人类巨量碳排放后果分析:来自青藏高原综合调查的启示

论文摘要

人类巨量碳排放究竟导致什么后果,争议颇大,只有深入研究始新世以来大气CO2浓度与环境变化,才有可能正确认识未来人类自身巨量碳排放之后果。大量研究揭示出:从始新世到渐新世末期,大气CO2浓度大幅下降,全球变冷,形成了大陆冰川;中新世至今,大气CO2浓度在低浓度背景之下长周期缓慢下降。当前尚不清楚何种机制主导了这一变化过程,也不清楚形成大陆冰川的水来自何方。为此,从青藏高原深部碳循环、表层水循环和环境变化的角度探讨这些问题,再分析未来人类巨量碳排放之后果。青藏高原在生长、隆升过程中,通过硅酸岩化学风化、植物光合作用、陆内俯冲（深埋）、水岩反应等方式,持续将巨量大气CO2转化为富含碳元素的固、流体,封存在青藏高原新生的厚地壳之中,大幅降低了大气CO2浓度,导致了全球变冷、大陆内陆（含青藏高原,下同）表层失水变干,形成了大陆冰川。渐新世—中新世之交,青藏高原生长到改变大气环流的规模,形成了亚洲季风,大陆内陆进一步荒漠化,捕获CO2的量大幅下降,并与青藏高原内部所释放CO2的量达到了准动态平衡,这是中新世以来大气CO2浓度变化的主要机制。人类巨量碳排放彻底扭转了大气CO2浓度长周期缓慢下降的趋势,大陆冰川因全球变暖所形成的液态水不会长期停留在海洋里,而以大气降水的方式重新回到干冷的大陆内陆,青藏高原将因此再次成为巨型水塔,缓解30多亿人的清洁饮用水问题。持续生长的高原和当前干冷荒漠化的大陆内陆通过前述多种方式固化人类排放的巨量CO2,导致未来大气CO2浓度在较高浓度背景下保持稳定,届时沙漠变绿洲,黄土高原变成有机质丰富的黑土高原,人居环境大幅改善;但在盆地内部,PM2.5难以扩散,易形成雾霾。全球平均海平面因海水热膨胀而缓慢上升,上升速率约为1 mm/a。水主要在大陆冰川与内陆表层之间循环,与海平面升降之间没有因果关系。因此,人类巨量碳排放所导致的全球变暖对于人类自身的发展是利大于弊。

论文目录

• 0 引言
• 1 青藏高原地质背景
•   1.1 始新世
•   1.2 始新世—渐新世之交
•   1.3 渐新世
•   1.4 渐新世—中新世之交
•   1.5 中新世
•   1.6 上新世—现今
• 2 讨论
•   2.1 青藏高原湖泊变迁与环境变化
•   2.2 新生代大气CO2浓度变化的机制与效应
•   2.3 人类巨量碳排放后果分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘焰

关键词: 青藏高原,人类碳排放,深部碳循环,表层水循环,海平面变化

来源: 中国地质调查 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 气象学,环境科学与资源利用

单位: 中国地质科学院地质研究所

基金: 中国地质调查局“青藏高原中部羌塘—藏东地体构架及碰撞造山(编号:1212011121271)”,国家自然科学基金“东喜马拉雅构造结火成碳酸岩岩石学研究及其构造意义(编号:49802018)”,“东喜马拉雅构造结变质结晶杂岩演化过程研究(编号:40572040)”项目联合资助

分类号: X16;P467

DOI: 10.19388/j.zgdzdc.2019.03.01

页码: 1-13

总页数: 13

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