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战争、经费和二氧化碳分子

赛fangorn约 21 分钟
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发现二氧化碳浓度增加的事实，是无数个偶然的叠加。图源：Bin im Garten, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons
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导读：

人们经常为科学发现有多少偶然性而争执不休。有的发现似乎是水到渠成，任何人站在那个位置都可以开辟前路，但也有的发现似乎真的毫无理由，是被科学家个人的兴趣甚至执念所左右的。
二氧化碳的增加却是一个难以归类的例子，它由无数偶然堆叠而成，仿佛只要命运的丝线轻轻一颤，这个不起眼的分子就会从空隙里滑脱，不为人知地落入深渊。

fangorn | 撰文

odette | 编辑

果壳 | 来源

第一个意识到全球变暖的人没有觉得这是个问题。
今天我们会开玩笑说，这是因为化学家斯万特·阿伦尼乌斯是瑞典人，实在是讨厌北欧的寒冷。这个因素也许是有的，毕竟同时代科学家甚至幻想过把无开采价值的煤主动烧掉来让地球变暖——但更显然的因素是，按照阿伦尼乌斯在1896年得出的计算，大气层二氧化碳加倍并让地球平均气温上升5到6摄氏度需要三千年的时间。在他看来，这只是个如同科幻的理论假想。
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斯万特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius），1903年诺贝尔化学奖得主。他的最著名的成果是阿伦尼乌斯方程，描述了化学反应速率和温度的关系｜nobelprize.org
造成这一结论的原因有很多。他的计算方式以今日标准实在粗糙到可笑，他不了解二氧化碳循环的具体细节，他彻底低估了人类工业的发展速度，如此等等不一而足。但也许最重要的是，他和他同时代所有关注这个问题的科学家一样，是在研究逝去的冰河时代时不小心踏入的这扇大门，是把二氧化碳当作引发冰期的因素去研究的。受领域的影响，所有人都先入为主地觉得，大气的改变是漫长无比的地质尺度的事情，不可能在当下见证。他们就像双面神雅努斯一样，看到了过去，看到了未来，唯独不曾关注过现在。
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1902年10月15日，《塞尔马早报》的一则新闻报道了阿伦尼乌斯的研究。新闻称烧煤会导致大气层里碳酸逐渐积累，让地球逐渐升温，并在几万年后导致人类灭绝。不过，这则新闻误解了二氧化碳引发全球变暖的机制｜The Selma Morning Times. 15 October 1902. p. 4.
就这样过去了六十年。地球总人口增加了百分之八十，煤炭产量增加了百分之一百六十，化石燃料和混凝土碳排放量增加了百分之四百，原油产量增加了百分之四千三百。二氧化碳这个简单分子里隐藏的强大威力，正愈发清晰地展现在所有人面前。从物理学、天体力学、地质学到地球化学，每个领域都在齐头并进，每个基础都已准备就绪，但是问题核心的第一步——证明二氧化碳的变化就在此刻、就在眼前——依然没有人成功地迈出去。
改变这一切的那个人叫查尔斯·大卫·基林。1958年的春天，他三十岁。
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查尔斯·大卫·基林（Charles David Keeling）和他所测量的大气二氧化碳曲线｜Scripps Institute Oceanography
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灾难的预感
人们经常为科学发现有多少偶然性而争执不休。有的发现似乎是水到渠成，任何人站在那个位置都可以开辟前路，常常有几个人独立地几乎同时做出了同样的发现——比如牛顿和莱布尼茨的微积分，或者舍勒、普雷斯特利和拉瓦锡的氧气，还有达尔文和华莱士的自然选择。但也有的发现似乎真的毫无理由，是被科学家个人的兴趣甚至执念所左右的。如果没有这一个人，没有这一切偶然因素聚合在那一点，一项发现或许会被推迟几十年甚至几百年。爱因斯坦的广义相对论经常被认为是这样的案例。
