当美国人在1970年4月22日庆祝第一个地球日时，这个星球的气氛明显不同于今天。近50年前，科学家们测量了地球的二氧化碳含量 - 这是地球上最重要的温室气体 - 约为百万分之325，即ppm。
现在，差不多五十年后，这个数字已经上升到大约412 ppm，接近90 ppm。大气研究人员，地质学家和气候科学家在至少 80万年中称之为无与伦比的变化，尽管数百万年来二氧化碳水平可能还不高。
德克萨斯大学奥斯汀分校的古气候学家丹·布里克说：“自地球第一个地球日以来，二氧化碳增加的速度在地质记录中是前所未有的。”
科罗拉多大学博尔德分校大气与海洋科学系副教授Kris Karnauskas表示：“ 无论你如何看待它，都是前所未有的。”
拉斯维加斯内华达大学的气候科学家Matthew Lachniet补充说：“ 上一次二氧化碳浓度如此之高，海平面比现在高出许多英尺。” 这是地球上较为温暖的地质时期，称为上新世，大约在250万至500万年前。在地球的冰盖融入大海后，Lachniet指出，地球的海洋高出约30英尺。
研究所报告说，二氧化碳浓度现已超过414 ppm。由于设备故障，本月早些时候更新被推迟。
今天的二氧化碳水平是多么前所未有？
布法罗大学的古气候学家Jason Briner解释说，在过去的一百万年里，地球的二氧化碳水平肯定会波动，但它们自然会在180到280 ppm之间波动。
但是在2019年的地球日，我们“现在已超过”甚至是自然二氧化碳波动的最高上限约130 ppm。简而言之，这不正常。特别是在过去的49年里，自第一个地球日以来。
“Dang，”Briner说。“49年来87 ppm。”
二氧化碳排放率并不是很高 - 它正在加速蒸汽
在20世纪70年代，在第一个地球日之后，二氧化碳水平每年上升约1ppm。但Karnauskas表示，近年来，这一比率平均上升至2 ppm以上。在过去的80万年中，这一比率是闻所未闻的（科学家直接证明了地球的二氧化碳水平从80万年前开始被困在古冰中的气泡。）
以前二氧化碳水平的上升只是更为渐进的事件。“过去的气候变化相形见绌，”Karnauskas说。
地球无法跟上这些变化
我们正在向地球的天空注入大量的二氧化碳。
通常，地球可以处理这种过量的碳。在更长的时间内，行星将碳吸收到海洋和岩石地面。但今天这些变化发生得太快了。这个星球不能消耗二氧化碳的洪水。
Breecker解释说，当二氧化碳释放速度快，就像现在一样，这种碳被海洋吞噬。今天，大约31％的人类产生的二氧化碳被吸收到海洋中。但是以如此快的速度（特别是自第一个地球日以来），海洋表面只能同时吸收如此多的二氧化碳，而其余的则停留在空气中并加热地球。
当地球有更多的时间来应对二氧化碳的增加 - 比如大约数十万年 - 这种碳也被储存在岩石中，这是一个众所周知的过程，称为“硅酸盐风化”。
自2005年左右以来，二氧化碳浓度上升
但是今天，这些缓慢移动的自然过程没有时间来处理历史上高温室气体排放。二氧化碳排放量增长过快。
“二氧化碳排放率非常重要，”Breecker说。“它会影响排放到大气中的二氧化碳量，从而导致变暖。”
我们要去哪儿？
如果没有本世纪削减碳排放的重大而雄心勃勃的努力，毫无疑问，我们将打破500 ppm。
在“一切照旧”的情景中，这意味着排放继续不受限制，人类将会看到一些令人发指的碳数，这预示着未来的大幅变暖。“如果我们保持一切照旧，我们可以相对容易地在未来达到700 ppm，”Lachniet说。
在这种高碳排放情景下，预计本世纪全球平均气温将上升至4.7至8.6华氏度 - 这取决于地球对这些前所未有的二氧化碳水平的敏感程度。
红线表示高碳排放情景。
Karnauskas指出，即使社会减少排放量 - 尽管不是按照历史性的巴黎协议要求削减雄心勃勃的排放量 - 但到本世纪末，我们仍有望达到625 ppm。在第一个地球日，这比二氧化碳水平增加了190％。
虽然美国的政治领导层仍然在积极地促进有关气候科学的错误信息，但联合国（UN）已经明确表示，社会必须彻底脱碳，以使未来免受气候变化的最坏后果。“未来几年可能是我们历史上最重要的一年，”环境科学家，联合国最新气候报告的主要作者黛布拉罗伯茨在一份声明中说。
然而，随着412 ppm的增加，我们已经陷入了未来的大幅变暖之中。“地球将来会继续变暖几个世纪，”Lachniet说。“赶上地球需要一段时间才能赶上来。”
更多的热量将带来更严重的干旱和极端的天气。但限制地球的碳负荷 - 比如低于500 ppm - 对今天的儿童和人类的超越将是一个福音。
“我们今天做出或未做出的决定将在1000年后对气候产生影响，”Lachniet说。
现在看看2019年的地球日，自1970年以来二氧化碳增加的趋势和程度并不是好兆头。
“可怕的时代，”布里纳说。
