科普：联合国气候峰会，为什么要“死磕”二氧化碳？

2020年12月12日，在《巴黎协定》签署5周年之际，全球70多个国家首脑共同参与的气候雄心峰会在线上举行。本次气候雄心峰会检阅了各国履行《巴黎协定》的成果，得到包括中国在内70多个国家和国际组织的积极响应。

特别值得关注的是，中国代表发表了重要讲话并作出庄严承诺：“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右”。为什么每一次联合国气候峰会，与会各国都会要“死磕”二氧化碳呢？

一、二氧化碳是碳元素最常见的“归宿”

从地球上原始生命诞生的那一刻，就注定生命永远离不开碳。尽管组成我们身体的大部分原料来自空气和水，但同时也需要植物和微生物光合作用的帮助。我们身体的每一条肌肉纤维、每一克脂肪和血管、每一根骨头以及每一个基因片段，都是由碳原子搭建的框架。

这些来自植物的碳除了以食物的方式变成我们身体的一部分，另外的一种存在形式就是能源。早期的人类通过燃烧植物来获取热量、光明和熟食，而随着科学技术的进步，另一种形式的碳是植物的尸体经过漫长的地质演变成为煤炭、石油和天然气，这是人类社会进入工业化之后的主要能源。

不论是进入人体的碳还是变成能源的碳，最终都变成二氧化碳排放到空气当中。在如今越来越拥挤和工业化的世界中更是如此。人类不仅仅会被二氧化碳含量不断增加的空气所影响，从更深层次讲，我们就是空气污染源。

二、二氧化碳的穹顶

二氧化碳分子比氧气和氮气分子重，所以一瓶二氧化碳气体可以像倒水一样倒入容器里。如果我们拿着一个装满二氧化碳气体的瓶子，将它倒入到一个开口的，里面燃烧着蜡烛的敞口瓶里，就会看到，蜡烛会因为倾倒二氧化碳而熄灭。

这样的情况，同样发生在地球表面，而城市则是重灾区。人类生产和生活所制造出的二氧化碳会富集在地面附近，就像一个二氧化碳的气罩笼罩在城市的上空。但这个气罩没有固定形状，它的边缘也没有明确的边界。

这些笼罩在城市地表的二氧化碳，其外围会随风飘散，而底部（靠近地面部分）会不断有二氧化碳补入。每一个城市的上空都有这样一个由二氧化碳构成的穹顶，但其大小和形状取决于当地的自然环境和人类的生产生活方式。

而纵观整个地球，同样被包裹在一个巨大的，顶部不断起伏变化的二氧化碳气膜当中。地球各处的二氧化碳浓度并不均匀。目前，地表大气中每百万个空气分子中大约有400个二氧化碳分子，但在深林附近，大约只有360个，在那些高度工业化的城市里，会增加到700~800个。

三、大气中二氧化碳的来源

地表大气中的二氧化碳可以说是无处不在，这些二氧化碳中的大部分，依次来源于动物的呼吸、火山喷发和海洋逸散。但在城市，大约有20%~30%是来自化石燃料的燃烧。

自从工业革命以来，全世界的二氧化碳浓度一直在上升，在21世纪末，这个数值将达到工业革命之前的两倍。仍然有很多人否认人类是这个事件的幕后推手，但科学家们提供的检测数据足以说明一切。

尽管动物的呼吸，森林大火以及微生物的降解过程都会向大气中释放出二氧化碳，但在20世纪，这些原因所贡献的比例都很小。科学家通过同位素分析表明，工业化以来，增长的二氧化碳，主要是来自化石燃料，并不是非生物性碳。

尽管人口增长，城市中的宠物增多，都会向空气中呼出更多的二氧化碳，但在城市中，这只是比例很小的一部分，大约在1%左右，相对于全球燃烧的化石燃料的贡献来说，是微不足道的。

四、二氧化碳浓度增加的危害

你一定听说过全球变暖的危害，但关于全球变暖的原因，在科学界仍然有很多争议，比如太阳辐射的波动，地球自身的原因等等，但毫无疑问的是，大气中二氧化碳浓度的增加，会加速这一进程。

这是因为，在二氧化碳分子中，氧原子与碳原子排列成一条直线，二氧化碳分子在这条直线上的振动频率与红外线接近，因此会产生共振。这就使得，二氧化碳具有超强的热量获取能力。不论是什么原因导致的地面热量辐射，都会被地表的二氧化碳吸收，变成分子动能，再通过碰撞传递给空气中的其他分子，导致温度升高。

而全球气候变暖将会带来极地和冰川融化，造成海平面的升高，那些低海拔的陆地和岛屿将被海水吞没，无数的人们和动物将失去家园。甚至一些内陆地区，比如印度的很多城市，由于温度升高，将变得不再适合居住。有科学家测算，到2030年，由于温度升高造成印度人的工作时间减少，将导致2000~3000亿美金的经济损失。

而那些埋藏在冻土下面亿万年的古老病毒或者是细菌，由于温度升高融化，重新进入生物圈，很有可能带来不可预知的生态灾难。

结语

上面的这些就是每一届联合国气候大会上，各国都要“死磕”二氧化碳排放的原因。而在本届雄心峰会上，中国作出的庄严承诺，无疑体现了一个负责任大国的远见和担当。能否让我们的生活既美好又可持续，将是对全人类的一大挑战！