产生二氧化碳?这就是这篇文章的观点。这个信息有什么问题?这张照片有问题或遗漏了什么……我敢肯定这个信息被错误地框起来了。这更像是森林从空气中吸收二氧化碳的效率在更热的年份会降低,而不是像文章中说的那样森林产生了更多的二氧化碳。 This seems to be careless journalism to me. If people start thinking forrests can create the carbon dioxide that is devastating the planet they will have less incentive to not cut them down, hence worsening the problem. Please don’t misinform people like this. Trees only help the problem we create. Sometimes more, sometimes less depending on environmental factors, but they never contribute to the problem ever…. Unless we have been lied to all these years.. I believe this is tragic misworning in the article. Very misleading information.

    • 树木在夜间通过正常呼吸释放二氧化碳,在白天吸收二氧化碳,同时有阳光促进光合作用。

    • 那些相同的森林具有大量腐烂的植被。衰变释放二氧化碳。也许大气温度和水分影响衰减的速度和02的每单位森林平衡的速度,到二氧化碳可以朝着这种方向倾斜?我是一名电气工程师,所以我只是猜测。

  2. 丹尼尔·r·托马斯博士|2020年11月23日凌晨2点33分|回复

    似乎人不是唯一在生产温室气体的罪魁祸首。树木,火山,自然火灾似乎有时会产生多样的,在其他时代甚至更多。这真的很棒!现在,如果我们将人的碳足打印减少到零,那么全球温室活动会有一个案例吗?等待!我在说什么呢?几百万年前就是这样的案例!并且没有工业革命来生产它!也许男人对全球消亡的建筑师作为“乐常”的支持并不重要。它似乎自然/盖亚/上帝/森林恶魔/你有什么比我们更大的说法。 Hmmmm … science! Once man believed the earth was flat! There were many prominent men who could easily prove it too. To them, their science was sound. Our technology can be just a fallacious as our dreams. And people tend to follow the loudest voice as well. This makes for very interesting times.

    • 托马斯博士,在我看来,你还没有完全读过这篇文章,文章清楚地说明了树木能从大气中去除二氧化碳,但这个数量每年会因各种环境条件而波动,比如,厄尔尼诺现象。这里有一句最贴切的话:“平均而言,地球的陆地和海洋吸收了人类排放的约一半二氧化碳,另一半导致大气浓度增加。”虽然大气、海洋和陆地之间的二氧化碳交换是自然过程造成的,但每年都是不同的。在某些年份,自然过程只清除了20%的人类排放,而在其他年份,它们会清除多达80%的人类排放。”

  3. 2011-2013年,中国铺设了66亿吨水泥,超过了美国在整个20世纪铺设的45亿吨。水泥被认为占全球二氧化碳产量的5-8%。文章中没有提到二氧化碳。此外,二氧化碳被认为是全球变暖(在期间/之后)的结果,而不是原因。我认为科学正在为政治而改变。就像20世纪30年代的德国优生学,“所有科学家都同意”……

  4. 北极石化森林的存在意味着该地区的气候更为温和甚至热带。
    在不列颠哥伦比亚省南方内部(由地质记录的支持),Okanagan Lake是一英里的较高,相关河流在北极海边流动。此外,太平洋海岸曾经是那里的,内陆400公里目前是。显然,北极冷却,南方南部的内部已经温暖。

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