二氧化碳的增加却是一个难以归类的例子。表面上看，一个工业化到如此程度的社会，不注意到燃烧这一现象的本质影响应该是不可能的，去测量它应该也没有什么基础性和根本性的困难，何况所有的学科体系也已经走到了正确的位置上。可是，现实中的它却是由无数偶然堆叠而成的，仿佛只要命运的丝线轻轻一颤，这个不起眼的分子就会从空隙里滑脱，不为人知地落入深渊。
一切开始于1939年德国闪电入侵波兰。一场毁灭性的总体战争可以改变很多东西，比如计算机，比如原子弹，比如研究体制的整体变迁，比如全新政治格局的划定，而其中看似不太重要的一项是美国的气象学界。战争对于天气研究的需求让气象系拿到了巨额经费和海量人员，仅芝加哥气象系的一年速成班就在战争期间教出了一千七百名新的气象学家。
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二战时美国海军专门拨出一艘训练舰，交给芝加哥大学气象系用于教学研究。气象学对二战战场产生了重大影响，一个著名的案例是气象预报决定了诺曼底登陆的具体日期｜Hanna Holborn Gray Special Collections Research Center
二战的结束并没有改变这一趋势：军方深刻意识到了气象学的作用，冷战的阴云马不停蹄地到来，而且还出现了全新的存在性威胁——核武器与核辐射。关于地球大气层的研究从未如此显学过。
不过二氧化碳并不在其列。
这个时期的研究者，探索二氧化碳全都是业余兴趣，顺手论文。他们在时代的浪潮里，从各自的角度全凭偶然摸到了大象的一角，但无人意识到大象正在压垮一切。如果某个人的好奇心少一点，本职工作忙一点，计算和思考懒一点，很难说所有这些还会再推迟多少年。
霍普金斯大学的吉尔伯特·普拉斯，本来是拿着海军的经费，研究大气对红外辐射的吸收会怎么影响红外制导导弹。而二氧化碳之所以是一种温室气体，正是因为它吸收红外辐射。在这个过程中他偶然读到了二氧化碳减少引发冰期的假说，于是利用自己能接触到早期计算机的机会，用业余时间建了一个模型，算出来人类活动可以导致地球每百年增加1度，但这个无比粗糙的模型几乎谁都没能说服。
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吉尔伯特·普拉斯（Gilbert Plass），气候变化的重要先驱者之一。他在1953年做出的变暖预测虽然还没能说服科学界，但引发了媒体的关注｜AIP Emilio Segrè Visual Archives
美国地质调查所的汉斯·苏斯，正在测量木材里的碳同位素。他所使用的技术是美国空军委托芝加哥大学开发的，原本是因为空军想知道核辐射对于空气的影响。苏斯发现，新生木材里稳定碳同位素的含量异常偏高。苏斯正确地认识到，这是新木材吸收了工业排放的二氧化碳。这些二氧化碳来自埋在地下几千万年乃至上亿年的煤和石油，其中的不稳定同位素已经衰变没了。但是他以为，绝大部分工业来源的碳都被海水吸收了，还不觉得它们会对大气层产生什么本质影响。
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汉斯·苏斯（Hans Suess）生于奥地利，二战时曾参与德国原子弹研究，战后移居美国钻研核化学。他曾和著名童书作者苏斯博士（Dr. Seuss）居住在同一城市，常被弄混｜Mandeville Special Collections, UC San Diego
加州斯克里普海洋研究所的罗杰·里维利，受美军委托研究核爆炸与核废料会怎样影响海洋渔业——这是比基尼环礁核试验开始之后美国人意识到的新问题。在1955年5月一次水下核试验后，里维利惊讶地发现放射性物质横向覆盖了上百平方公里，纵向却只扩散了一米。换言之，不同深度的海水之间，物质交换极度困难。这一结论适用于海水里的一切，包括二氧化碳。
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罗杰·里维利（Roger Revelle），二战后美国地球科学的核心人物之一，也是推动了美国海军资助基础研究的重要功臣。“全球变暖”一词第一次在报章亮相，就是描述他的研究｜Roger Revelle Papers, UC San Diego Library
海军和原子能委员会对二氧化碳并无任何兴趣，但里维利有。他读过普拉斯的论文，也和苏斯保持着合作关系。他意识到，如果表层二氧化碳抵达不了深水，海洋就吸不下那么多了。在分析了各种模型细节后，里维利和苏斯最终抵达了一个结论：海洋能吸收的二氧化碳远比同行当时以为的更少，只有简单模型预测的十分之一。
