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中国的燃煤火力发电厂
图片来源: Kim Kyung-Hoon/Reuters
加拿大广播公司记者Emily Chung报道说，地球大气中的二氧化碳气体与2百万年前相比有太多的增加，这导致了地球表面温度的上升。
当然中国和美国是世界上温室气体排放量最大的两个国家，但按人口平均的温室气体排放量，加拿大却排在世界前列。
那么，地球大气的温室气体是怎么测量的？温室气体的来源是什么？每个国家的温室气体排放量是怎么测算的？几百万年前的情况科学家们是怎么知道的？
对于这些问题，加拿大广播公司记者准备了一些科普知识，以便加拿大人能够对这次联合国巴黎气候会议的重要性有所了解。
首先是加拿大每年排放多少温室气体？
根据2013年的数字，加拿大向联合国上报的温室气体排放量是一年7亿2千6百万吨二氧化碳、或者说是每人每年排放20.7吨二氧化碳。
一吨二氧化碳温室气体排放量是什么概念？
形象化来说，就是驾驶本田思域Honda Civic小汽车从加拿大太平洋沿岸的温哥华到大西洋沿岸的哈利法克斯的行驶过程中汽车尾气排放的二氧化碳气体的总量。
另一个形象化的例子是，每天上下班单程10公里、往返20公里，一年下来的开车里程会产生的二氧化碳气体差不多是一吨。
地球大气中现在二氧化碳气体有多少？
今年3月份的数据显示，地球表面大气中的二氧化碳气体的含量是400PPM，这是一个让科学家们担心的高比例。
地球大气每增加21.3亿吨二氧化碳会使地球大气中的二氧化碳含量增加1PPM。
地球大气中的二氧化碳气体具有吸收来自太阳的红外光热量和保留大气热量的功能，这是为什么二氧化碳气体被称作温室气体的原因。
夏威夷的Mauna Loa大气观测站 © Chris Stewart/Associated Press
地球大气中的二氧化碳气体含量是在哪里测量的？
科学家们在地球表面的十几个地点设立了大气观测站，其中包括加拿大靠近北极圈的努纳吾特的Alert和美国夏威夷的Mauna Loa。这些大气观测站在选址时除了要具有涵盖世界各主要地区的特点之外，还要人烟稀少以远离人类活动对二氧化碳水平的干扰，还要地表植被相对荒芜以减少植物光合作用对二氧化碳水平的干扰。
怎么测知二氧化碳气体吸收了多少热量？
要测量大气中的二氧化碳气体的吸热能力，科研人员把现在含有二氧化碳气体的地表大气样品与不含二氧化碳气体的大气样品进行比较测量，测出两个样品中各自的太阳红外光含量，这样就知道了大气中二氧化碳气体的温室效应。
怎么知道百万前地球大气二氧化碳的水平？
科学家们最早是在1958年才开始在夏威夷的Mauna Loa启用了第一个大气观测站，所以有地球大气二氧化碳水平直接观测记录的时间还不到60年。
但有在格陵兰、南极和加拿大北极地区钻探得到的几十万年前的冰层样本，科学家们通过对冰层样本中保留的空气进行的化验分析，可以相当准确的知道当年地球大气中的二氧化碳气体的含量。
与几十万年前地表大气中二氧化碳的含量相比，科学家们得出的结论是，近年来地球大气中的二氧化碳气体在以比史前时期快一百倍的速度在增加。
是否知道二氧化碳气体来自哪里？
科学家们用碳同位素分析的方法能够知道大气中的二氧化碳气体来自什么样的人类活动。比如二氧化碳气体中的同位素碳-13来自天然气、煤炭和石油的燃烧；而碳-14意味着二氧化碳气体是植物光合作用的副产品。
怎么知道每个国家排放了多少二氧化碳？
签署了联合国气候变化框架协议的国家必须向联合国报告其每年的温室气体排放量，这是测算加估算的结果。
以加拿大为例，虽然加拿大一年排放的温室气体总量不能直接被测出，但能够测量的是加拿大一年消耗的车用汽油和柴油有多少，然后用温室气体换算系数把汽车消耗的能源换算成温室气体排放量。
美国宇航局的碳排放观测卫星 © NASA
对各国上报的温室气体排放量能否核对？
目前还无法或者说还没有对各国上报的温室气体排放数据进行核对。比如，最近有报告说中国由于低估了其燃煤电厂煤炭消耗量，其实际的二氧化碳排放量比原来上报联合国的数字一年要高出10亿吨。换句话说，这增加的二氧化碳排放量就比加拿大全国一年的二氧化碳排放量还要多出至少四分之一。
专家们认为，将来有两个方法能够帮助避免一个国家少报温室气体排放量的问题。一个方法是在世界上修建成千上万个大气观测站，记录当地的温室气体排放情况；二是采用卫星监控的方式，美国宇航局的太空轨道碳排放观测卫星Orbiting Carbon Observatory 2就能够观测世界主要城市上空的二氧化碳积聚水平。 |
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