查理斯·大衛(wèi)·基林
Charles David Keeling
查理斯·大衛(wèi)·基林(Charles David Keeling),美國著名科學(xué)家,因為對20世紀50年代以來大氣CO2濃度的長期觀測,提供了全球氣候變化最為關(guān)鍵和令人信服的證據(jù),使全社會對人類影響氣候變化的事實有了深刻的科學(xué)認識,被譽為“現(xiàn)代氣候變化的先驅(qū)”。
19世紀末,有科學(xué)家提出溫室氣體可能會影響溫度,但是大氣中CO2增加的可能性卻因為相信海洋會吸收大部分增加的含量而沒有受到關(guān)注。當(dāng)時科學(xué)界普遍認為,理論上大氣中CO2的含量會因為煤等化石燃料的燃燒出現(xiàn)全球尺度的變化,但因為人類工業(yè)造成的增加的CO2到底是累積在大氣中,還是被海洋和陸地植被所吸收則沒有更新突破性的科學(xué)認知。
20世紀50年代,加州大學(xué)斯克里普斯海洋研究所的2位科學(xué)家羅格·雷維爾(Roger Revelle)和漢斯·聚斯(Hans Suess)最早認識到,海洋吸收CO2的能力是有限的,因為海洋的表面水與深層水的混合是一個緩慢的過程。于是觀測大氣中CO2含量成為緊迫的科學(xué)課題。
來自美國天氣局的哈里·威斯?fàn)枺℉arry Wexle)提出在南極洲和夏威夷的莫納羅亞長期開展CO2濃度觀測的建議,因為這兩個地方能夠很好地避開CO2局地源匯的影響,可以更好地得到大氣中CO2濃度的本底數(shù)據(jù)。
基林在美國加州技術(shù)研究所作博士后時(1953-1956年),開始有了對大氣中CO2濃度進行觀測的設(shè)想。1956年基林完成博士后工作后來到了加州大學(xué)斯克里普斯海洋研究所工作,在美國天氣局的支持下,基林開始了在南極和莫納羅亞觀測CO2濃度的工作。經(jīng)過兩年的努力,基林和他的研究小組確定了CO2濃度觀測的基本分析技術(shù)、采樣方案和校準(zhǔn)方法,包括利用非分散紅外分析儀比較測量樣品氣體和校準(zhǔn)氣體,以及利用高精度壓力計標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)氣體等最新科學(xué)觀測技術(shù)。
很快,基林就發(fā)表了關(guān)于全球大氣CO2變化的經(jīng)典論文,指出南極的CO2含量的變化與化石燃料釋放和海洋吸收在同步增加。他還指出,在莫納羅亞站大氣CO2含量呈現(xiàn)季節(jié)變化的特征?;值臏y量結(jié)果給出了全球大氣中CO2濃度的平均水平,第一次讓科學(xué)家有機會利用CO2濃度變化趨勢來了解全球碳循環(huán)過程及其影響,也第一次給出了人類燃燒化石燃料導(dǎo)致全球CO2濃度上升的證據(jù)。
基林和他率領(lǐng)的小組以詳實的事實描述了發(fā)生在莫納羅亞山和南極的大氣中CO2的變化情況,他們的工作很快得到了來自世界各地類似觀測的呼應(yīng),從而得到了全球CO2分布和變化的數(shù)據(jù)。1989年起,世界氣象組織(WMO)開始建立全球大氣監(jiān)測計劃,完善了有關(guān)大氣本底監(jiān)測的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),在全球的26個觀測站點,開展包括溫室氣體、大氣臭氧、太陽輻射、降水化學(xué)等多方面觀測。
基林教授還在1973年根據(jù)他的觀測方法和結(jié)果修訂了歷史工業(yè)CO2排放估算值,這也在之后的許多年中成為一個工人的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集。
由于基林率先開展對CO2濃度等重要氣候數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測,以及在碳循環(huán)、氣候變化等方面的杰出研究成果,基林被譽為“氣候變化科學(xué)研究的先驅(qū)”。2002年,基林獲得美國國家科學(xué)獎,2005年又獲得了地球環(huán)境科學(xué)的最高獎——泰勒獎?;衷谀{羅亞觀測獲得的CO2濃度變化曲線被命名為“基林曲線”,被認為20世紀氣候變化科學(xué)研究最具里程碑意義的圖像。
編譯/李鵬輝