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問：天氣越來越熱，聽說這是碳排放在作怪。不過有觀點提出，氣候變化是地球自身運轉規律的體現，就算有化學變量的存在，碳排放也只是眾多作用因素中的一個方面。那么請問，大氣變暖是由碳排放造成的嗎？如何才能更為準確地觀測和分析氣候變化？
——上海臨沂北路 何大舟
答：早在上世紀中葉，大氣科學界就已明確提出，二氧化碳和甲烷等含碳溫室氣體濃度升高可通過輻射強迫引起氣候變暖。1961年，我國近代氣象科學奠基人之一涂長望先生發表論文，在國內率先討論了全球變暖與社會經濟的密切關系。不過，直到上世紀后期，碳排放造成氣候變暖的問題才真正引起科學界、各國政府和公眾的廣泛關注。
當前，國內外大量觀測事實和研究結果表明，近幾十年到一兩百年時間尺度上，全球和中國氣候正經歷著一次近千年來從未有過、以變暖為主要特征的顯著變化。化石燃料燃燒、水泥生產、森林砍伐、土地利用變化等碳排放活動，造成大氣中含碳溫室氣體濃度持續增長，有90%的可能性導致了全球變暖。
最具說服力的科學事實，首推美國夏威夷Mauna
Loa觀測站自1957年開始統計描繪的大氣二氧化碳濃度長期變化曲線。這一超過50年的觀測記錄表明，大氣二氧化碳濃度伴隨著世界人口、經濟與碳排放增長而持續上升，全球平均溫度也隨之逐漸升高。
而根據世界氣象組織于2006年至2008年間陸續發布的第一、二、三、四期全球溫室氣體公報，人們可以發現，大氣中主要溫室氣體二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的濃度達到歷史最高水平。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2007年發布的評估報告則進一步指出，在溫室氣體總增溫效應中，二氧化碳約占63％，甲烷約占18％，氧化亞氮約占6％，六氟化硫、氫氟碳化物和全氟碳化物合計約占13％。
溫室氣體濃度水平及趨勢研判，對于預測氣候變化及其對社會經濟的影響至關重要。溫室氣體濃度變化受到當地源匯的直接影響，也受到周邊各種輸送過程的間接影響。國際上估算溫室氣體源匯主要有兩種方法，一是分部門、分行業、分地域調查，用源匯清單、排放因子等外推方法“自下而上”估算；二是用地面、飛機、高塔、航船、衛星觀測資料，結合同期氣象資料和模式“自上而下”推算。二者互為補充和驗證，才能準確測算出不同區域溫室氣體排放、吸收狀況，分析評估不同區域間的輸送和相互影響。
目前，歐、美、日、加、澳等國已相繼建立了地基、高塔、飛機、航船、衛星等溫室氣體觀測平臺。2007年，歐洲基于衛星觀測開始繪制全球二氧化碳和甲烷分布圖。2009年初，日本成功發射溫室氣體觀測衛星，結合地基校正，計劃發布全球二氧化碳和甲烷動態變化。美國同期發射的二氧化碳觀測衛星因故墜落。由此可見，基于國家和地區間碳排放交易市場預測及交易信度提升等方面的需求，美、日、歐盟等已經開始積極采用“自上而下”和“自下而上”相結合的方法。
由于溫室氣體濃度持續增長導致氣候變暖等一系列全球及區域性問題，二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、六氟化硫、氫氟碳化物、全氟碳化物等都被列入《京都議定書》減排清單。雖然依據“共同但有區別的責任”原則，只有發達國家需要承擔具體的減排義務，但隨著發展中國家經濟發展迅猛，溫室氣體排放量快速增長，要求全球各國共同參與溫室氣體減排承諾的壓力與日俱增。
為了更為準確地觀測和分析本國的碳排放及氣候變化因素，以此來積極促使相關政策的制定和國家利益的維護，我國于上世紀90年代初建立了青海瓦里關全球大氣本底站。到目前為止，已取得大量準確、可比、第一手的溫室氣體觀測資料。2005年以來，科技部開始牽頭整合建設覆蓋我國14個氣候和生態關鍵區的“國家大氣成分本底觀測研究臺站體系”，中國氣象局建設運行的4個本底站（青海瓦里關、北京上甸子、浙江臨安、黑龍江龍鳳山）成為“大氣成分本底國家野外科學觀測研究站”。其中，瓦里關站所測的大氣二氧化碳和甲烷濃度，與北半球中相關的全球本底站同期觀測結果具有可比性。而其他幾個區域本底站同期觀測值明顯偏高，這表明在不同程度上受到了當地及周邊地區自然和人為活動的影響。
不過，溫室氣體的大氣壽命較長，能夠全球傳輸，即使人類現在就開始全面停止排放，其大氣濃度的回落也需要漫長的歷程。因此，在應對氣候變化問題上，需要一步一步、堅持不懈地努力。
作為負責任的發展中大國，我國已經成立了高規格的應對氣候變化領導小組，并于2007年6月頒布了《中國應對氣候變化國家方案》。這將對全面掌握我國溫室氣體濃度水平及地區間的差異和相互影響，客觀、準確地測算各地區排放量和吸收匯聚動態變化，為我國積極應對內政、外交領域的氣候變化問題，包括大力推行節能減排、發展清潔能源等行動，提供重要的戰略性支持。（作者系中國氣象局大氣成分觀測與服務中心溫室氣體及相關微量成分首席研究員） |