这一攸关生死的结论仅仅出现在论文的结尾段，和正文的基调格格不入。实际上，这段内容在投递论文时是写在另一张材质不同的纸上、用胶带贴在末页寄出去的。在段落的结尾，里维利写道：“如果工业燃料的燃烧持续指数增加，（二氧化碳的积累）也许会在未来几十年里变得重要……人类正在进行一项大规模的地球物理实验，此等实验过去从未发生过，将来也不可能再重复。”
这句话在未来将会成为气候变化史上被引用最多的一句话，但当时它没有引起丝毫反响。连里维利自己都没有真正意识到这一发现的意义。他并不是对二氧化碳的长期危害完全无动于衷——但是“实验”一词在他和他的科学家同行看来依然是良性的、进步的，表达的是获取新知的机会而非威胁，是好奇而非担忧。科学史家评论说，这篇将要名垂青史的论文在1957年仅仅是一篇经费申请。
里维利确实靠这篇文章要到了钱。他用这笔钱雇了一个叫基林的年轻人。
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命运选择的测量者
基林对二氧化碳问题的兴趣，在很多意义上也是偶然的。他的化学学术训练要求他专注于实验室工作，但他本人是狂热的的户外爱好者，把所有业余时间都花在野外徒步上，穿行于林地、溪流和山岭之间。测量大气二氧化碳浓度这项任务，能够完美地把他的事业和爱好结合在一起。这样的案例在地球科学里并不罕见——如果一位科学家选择在空旷荒寂的苔原深处或者大海中央度过他人生最好的时段，追寻那些被同行视为无足轻重的研究对象，这经常是因为他们无法忍受一辈子呆在实验室里的生活。但是他们的研究有时候会产出连自己都始料不及的结果。
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1955年野外徒步中的基林｜history.aip.org
这倒不是说他的发现里没有任何必然性。学术界确实隐约感受到了二氧化碳的潜在意义——1954年北欧的一群科学家设立了一个15座监测站组成的网络，但他们唯一的发现是强烈到淹没一切的噪音。哪怕只是气团路过仿佛也能让测量结果发生巨变，不同站点的测量值可以差出一倍之多（要到多年以后大家才会意识到，这主要是因为他们的测量方法不够精确）。如此巨大的误差，让当时几乎所有科学家灰心丧气，认为大气二氧化碳的真实值仅靠小范围和短期实验是毫无希望的。
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北欧小组采用的测量方法最后一环是传统的化学滴定法，以氢氧化钡溶液和二氧化碳反应来判断含量。这一方法未来会完全被基林开创的新方法取代｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
但基林不这么想。虽然那时的他只是一位名不见经传的加州理工大学博士后，但他相信这些干扰并非不可克服的障碍，可以逐一找出和消灭。红外测量技术的进展，让二氧化碳等气体的检测精度增加了一个数量级，配合严格的实验流程和精心选择的地点，完全有可能只靠短期测量和少数站点，就突破层层噪音逼近真实值。不过，这也意味着复杂的实验器材、繁琐的操作步骤和偏远的测量站点，换句话说，就是烧钱。在这个完全没人看好的领域，到哪儿去找钱呢？
答案和他的同行一样，是冷战。
1956年基林正式进入了这个领域，他的第一笔经费来自美国原子能委员会。大气中的碳元素在二战后突然有了全新的含义——核爆炸会让大气层里的碳12转变为放射性的碳14。这些额外的碳14虽然不足以对人产生危害，但却是核爆发生过的重要标志。而要想检测它的浓度来判断敌国核试验，知道碳同位素的基准值当然是必不可少的。
虽然有了经费，但市面上并不存在现成的仪器能实现基林所需的精度。他翻遍了前人文献，找到了一篇1916年的论文描述的一种特殊的水银气压计，想方设法把它改造为测量仪器，以确保采样气体总量的绝对精确。他听说芝加哥大学的一位科学家发明了一种从空气中精确提取二氧化碳的办法，用的是液氮把空气液化，把这个办法借用来和他的仪器相结合。在不断地优化、不断地测量中，基林发现，那些在加州最偏远、最杳无人烟的地方测量出的结果，具有高度的一致性。这是他的北欧同行可望而不可即的结果，也证明了他的信念：测量出全球范围大气二氧化碳的真实值，确实是可能的。
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改装后的气压计配合一台垂高计（本质上是带刻度的望远镜）读数，可以精确到0.02毫米，最终获取的气体体积可以精确到0.0009毫升｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
但这需要他超越加州一地的局限。就在这时，他迎来了一个千载难逢的好机会：国际地球物理年。
