夏威夷莫纳罗亚山的美国政府温室气体监测站 已确认 ，其记录的2月份二氧化碳平均浓度超过了百万分之400（ppm）——这是北半球冬季月份首次出现这一情况。
早在2013年5月，这个夏威夷监测站记录到大气二氧化碳日浓度首次达到400 ppm。去年，月平均浓度于4月达到400 ppm，并在此水平以上维持了三个月。
因此，今年在大气二氧化碳浓度随季节涨落的过程中，早至2月就达到400 ppm，又树立了一个里程碑。
随着二氧化碳浓度持续上升，莫纳罗亚山的年平均值很可能会在今年达到400 ppm。
二氧化碳的计量单位是干燥空气中（按摩尔计）的百万分比，简称ppm。在构成干燥空气的每一百万个气体混合物分子中，目前约有400个是二氧化碳分子。
莫纳罗亚山是世界气象组织确定的三个长期二氧化碳测量关键站点之一，其观测记录始于1956年。北半球的另一个站点位于加拿大努纳武特地区的阿勒特（自1975年开始记录）。第三个站点位于南半球，即澳大利亚塔斯马尼亚州西北部的格里姆角空气基线空气污染监测站（见下文）。
此后只会继续攀升
如下图所示，过去200年来，二氧化碳浓度持续攀升。空气和冰芯测量使我们得以追溯二氧化碳浓度的急剧上升：从约1800年工业时代开始前的约280 ppm，升至2014年的全球平均值397 ppm。这意味着增加了42%，主要源于人类活动。
冰芯测量显示自1800年以来二氧化碳浓度的上升
澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）
大气二氧化碳浓度也会全年呈周期性波动，在两个半球都于仲春达到峰值。这是因为陆地植被随季节生长和消退；由于北半球陆地面积更大，这种变化也更为显著。
从仲春到夏季的旺盛生长期，植被会从大气中吸收大量二氧化碳；而在较冷的月份，由于呼吸作用和植被分解仍在持续，二氧化碳又会回到空气中。这一现象造成了大气二氧化碳浓度的季节性循环；下图展示了莫纳罗亚山过去五年的二氧化碳数据。
过去五年莫纳罗亚山二氧化碳浓度月平均值。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）
目前莫纳罗亚山2月份的测量结果显示，观测值在400 ppm上下波动。今年晚些时候（8月），这些数值将回落至400 ppm以下；届时，上文所述植被吸收——即所谓的“年度二氧化碳吸收”——将影响北半球大气二氧化碳浓度。
然而，到2015年11月，莫纳罗亚山二氧化碳月平均浓度将持续高于400 ppm，并在可预见的未来保持这一水平。
南半球情况
南半球的二氧化碳年平均浓度在澳大利亚塔斯马尼亚州西北部的格里姆角空气基线空气污染监测站测量。这是世界气象组织确定的第三个长期二氧化碳测量关键站点，观测记录始于1976年。
格里姆角是一个重要的国际监测设施，由气象局运营，也是澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）许多国际全球大气研究的中心。自1976年以来，这里一直进行测量。
CSIRO还通过南极地表冰（称为粒雪）和更深层冰芯中封存的空气，测量了过去2000年南半球的二氧化碳浓度，如上图所示。
北半球正朝着仲春二氧化碳浓度峰值迈进，而格里姆角正进入浓度的夏末／秋季低谷期，因此目前记录到的日值约为396 ppm。我们预计格里姆角将在2016年首次达到400 ppm这一里程碑，最有可能是在年中左右。
格里姆角可能会在2016年记录到二氧化碳浓度永久超过400 ppm。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）
为什么南半球的二氧化碳浓度较低？
目前二氧化碳浓度每年上升略高于2 ppm。
预计莫纳罗亚山的二氧化碳年平均浓度将在2015年超过400 ppm；格里姆角预计将在2016年年中超过400 ppm，此后保持在该水平以上。不过，如果目前每年2 ppm的增长速度加快，格里姆角可能会更早达到这一里程碑。
2015年2月，格里姆角基线二氧化碳测量值的月平均值接近396 ppm。
南北半球测得的二氧化碳浓度存在明显差异，因为工业和其他与人口相关的二氧化碳排放源集中在北半球。
从测量到行动
二氧化碳是主要温室气体之一。其他温室气体包括甲烷、一氧化二氮和合成气体，其中合成气体主要是制冷剂。
大气中的二氧化碳浓度上升，主要是由于化石燃料燃烧和森林砍伐。
大气中温室气体增多会导致气候变化。特定幅度的温室气体浓度上升会造成多少升温，取决于气候系统中的反馈过程，例如水蒸气响应。水蒸气会放大升温，而云的形成则会削弱由这些长寿命温室气体引起的气温升高。
进入大气的二氧化碳有一半以上被陆地植物和海洋中的自然汇吸收。
在2000年至2008年期间，陆地和海洋二氧化碳汇分别吸收了人为二氧化碳排放总量的30%和24%。这是一项规模巨大的自然生态系统服务，有助于减缓人类排放造成的影响。
若要以50:50的概率将人为导致的全球平均升温控制在2C以下，就必须在人类累计碳排放达到一万亿吨之前，停止几乎所有二氧化碳排放。
自工业革命以来，全球已经排放了这一额度的一半以上。按照目前化石燃料燃烧量不断加快的增长速度，剩余额度将在本世纪中叶前排放完毕。
格里姆角的二氧化碳测量数据可公开获取，网址为 http://www.csiro.au/greenhouse-gases/。
明天（3月10日）下午3点至4点，Paul Krummel将参加作者问答环节。欢迎在下方评论区提出有关大气二氧化碳监测的问题。
本文最初发表于 《The Conversation》。阅读 原文。发表本文并不意味着世界经济论坛认可文中观点。
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作者：Paul Krummel是澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）海洋与大气旗舰项目大气成分与化学研究组负责人。Paul Fraser博士致力于气候变化和臭氧消耗问题的综合解决方案及稳健管理策略。
图片：太原一座供热厂的烟囱冒出滚滚浓烟，太阳映照在烟雾后方。路透社／Stringer。
