碳循環與全球變暖的關係

碳循環與全球氣候變暖之間的關係

    碳元素是構成生物大分子的基本骨架的基礎元素，所以它同樣是生命組成中不可或缺的元素。因此，碳在生物圈中的循環，不僅對於環境變化有着極為重要的影響作用，同時關係到地球生物的生死存亡。

    所謂“碳循環”，是指碳元素在自然界中的循環狀態，生物圈中的“碳循環”主要表現在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經光合作用轉化為葡萄糖，並且釋放出氧氣的過程。而碳元素主要存在於巖石圈和化石燃料中，其二者含碳量約佔地球上碳總量的99.9%。除此之外，地球上還有三個“碳庫”：大氣圈庫、水圈庫和生物庫。儘管這三個庫中的碳含量較小，但是他們扮演着碳在生物和無機環境之間迅速交換的交換庫的角色。

    碳在巖石圈中主要以碳酸鹽的形式存在；在大氣圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在；而在水圈中，碳則以多種形式存在於幾百種被生物合成的有機物中。在大氣中，二氧化碳是含碳的主要氣體，也是碳參與物質循環的主要形式。在生物圈中，森林是碳的主要吸收者，它固定的碳相當於其他植被類型的2倍。他又是生物庫中碳的主要存在者。植物、可見光作用的微生物通過光合作用從大氣中吸收碳的速率，與通過生物的呼吸作用將碳釋放到大氣中的速率大致相等。因此，大氣中二氧化碳的含量在受到人類活動干擾以前是相對穩定的。

碳循環可以分為以下幾種類型：生物和大氣之間的循環、大氣與海洋之間的循環以及含碳鹽的形成與分解。這三種循環對於控制地球環境的穩定具有重要的意義，而且它們對於全球碳的平衡有着重要的意義。在過去，這幾種循環都是極為穩定的。然而人類的活動極有可能打破這種平衡。人類在燃燒礦物燃料獲得能量時，產生了大量的二氧化碳。從1949到1969年之間，由於燃燒礦物燃料以及其他工業活動，二氧化碳的生成量每年增長4.8%。打破了自然界中原有的平衡，導致了全球範圍內氣候的異常變化。

“温室效應”便是最為直接的例子，地球的温室效應是由於人類在長期生產和生活中，不斷向大氣層大量排放各種各樣有害氣體而造成的。在這些氣體中，最主要的是二氧化碳。此外，還有氟、氯化鈣、臭氧、甲烷、氫氧化物等40多種微量氣體。二氧化碳等氣體不能吸收太陽短波輻射，而讓太陽熱輻射能夠吸收大部分的地面長波輻射，使得地面輻射熱無法散發到外層去，像温室的作用一樣，從而導致地面和低層大氣温度逐漸升高。這就是温室效應。

儘管地球存在着冰期與間冰期的循環，所以地球的温度也是一直在不斷地變化着，而處於間冰期的我們，正好是處於地球變暖的時間段。然而，經過古氣候的重現，發現：在近百年以前，地球變暖的速率一直是較為平緩的，與地球曾經的循環無較大不同。然而，在過去的一百年間，地球的温度變化幅度較大。這與人類的活動有着密不可分的關係。

碳循環對於全球氣候的變化具有重要的平衡意義，因此，我們應當極力做好節能減排的工作，減少二氧化碳的排放，保護這個我們賴以生存的家園。