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时代的奇迹一闪
不管从哪个角度来看，1957到1958年间的国际地球物理年都像是一次奇迹。在冷战敌意如此高涨、人类第一次面临星球级别的毁灭之时，东西方阵营的科学家选择了一个注定需要国际合作的领域，来对抗隔阂和壁垒。此等理想主义闪光过去从未有过，将来也不知何时才会再有。
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苏联发行的国际地球物理年纪念邮票。令国际地物年得以成功举行的另一个偶然因素是斯大林去世，继任者赫鲁晓夫对国际合作的态度更开放一些｜hipstamp.com
在象征之外它也有非常现实的意义：各国政府会拨出很大一笔（哪怕是暂时的）经费，在合作之余也宣传本国优势，比如美国人就向世界承诺会在地物年期间发射第一颗人造卫星。（出乎意料的是，苏联人抢在了前面，在1957年10月成功发射了斯普特尼克1号。）身为地物年美国方面组织者之一的罗杰·里维利，凭借那篇1957年的论文成功地吸引了学界的一点注意，要到了一笔钱并雇佣了基林。里维利的目标是获得一个可靠的二氧化碳“基准”，足以反映当前世界二氧化碳的真实水平，以便十年二十年之后，新的测量可以和这个数值进行对比。谁也没有觉得区区一年的测量足以看到二氧化碳的实时变化。
有了新的经费来源，基林对自己的测量标准更加严格了。他要求购买红外光谱仪来测量二氧化碳的浓度——这种仪器批量生产是为了战争时期监测工厂环境，能用来监测大气二氧化碳是运气很好的巧合。他的大部分同行不相信二氧化碳这种波动这么大的东西用得着如此昂贵精密的仪器，但既然不差钱，基林还是买到了手。
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基林所使用的红外光谱仪，中央的两根钢管分别存放着气体样品和对照组。他购买了四台，一台在夏威夷，一台在南极，一台在科考船上，一台留在加州的斯克里普研究所。夏威夷和加州的两台仪器直到2006年才终于退役｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
更重要的问题是地点，只有足够偏远的测量点才能反映大气的基准值而不是瞬息万变的人类活动。基林选择了夏威夷冒纳罗亚火山的峰顶作为第一个监测站地点——这里远离主岛，植被很少，而且刚刚修建了一座气象站，由美国气象局、标准局和美军三方合作。而第二个监测站选在了远离其他大陆的南极，这里的科学工作更是完全依靠美军的支持而展开。一个将会决定地球命运的项目，竟如此被时代和地缘政治所左右，仿佛是一种讽刺，但也可以说是无比合理的结果。
事实证明光谱仪的投资十分划算。图表上的尖峰足以分辨出火山口飘出的二氧化碳和南极大陆的人类机械。以近乎强迫症的严谨把每一项干扰因素都逐个排除之后，基林得到了一套非常漂亮的数据。显然大气中二氧化碳的含量是以年为单位而周期性变化的：前半年是北半球的春天和夏天，陆地植物的生长吸收了大气里的二氧化碳；后半年则随着植物落叶和死亡，再将二氧化碳释放回大气。南半球趋势虽与之相反，但陆地面积和植物量少得多，所以被北半球的趋势压制而不明显。这几乎就是里维利想要的那套基准值——
只有一个小问题。一年结束之时，数据并没有画出一道完美的周期。比起年初的起点，它似乎增加了。
这时候已是1958年的年末，国际地物年即将结束，经费也即将用完。汉斯·苏斯写信给里维利，要求把自己项目的大约一万美元经费挪用给基林，里维利同意了。与此同时，基林从美国科学基金会（NSF）申请到了另一笔钱——因为苏联的人造卫星斯普特尼克抢在了美国前面，感到恐慌的美国人投给科研的经费也在大幅增长。
靠着这些钱，他拿出了两年的完整数据。里维利论文里预言的情况成为了现实：大气二氧化碳的基准值，真的在以可见速度增加。
基林自己大概也不曾想到，他毕生的事业就这样开始了。
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上图为北半球测量结果，黑色圆点数据来自冒纳罗亚火山口。下图为南半球测量结果，黑色圆点数据来自南极｜Tellus 12, (1960), p. 200
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断裂与延续
谈论所谓的时代必然性总会面临一个困难：时代的变化太快。政治和科学的蜜月期极其短暂，1960年美国国会已经开始大幅砍削政府科研开支，民众的注意力也只聚焦在阿波罗计划上。气象局停掉了所有和预报无关的项目，南极的检测项目只能关闭，连冒纳罗亚火山的气象站本身都面临关停的风险。地物年的短暂辉煌已经如同南柯一梦，那时都不曾成为焦点的二氧化碳问题，事后只会更加沉寂。
