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大氣二氧化碳濃度飆升何以見得？ 科學(xué)方法帶你一探究竟
2020年06月08日 15:52:05
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5867
近日，美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《地質(zhì)學(xué)》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究。研究表明：當(dāng)今二氧化碳濃度趕超過去2300萬年來的高紀(jì)錄，且其飆升的速度也前所未有。此消息一出，不少網(wǎng)友對(duì)當(dāng)今氣候變暖的擔(dān)憂更甚。同時(shí)，也有不少人好奇于科學(xué)家們是如何測(cè)得大氣中二氧化碳濃度的。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】作為如今氣候變暖的重要因素，二氧化碳這一常見的溫室氣體已然成為了眾矢之的。不管是在二氧化碳排放量的限制方面還是在科學(xué)研究領(lǐng)域，大多數(shù)國(guó)家都在抓緊制定出臺(tái)各項(xiàng)政策標(biāo)準(zhǔn)，加大科研投入，力求降低大氣中的二氧化碳濃度，以此來減緩氣候變暖的步伐，為全人類的生存之戰(zhàn)而奮斗。
近日，美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《地質(zhì)學(xué)》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究。研究表明：當(dāng)今二氧化碳濃度趕超過去2300萬年來的高紀(jì)錄，且其飆升的速度也前所未有。此消息一出，不少網(wǎng)友對(duì)當(dāng)今氣候變暖的擔(dān)憂更甚。同時(shí)，也有不少人好奇于科學(xué)家們是如何測(cè)得大氣中二氧化碳濃度的。
要知道，二氧化碳這類氣體在常溫常壓下一般是無色無味的，且廣泛分布于大氣環(huán)境當(dāng)中，要對(duì)這類看不見、摸不著的氣體進(jìn)行濃度的測(cè)定，對(duì)于我們普通人來說實(shí)在是難以想象。
而了解二氧化碳的測(cè)定方法，還需從人類研究二氧化碳的歷史說起。人類對(duì)二氧化碳的感知，事實(shí)上早在原始社會(huì)時(shí)期就已經(jīng)開始，只不過受限于當(dāng)時(shí)的歷史條件，原始人類對(duì)二氧化碳還無法開展科學(xué)研究；1756年，英國(guó)化學(xué)家布萊克第一個(gè)用定量方法研究了被他稱為“固定空氣”的二氧化碳?xì)怏w；1766年，英國(guó)科學(xué)家卡文迪許成功地用汞槽法收集到了“固定空氣”，并用物理方法測(cè)定了其比重及溶解度；1797年，英國(guó)化學(xué)家坦南特用分析的方法測(cè)得“固定空氣”當(dāng)中的含碳量和含氧量······這些二氧化碳的研究歷史為之后的二氧化碳濃度的測(cè)定技術(shù)奠定了重要的基礎(chǔ)。
如今，隨著二氧化碳的研究日臻成熟，以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，市面上已經(jīng)推出了可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中二氧化碳濃度的監(jiān)測(cè)設(shè)備。此外，我國(guó)針對(duì)二氧化碳的檢測(cè)，頒布實(shí)施的《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第2部分：化學(xué)污染物》中也指出了3種檢測(cè)方法，分別是不分光紅外線氣體分析法、氣相色譜法、容量滴定法。這些分析方法配套使用相應(yīng)的分析儀器即可科學(xué)測(cè)定出環(huán)境空氣當(dāng)中的二氧化碳濃度變化。
然而，盡管當(dāng)前的二氧化碳測(cè)定技術(shù)已經(jīng)較為先進(jìn)，但是在測(cè)定年代久遠(yuǎn)時(shí)期時(shí)環(huán)境空氣中的二氧化碳濃度方面，相關(guān)研究還有待進(jìn)一步深入。目前，對(duì)于遠(yuǎn)古時(shí)期的二氧化碳濃度的測(cè)定，已有的研究記錄截止于270萬年前，而把時(shí)間線再往前推，人類掌握的二氧化碳濃度數(shù)值就較為模糊了。
前文中也講到，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)今的二氧化碳濃度超過2300萬年來的高紀(jì)錄。那么，研究人員又是如何得知2300年前的二氧化碳濃度數(shù)值的呢？這與考古探索過程中，利用碳測(cè)年法測(cè)定古文物的歷史年代有異曲同工之妙。
上述研究團(tuán)隊(duì)通過研究古代植物的化石遺骸中的碳同位素的含量，來確定植物生長(zhǎng)時(shí)的二氧化碳濃度。研究發(fā)現(xiàn)，2300萬年前二氧化碳濃度大多在230ppm到350ppm左右波動(dòng)，濃度水平遠(yuǎn)低于現(xiàn)代。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，在過去的幾千萬年的時(shí)間跨度中，二氧化碳濃度從未像今天這樣劇烈地飆升。
幾千萬年的遠(yuǎn)古時(shí)期雖早已離我們遠(yuǎn)去，但是研究其環(huán)境空氣當(dāng)中的二氧化碳濃度的變化有利于分析比較現(xiàn)有二氧化碳濃度的變化，從中揭示出二氧化碳濃度與氣候變暖之間的關(guān)系，從而給人類的碳排放量敲響警鐘。
氣候變化經(jīng)濟(jì)學(xué)報(bào)告中曾指出，如果人類一直維持如今的生活方式，到2100年，平均氣溫將有50%的可能會(huì)上升4℃。而這導(dǎo)致的后果，無需贅言我們也心中有數(shù)。為此，還需人人擔(dān)起低碳環(huán)保的責(zé)任，共同守衛(wèi)我們的地球家園。
資料來源參考：科技日?qǐng)?bào)、百度百科
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