闲话“碳排放、达峰及中和”(1)

“碳中和”火了!

具体有多火?“碳达峰”、“碳中和”这两兄弟在今年以来已经成为了新闻联播的常客,主流媒体的C位,甚至是资本市场的宠儿。实际上,还在2020 年 9月, 我国就提出碳中和目标力争 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。2021年全国两会期间,政府工作 告中提到的“碳达峰”“碳中和”成为热词。何谓“碳达峰”“碳中和”?为什么突然就“火了”?

碳中和、碳达峰两个概念中的“碳”,指二氧化碳,特别是人类生产生活活动产生的二氧化碳。世界资源研究所指出,“碳达峰”是指二氧化碳排放量达到历史最高值后,先进入平台期在一定范围内波动,然后进入平稳下降阶段。“碳中和”是指让二氧化碳的排放与净化达到平衡,实现零排放。

那么为什么针对的是

我们每天所产生的二氧化碳?

二氧化碳多了到底有什么影响呢?

因为二氧化碳是一种“温室气体”,

能够造成“温室效应”

好吧,那么今天我们先来讲讲温室效应。学过中学物理并且尚未还给老师的朋友们都知道,所有的分子都是运动的,运动越活跃,其中蕴含的热值越高,于是就产生了温度这一概念。当某种分子被特定波长的辐射照射时,它们会阻挡这些辐射,吸收热能,然后运动变得更活跃。但是并不是所有的辐射都在恰好的波长可以导致这种效应。地球的大气层能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,为地球提供热量。但是地球并不能永久地吸收所有的热量,否则地球表面的温度将高得让有机生物无法生存。所以,地球会把一部分热量反射回太空。

这个时候问题就来了,热辐射在反弹回去的时候,带有两个相同原子的分子,譬如氧气分子(O2)和氮气分子(N2)不会阻挡辐射,直接一个眼神防守就让热辐射“唰”的一下过去了。而不同原子组成的分子,譬如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)刚好有这种结构可以吸收辐射,使自己的运动更加活跃。

我们地球的大气层由78%的氮气和21%的氧气组成,这就意味着大部分多余的热量已经反射回了太空。而极少部分的二氧化碳吸收的热量刚好能够维持地球处于一个恒温的状态,不至于到了晚上就立刻急速降温。可见,适量的温室效应也是生命诞生的基础。但是过量的温室效应呢?参考我们的邻居——金星,它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层,其中超过96%都是二氧化碳,所有的热量几乎做到了只吸收不反射,像是一个正在不断加热的火炉,现在其表面的平均温度已经高达462 °C,是太阳系中最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。这时候的金星,差不多就像一辆在太阳下停着的汽车,光和热不断得照射进来,而二氧化碳就像关死的门和窗,把热量阻挡了反射不出去,很快车内的温度就会远远高于车外,形成所谓的“温室”。

这就是我们提出需要控制碳排放的原因,因为一旦二氧化碳过多,地球温度上升,现有的生态平衡会被逐渐打破,各种环境问题也会接踵而至。

那么如何控制碳排放,

我们下一期,接着讲。

撰稿:顾张峻

签发:蒋向东

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