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1962年2月2日《生活周刊》刊登了一则石油公司的广告，骄傲地宣称本公司每天产出的能量足以融化700万吨冰山。这家公司是今天最大私营石油公司埃克森美孚公司的前身之一｜Life magazine, Feb.2, 1962
但是人的变化速度没有那么快。时代把基林送到了这个位置上，再把他赶走可就没有那么容易了。
“监测”从根本上就是一项吃力不讨好的买卖；光这个词听起来就毫无吸引力。经费机构总想资助一些改变世界的全新大发现，至少也得是顶级期刊上的新论文，而不是这种源源不断年复一年的无趣数据点。曾有一位审批者虽然不情不愿地支持了基林的申请，但在评论里写道：“二氧化碳监测就像当妈一样……而且还昂贵得多。”其实基林用这些数据产出了不少有趣的发现，但还是无法改变这一整体印象，NSF曾经直白地告诉基林他们不会无限期地支持“例行监测”。曾有一次NSF来信要求他把“基础科学”的部分和“例行”的部分分开，这样就可以把后者的经费责任扔给另外的什么机构组织。基林没有回信。
美国的整体科研环境也在发生改变。一方面，五六十年代的地球物理学界还很小，每个人都认识其他人，许多经费都是来自个人层面的决策，基林测量事业的开始就是依靠里维利的个人判断。三十年后这种现象几乎全部被严格的官僚定期审批体制取代。这一体制并非没有优点，但它并不适合长期的数据收集和跨学科跨领域研究——基林两者都占了。另一方面，五六十年代白宫还在听取来自科学界的建议，但尼克松厌烦了物理学家对弹道导弹防御体系的抗议，风向开始逆转。到了里根时代，白宫非但明确拒绝不受欢迎的建议，而且还主动打压这些建议所来自的领域。环境问题是最初和最大的受害者之一——这也是基林所在之处。
与此同时，地球的二氧化碳依然在持续升高，年复一年。
1963年底，基林的经费差点断绝，次年春天他的仪器又不堪重负而坏掉了。危急关头他四处奔走，最终救下了项目，还申到了更多的经费来雇佣一名专职技师。但是曲线还是断掉了，从1964年1月到5月之间什么都没有，在人类的气候记录史上留下了一段永远的空白。
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1971年MIT出版的论文集里收录的基林曲线，那时“人因气候变化”一词尚未流行，文集标题采用了“非故意的气候修改”这一尴尬名字。图中可以清楚看到1964年初的数据断裂｜Inadvertent Climate Modification, Sep.15 1971, MIT Press.
后来基林回忆道，如果自己拯救项目的努力失败了，应该还是会后继有人，只是数据未必能有如此质量。北欧的那个组后来还是解决了自己的方法论问题，但来自海洋和农田的变幻不定的风给他们带来了许多困扰。如果没有冒纳罗亚火山的测量点，这么准确的二氧化碳测量恐怕还要等上很多年。
但他挺住了。他的曲线追随着二氧化碳的脚步，年复一年。
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象牙塔里的卡珊德拉
山顶的测量周而复始之时，山下的世界正在飞速变化。宇航员登上了月球，人们直观感受到了地球的渺小和脆弱。金星4号探测器发现金星的大气几乎全是二氧化碳，研究者猜测这是温室效应彻底失控的结果。粮食危机和能源危机接踵而至，臭氧层空洞被发现，南极冰架有了坍塌迹象——但也许最重要的是，1978年前后，科学界终于开始形成一项共识：人类面临的未来是变暖而非变冷。
抵达这项共识并不容易。或许是出于命运的捉弄，从二战结束到七十年代的这段时间，北半球正好进入了一个微小的变冷期，西欧尤其明显（后来的研究发现这是工业污染和海洋周期引发的局部暂时降温，南半球基本未受影响）。科学家也是人，很难不去在意自己亲身感受到的寒冷冬天，一时间甚至有人提出下一个冰期即将到来。学界内部争议不断，公众无所适从，但基林的曲线提供了讨论的坚实地基。哪怕并非所有人都理解大气二氧化碳的重要地位，它也是一个明确的、干净的、持续增长的变量。解明了一切其他干扰因素之后，剩下的总会回归它。
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1975年美国国家科学院论文集《理解气候变化》中收录的北半球气温图，数据截止到1969年。可以看到北半球自1940年以来确实存在冷却趋势。不过该报告不认为这一趋势足以预测未来。认为地球将持续冷却、新冰期即将到来的观点实际上从未成为学界主流，但在公众中引发了很大影响｜Understanding Climate Change: A Program for Action, National Science Academy, 1975.
