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从地球有生命开始,大气二氧化碳含量是怎么变化的?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
从地球有生命开始,大气二氧化碳含量是怎么变化的?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀,首句给出答案:从地球有生命开始,大气里二氧化碳含量是波动变化,有高有低,没有单一趋势。今天大气里二氧化碳含量在历史上处于中低水平。
46亿年前,地球诞生。35亿年前,生命出现。300万年前,人类直立行走。我们从地球诞生开始来看大气层的演化。
大气演化
地球大气演化经历了三个阶段。
1、原始大气:46亿年前
原始大气有星云气体组成,主要是氢,可能是简单的氢化物,比如水蒸气、甲烷和氨,跟今天的气态行星木星和土星类似。
2、次生大气:45亿年前--20亿年前
火山爆发产生的气体、小行星撞击地球产生的气体,形成了第二阶段的大气,主要由氮气、二氧化碳和惰性气体组成。大部分的二氧化碳溶解于水中,与钙、镁金属发生反应,形成碳酸盐岩石沉积。
早在40亿年前,碳循环的基本特征已经确立。
34亿年前,次生大气层的主要部分是:氮气。
3、现在大气:20亿年前至今
生命出现在35亿年前,直到25亿年前,大气里都没有氧气。25亿年前到5.7亿年前,生命大爆炸,制造氧气的蓝藻等藻类繁盛,氧气急剧增加。
二氧化碳的历史
上图是5亿年前至今,以及从现在推演到2500年的二氧化碳浓度变化图。
5亿年前,海洋生物首次踏上陆地,大气中有7000ppm的二氧化碳。那时的地球跟现在完全不同:温室气体保持了地表的温度,比现在高10度。二氧化碳成为了地球恒温器的主要动力。当大气中二氧化碳含量低时,形成巨大的大陆冰盖,海平面下降。
由于地壳板块运动,岩石风化,二氧化碳溶解于水等因素,大气中的二氧化碳浓度平均每百万年下降13ppm 。
5亿年前到3亿年前,随着大型植物的繁荣成长,植物的根深入地下,加速风化过程,将大气中的碳捕获在石灰岩等岩石中,引发了3亿年前二氧化碳含量的大幅度下降和冰川作用。
3亿年前到2亿年前,地壳板块运动剧烈,超级大陆的分裂,火山活动频繁,释放出足够的二氧化碳,使其在空气中的浓度增加了好几倍。从400ppm增加到1800ppm。
之后,二氧化碳含量缓慢下降。
300万年前,二氧化碳浓度和今天的浓度一样,400ppm。之后一直缓慢下降,在400ppm以下。
第一次工业革命爆发前的1万年内,二氧化碳浓度维持在280ppm左右。
工业革命之后,二氧化碳浓度开始上升,尤其是最近100年,增加速度飞快。1950年,年增长率约为0.7 ppm/年。2005-2014年,年增长率约为2.1 ppm/年。
到了现在,2019年5月25日,浓度是414.96ppm。
如果二氧化碳排放量持续上升,以最不利情况考虑,到2500年,大气浓度将达到2000 ppm,地球温度上升9度。
植物、海洋能帮我们消化二氧化碳,但是吸收远小于人类排放的量。
如果不及时采取必要措施,到2000ppm的浓度时,人类无力承担后果。
回答于 2019-09-11 08:43:50
根据气象考古专家的研究,古代地球大气二氧化碳浓度变化还是非常大的,大气温度的变化也比近代大很多!那个时候二氧化碳浓度最高可以达到1000ppm以上,最低只有200ppm。从5千万年前开始,二氧化碳浓度逐渐下降,地球温度也逐渐下降,到了一百万年前左右,大气二氧化碳浓度逐渐稳定在170-270ppm之间,并且以9-11万年的周期起伏循环。关于二氧化碳浓度的起伏变化,目前没有任何一个理论能够完全合理的做出解释!二氧化碳浓度变化与冰河期和间冰期高度正相关,但因果关系不详!目前的气象考古研究,无法得出二氧化碳浓度一定导致气候不可逆!换言之,气候考古研究发现,地球气候变化一直是循环变化的,从来没有出现不可逆的情况!
回答于 2019-09-11 08:43:50
俯仰君陪你解答科学问题
在生命刚刚出现时,地球上的大气成分与现在完全不同,当时海洋中的单细胞生物生存也不需要氧气或者二氧化碳。
远古地球的大气各个组成成分的含量很难界定,但是我们可以知道影响二氧化碳含量的因素。借此大致推测各个时间段地球大气二氧化碳含量。
在地质活跃的年代,地球上火山喷发频繁,大量的二氧化碳被火山从地底带到大气中,大气中的二氧化碳浓度就会升高。
当地球遭到天体撞击时,会引起地震和火山喷发;撞击的高温会引燃大片森林;撞击激起的灰尘遮天蔽日,阳光无法到达地面,植物大批死亡。以上因素会导致二氧化碳浓度激增。
而当地球被大片森林覆盖,植物光合作用旺盛,二氧化碳会被大量消耗,浓度就会降低,氧气的含量反而会增加。
而二氧化碳浓度的降低会导致气温的降低,地球可能会因此迎来冰川时代,植物大批死亡。缺少了光合作用,二氧化碳浓度又会上升,就这样周而复始。
地壳运动、陨石撞击等因素引起的洋流变化也会改变气候,进而改变大气的二氧化碳浓度。
还有生物大灭绝时数量巨大的生物尸体腐败也会引起二氧化碳浓度升高。
但是在人类进入工业化之后,这一切自然规律都变得黯然失色。人类活动引起的大气二氧化碳含量升高的速度超过了以往的任何历史时期,如果这样继续下去,人类不知将要面对怎样的未来。
低碳生活,从你我做起。。。。。。
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