从寻找“失踪的碳汇”到寻找“失踪的能量”

据科学家估算，20世纪80年代，人类燃烧化石燃料每年向大气净排放二氧化碳约为5.4Pg，因土地利用向大气净排放1.6Pg，即人类活动每年向大气净排放7.0Pg二氧化碳。这些排放的二氧化碳，在大气圈储存3.3Pg，海洋能净吸收2.0Pg。那么剩下了1.7Pg的二氧化碳却不知去向，即可能存在一种未知的碳汇，这种大气中碳收支不平衡现象就是人们常说的missing carbon sink（失踪的碳汇，或者称碳失汇。在大气碳源计算中，化石燃料燃烧释放的二氧化碳比较容易估算，也比较可靠，因为可利用详细的经济统计数据，特别是能源消耗的统计资料进行估算。在碳汇计算中，海洋的吸收能力相对比较容易确定，现有的多种模型的估计值和海洋测定结果均已经比较接近，不同学者得出的结论也基本一致。土地利用变化引起的陆地生态系统CO2排放，由于主要考虑对热带雨林的砍伐的影响，而热带雨林砍伐的面积统计与燃烧量的估计存在较大误差，土地利用变化释放的CO2估计值也就存在较大变异。但是，不管不同模型估算的差异有多大，均指出了碳失汇的存在。自然界的基本定律告诉我们，物质的质量是守恒的，即任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构。那么，陆地生物圈与大气圈之间，碳循环本应处于物质守恒的平衡状态，那么这些失踪的碳汇究竟到什么地方去了？过去数十年，许多科学家在寻找失踪的碳汇方面付诸了巨大的努力，但并没有真正解决这个问题，只能部分完善甚至有些根本无法解释。从目前对大气二氧化碳源、汇研究的结果来看，这些失踪的碳汇最有可能存在于陆地生态系统中。但是该汇的位置和强度存在着很大的不确定性，目前能够证明这些可能碳汇的直接证据还不够充分。

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无论如何，如果陆地生态系统碳失汇问题没法回答，对未来由于大气CO2浓度增加所引起的气候变化的预测将是缺乏根据的。更为糟糕的是，由于这些碳汇确切的位置不知道，人们也不可能采取一定的措施来保护它们，甚至无法预测从何时开始，由于什么原因导致这些碳汇减少，甚至变成了碳源，让未来潜在的气候变化问题火上浇油，变得一发不可收拾。

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失踪的碳汇这个问题弄得全球变化领域科学家们焦头烂额，近些年，有关失踪的能量这个问题又开始困扰全球变化科学家们。

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与其他系统一样，地球系统要维持其运转，必须不断吸收和释放能量，也就涉及到能量收支的问题。然而，这种能量不是驱动我们的汽车或电灯的那种能量，它是驱动我们生命星球的能量。所以地球是能量输入、输出吞吐量巨大的系统。其中，最多的能量来源是太阳辐射的入射能量，与地热能和潮汐能共同完成这个循环。来自太阳的能量驱动着我们的天气系统，使地球足够温暖，适合生命生存，并驱动植物的光合作用等。但是，并不是所有这些能源都被地球保留下来，所有这些形式的能量转换为热能，其中绝大部分是反射或辐射回太空的。因此，一个可想而知的的结论是，要保持地球的气候稳定，进出地球的热量必须保持一种平衡状态。不过，由于大气化学成分的变化，这种平衡也可能暂时被打破。科学界目前大体所取得共识的是：人类改造自然的活动会排放出大量温室气体，这些温室气体是导致目前目前气候变化的重要因素。为了探讨这种改变，人类正借助卫星、海洋探测器和其他技术探测或估算各能量收支分配。通过研究大气对太阳能的吸收，比较行星释放回太空的能量，研究人员计算出有多少能源是被地球截留的，其中地球吸收的一半能量体现在海水升温、极地冰融等现象中，但另一半能量差值却不知去向，现在称之为“失踪的能量（missing energy）”。