CO2, the astray compound in the air

溫室效應是氣候變遷中最明顯的一個表現, 也是造成生態氣候物產不平衡的一個很重要的因素. 造成溫室效應的最直接原因是溫室氣體。然而,溫室氣體有至少五類,例如CO2, CH4, H2O N2O, CFCs, O3等等, 除了CFCs是絕對人為產生,H2O是反應自然溫度變化之外,另外四個主要氣體是參雜著人為產生,自然降解人為產生物質,或自然產生的過程。

CO2作為氣候變遷監測上最重要的物質,其主要理由則是其濃度是溫室氣體中次高(vs H2O),幾乎佔了整個大氣的0.04%, 也就是440ppm(year 2018)。溫室效應的程度我就先擱著不談,因為計算其實有點難,還需要更多解釋(also see Seinfeld & Pandis 1998, new version available, too)。

CO2濃度的變化幾乎皆為人為影響居多,而自然的變動則一般歸為固定的變化,也就是有時間上的重複,但震幅大小幾乎不變的現象。然而,近十年的對CO2的積極控管之下,大部分的已開發國家已經達成較少的能源投入得到一樣的GDP價值(Raupach et al 2007)。主要的正在開發的國家中又以中國為最大的二氧化碳釋出國,在他排放量漸趨停滯在最高點的這幾年,全球二氧化碳排放量也停滯在最高點。

但大氣中CO2的濃度並沒有減少,而是持續的增加。這就造成一個矛盾點,如果說全球的自然吸收量是一定的,甚至受到高CO2濃度而增加的,那麼,為什麼我們沒有看到減少的CO2呢?

這又要拆開來看是全球大氣的混和速度、排放區域位置、測量點;以及直接轉化排放量的計算方式,是否是能源轉化效率的差異;或在基本上討論,自然界的吸收量改變。

在討論實際測量結果與理論釋出值的相不相等的問題上,是當今最大的研究限制,也是解決預測模式的不確定中的最重要的一步。