微小的变冷逆流最终还是在70年代中期结束了。这一部分是因为海洋周期回归常态，一部分是因为工业污染的冷却效果到了极限。空气中的污染物虽然能反射阳光降低气温，但污染物只能在大气里漂浮几个星期，而不像二氧化碳那样可以留存数百年，持续积累越来越多。这个时候，气候领域几乎每个人都知道了基林的曲线，都意识到了二氧化碳不是无足轻重的问题。到1979年，每一个能够模拟当前气候的模型都给出了本质相同的预测：大气二氧化碳加倍将会导致至少几摄氏度的全球升温。
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2022年美国戈达德太空研究所的全球地表平均气温图，综合了南北半球的数据。可以看到变暖趋势在70年代恢复了｜NASA Goddard Institute for Space Studies
研究者终于看到了近在咫尺的灾难真身。1981年，一组气候科学家给出了这样的结论：
“二氧化碳的效果可能直到世纪之交才明确可见，但到那时……比过去一百年里都要强烈得多的气候变化很可能已经无法避免。要想回避这一变化，也许必须在无可争议的观察证据出现之前就采取行动。”
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日光之下终有新事
1985年，法苏两国联合科考队在南极大陆中央的东方站采集到了两公里深的冰芯，记录了过去16万年的气候历史，包含了一整个冰期。他们发现二氧化碳的起伏和气温的起伏几乎完美吻合，特别是二氧化碳加倍对应着气温增加3度，这和计算机模型的共识一致。这一强有力的证据彻底确定了碳循环和气候变化的紧密联系。
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1987年发表的东方站冰芯二氧化碳与气温数据，其中气温是由氘同位素间接推算的。左侧代表现在，右侧代表16万年前｜J.M. Barnola et al., Nature 329 1987 408-414, p. 410
以象征意义而言，这次考察仿佛是完美的收束：百年前阿伦尼乌斯对冰河时代的探索，三十年前基林在南极的监测，全都回归于此。但是实际的科学发现并非回归原点。纵跨整个冰期的冰芯记录表明，二氧化碳在最冷时低到百万分之180，最暖时为290，从未比这更高。但基林的曲线显示，冰芯之上的空气里二氧化碳的含量已经抵达了百万分之350，还在继续攀升。
这是我们这个地质时代未曾见证的光景。
问题不在于前所未见的数字本身，而是这个数字改变了世界的运作方式。到了90年代，基林曲线已经很明显在加速增长，表现出了指数增加的趋势。确实全球化带来了工业加速，从1965年到2015年二氧化碳排放量增加了三倍，但可怕的是这只是原因之一。基林的测量表明，人类排放的二氧化碳有约55%并未进入大气，而是被海洋和生物圈共同吸收了，不过这个比例并不会永远恒定下去。随着海洋越来越暖、越来越酸，吸收二氧化碳的能力也在逐年下降，甚至会把数百年前储存的二氧化碳重新吐出来。如今海水每吸收两分子二氧化碳，就会释放一分子前工业时代的古老二氧化碳。陆地生态系统也面临着同样的问题，虽然理论上二氧化碳能促进植物生长，但实际上气候变化对许多生态系统带来了严重摧残，反倒释放了过去储存的碳。
这就意味着，大气二氧化碳监测并未因为理论的进步而过时，反而变得更加重要了。人类所面对的气候系统在许多层面上都抵达了临界边缘，谁也不知道下一个突跃点在哪里。灾难新阶段的最初警告，或许会再一次来自冒纳罗亚火山的山顶。
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冒纳罗亚观测站，摄于2019年。2022年底,一次火山喷发切断了电力和道路供应，这里的测量曾一度中断，由附近的冒纳凯阿观测站临时接替。截至2023年底，包括二氧化碳在内的约三分之一的测量项目已经恢复｜NOAA Global Monitoring Laboratory
2024年的新年，冒纳罗亚监测站测得了百万分之421.98的读数。上一次二氧化碳抵达如此浓度还是在大约300万年前，那时现代人类还没有诞生。1958年的那个春天，基林第一次在山顶测得百万分之313的数值之时，一定不曾想到会有今天。
但是又有谁能想到呢？哪怕是以最为规律的线性前进的时间本身，也永远能让人觉得意外。也许这才是一切测量的真正意义：为了看见，首先要去看。Image

