卡罗琳·柯林斯·彼得森，今日宇宙

2021年北美大气中不同来源的二氧化碳分布图。鸣谢:美国国家航空航天局科学可视化工作室

这是一个奇怪的，看起来阴森恐怖的地方。二氧化碳气体在一年中以循环和爆发的方式出现…又消失。如果我们能探测到二氧化碳(CO2)用我们的眼睛。美国国家航空航天局全球建模和同化办公室的科学家用电脑制作了它在我们大气层中的动画。这些视频展示了在这种气体影响下的地球的几乎是外星的景象。

美国国家航空航天局的团队制作了三部动画，都展示了二氧化碳2021年全年水平。每个图都显示了四个主要贡献者:化石燃料燃烧生物质、陆地生态系统和海洋。在显示北美和南美的视图中，我们可以看到植物通过光合作用吸收气体，然后在冬季释放气体的结果。美国东北部沿海地区的污染主要来自化石燃料燃烧的排放。亚马逊雨林上空的气体也有起伏。该团队还将这解释为植物在白天吸收碳，然后在晚上释放碳。

动画还显示了源和汇(其中CO2显示了中国惊人的化石燃料排放量。在世界其他地区，如澳大利亚，这种气体的吸收要高得多，由于人口较少，排放量也较低。

第三种观点显示了欧洲化石燃料排放和非洲农作物清理火灾的影响。总的来说，这些视频非常清晰地展示了这种温室气体的存在及其在大气中的循环。(可以看此处为附加视频。)

地球不是唯一一个大气中含有这种气体的类地行星。我们知道它存在于火星和金星的大气层中。而且，就在最近，JWST报告说在一颗系外行星上发现了这种气体的痕迹。所以，它显然在行星大气中扮演了一个角色。

2021年北美和南美上空的二氧化碳测量。鸣谢:美国国家航空航天局科学可视化工作室

指挥官（commanding officer)2是我们世界气候循环的重要组成部分。阳光沐浴着地球，二氧化碳有助于捕获阳光，使地球适于居住。如果没有这种吸热能力，地球将会是一个不同的、更冷的地方。它甚至可能有一些不同的生命形式。所以，我们有这个温室气体感谢我们星球的宜居性。但是，我们也责怪它气候变化以及它的影响。如果含量过高，这种气体(以及甲烷等其他温室气体)会吸收过多热量。最终，这导致我们的世界变暖，带来灾难性的影响。

温室效应导致的气候变化是一个复杂的研究过程，但很明显二氧化碳是其中的一部分。地球上有两种来源:自然的和人为的。天然公司2排放到大气中的这种气体大部分来自污染源。这些包括海洋、动植物呼吸、有机物分解、森林火灾和火山爆发。科学家们知道一些自然产生的一氧化碳2地壳中的沉积物也可以作为二氧化碳2来源。也有“汇”，气体被截留在那里一段时间。海洋(尤其是南大洋)、土壤、森林和其他植物都会“吸收”二氧化碳。这些水槽可以释放它们储存的这种气体。

人为的(或“人为的”)来源包括发电、化学生产、农业实践和运输。请注意，这些大多涉及化石燃料燃烧。化石燃料是天然气煤和石油。

碳循环，有助于追踪地球上的二氧化碳。鸣谢:NOAA

如何合作2随时间循环

因此，我们知道二氧化碳经历了一个自然的“循环”,在空气、地面、海洋、植物、人类和动物中进行交换。在历史上的大部分时间里，这种循环保持了2氧化碳的季节平均值大气中大约百万分之280。在现代，化石燃料燃烧和其他人类活动增加了更多的二氧化碳改变了它在大气中的含量。这一速度已经加快，在不到200年的时间里，水平上升了50%。今天二氧化碳的含量大约是441 ppm，随着我们将更多的气体排放到空气中，这个数值还会继续上升。气候学家预测，随着它的上升，全球平均气温将随之继续上升。

如果我们看看自历史测量开始以来的全球平均气温(那时我们排放的二氧化碳较少2到空气中)，地球的温度每十年上升约0.08摄氏度(0.14华氏度)。自然变化起了一些作用，但更多二氧化碳的加入起了越来越大的作用。随着时间的推移，一个多世纪以来，气温上升了2度。它追踪空气中这种气体的增加量。两度很多；哪怕一度也足以造成重大影响。给你一个概念，在遥远的过去，当全球平均气温下降一到两度时，地球经历了所谓的小冰河时代。

这听起来可能不多，但2摄氏度足以改变我们的天气模式、水循环和其他环境过程。这种逐渐变暖就是专家们经常提到“全球变暖”的原因。并不是所有地方都会立刻变热。这意味着年平均气温在上升。给你一个概念，2022年是自1880年人类开始记录全球气温以来第六热的一年。

CO2的地图和动画2自美国国家航空航天局卫星数据的源、汇和循环清晰地显示了这种特殊气体的循环细节。这个想法是为了帮助人们从视觉上和智力上理解随着时间的推移我们的大气经历了什么样的变化。