作者简介：

fangorn，正在学习STS的科学作者。喜欢骨螺和孢子囊群盖，害怕大氧化事件。

参考文献：

[1]Weart, Spencer R. The Discovery of Global Warming Revised and Expanded Edition, 2008

[2]Keeling, Charles D. (1958). "The Concentration and Isotopic Abundances of Atmospheric Carbon Dioxide in Rural Areas." Geochimica et Cosmochimica Acta 13: 322-35, online here.

[3]Keeling, Charles D. (1960). "The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere." Tellus 12: 200-203.

[4]Keeling, Charles D. (1970). "Is Carbon Dioxide from Fossil Fuel Changing Man's Environment?" Proceedings of the American Philosophical Society 114: 10-17.

[5]The Discovery of Global Warming (website). https://history.aip.org/climate/index.htm

[6]Revelle, Roger and Suess, Hans (1957). "Carbon Dioxide Exchange between Atmosphere and Ocean and the Question of an Increase of Atmospheric CO2 During the Past Decades." Tellus 9: 18-27.

[7]2005 Tyler Prize Award Ceremony: Charles David Keeling. https://www.youtube.com/watch?v=DPS7v-srAxE

The Keeling Curve. https://keelingcurve.ucsd.edu/

Charles D. Keeling, 77, Who Raised Global Warming Issue, Dies https://www.nytimes.com/2005/06/23/science/charles-d-keeling-77-who-raised-global-warming-issue-dies.html

注：本文于2024年2月2日首发于微信公众号“果壳”，原标题为“一种改变了世界的分子，和一个耗尽一生追逐它的人”，《赛先生》获授权转载。

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