今天小編分享的科學經驗：一種改變了世界的分子，和一個耗盡一生追逐它的人，歡迎閱讀。
人們經常為科學發現有多少偶然性而争執不休。有的發現似乎是水到渠成，任何人站在那個位置都可以開辟前路，但也有的發現似乎真的毫無理由，是被科學家個人的興趣甚至執念所左右的。
二氧化碳的增加卻是一個難以歸類的例子，它由無數偶然堆疊而成，仿佛只要命運的絲線輕輕一顫，這個不起眼的分子就會從空隙裡滑脫，不為人知地落入深淵。
第一個意識到全球變暖的人沒有覺得這是個問題。
今天我們會開玩笑說，這是因為化學家斯萬特·阿倫尼烏斯是瑞典人，實在是讨厭北歐的寒冷。這個因素也許是有的，畢竟同時代科學家甚至幻想過把無開采價值的煤主動燒掉來讓地球變暖——但更顯然的因素是，按照阿倫尼烏斯在1896年得出的計算，大氣層二氧化碳加倍并讓地球平均氣溫上升5到6攝氏度需要三千年的時間。在他看來，這只是個如同科幻的理論假想。
斯萬特·阿倫尼烏斯（Svante Arrhenius），1903年諾貝爾化學獎得主。他的最著名的成果是阿倫尼烏斯方程，描述了化學反應速率和溫度的關系｜nobelprize.org
造成這一結論的原因有很多。他的計算方式以今日标準實在粗糙到可笑，他不了解二氧化碳循環的具體細節，他徹底低估了人類工業的發展速度，如此等等不一而足。但也許最重要的是，他和他同時代所有關注這個問題的科學家一樣，是在研究逝去的冰河時代時不小心踏入的這扇大門，是把二氧化碳當作引發冰期的因素去研究的。受領網域的影響，所有人都先入為主地覺得，大氣的改變是漫長無比的地質尺度的事情，不可能在當下見證。他們就像雙面神雅努斯一樣，看到了過去，看到了未來，唯獨不曾關注過現在。
1902年10月15日，《塞爾馬早報》的一則新聞報道了阿倫尼烏斯的研究。新聞稱燒煤會導致大氣層裡碳酸逐漸積累，讓地球逐漸升溫，并在幾萬年後導致人類滅絕。不過，這則新聞誤解了二氧化碳引發全球變暖的機制｜The Selma Morning Times. 15 October 1902. p. 4.
就這樣過去了六十年。地球總人口增加了百分之八十，煤炭產量增加了百分之一百六十，化石燃料和混凝土碳排放量增加了百分之四百，原油產量增加了百分之四千三百。二氧化碳這個簡單分子裡隐藏的強大威力，正愈發清晰地展現在所有人面前。從物理學、天體力學、地質學到地球化學，每個領網域都在齊頭并進，每個基礎都已準備就緒，但是問題核心的第一步——證明二氧化碳的變化就在此刻、就在眼前——依然沒有人成功地邁出去。
改變這一切的那個人叫查爾斯·大衛·基林。1958年的春天，他三十歲。
查爾斯·大衛·基林（Charles David Keeling）和他所測量的大氣二氧化碳曲線｜Scripps Institute Oceanography
災難的預感
人們經常為科學發現有多少偶然性而争執不休。有的發現似乎是水到渠成，任何人站在那個位置都可以開辟前路，常常有幾個人獨立地幾乎同時做出了同樣的發現——比如牛頓和萊布尼茨的微積分，或者舍勒、普雷斯特利和拉瓦錫的氧氣，還有達爾文和華萊士的自然選擇。但也有的發現似乎真的毫無理由，是被科學家個人的興趣甚至執念所左右的。如果沒有這一個人，沒有這一切偶然因素聚合在那一點，一項發現或許會被推遲幾十年甚至幾百年。愛因斯坦的廣義相對論經常被認為是這樣的案例。
二氧化碳的增加卻是一個難以歸類的例子。表面上看，一個工業化到如此程度的社會，不注意到燃燒這一現象的本質影響應該是不可能的，去測量它應該也沒有什麼基礎性和根本性的困難，何況所有的學科體系也已經走到了正确的位置上。可是，現實中的它卻是由無數偶然堆疊而成的，仿佛只要命運的絲線輕輕一顫，這個不起眼的分子就會從空隙裡滑脫，不為人知地落入深淵。
一切開始于1939年德國閃電入侵波蘭。一場毀滅性的總體戰争可以改變很多東西，比如計算機，比如原子彈，比如研究體制的整體變遷，比如全新政治格局的劃定，而其中看似不太重要的一項是美國的氣象學界。戰争對于天氣研究的需求讓氣象系拿到了巨額經費和海量人員，僅芝加哥氣象系的一年速成班就在戰争期間教出了一千七百名新的氣象學家。
二戰時美國海軍專門撥出一艘訓練艦，交給芝加哥大學氣象系用于教學研究。氣象學對二戰戰場產生了重大影響，一個著名的案例是氣象預報決定了諾曼底登陸的具體日期｜Hanna Holborn Gray Special Collections Research Center
二戰的結束并沒有改變這一趨勢：軍方深刻意識到了氣象學的作用，冷戰的陰雲馬不停蹄地到來，而且還出現了全新的存在性威脅——核武器與核輻射。關于地球大氣層的研究從未如此顯學過。
不過二氧化碳并不在其列。
這個時期的研究者，探索二氧化碳全都是業餘興趣，順手論文。他們在時代的浪潮裡，從各自的角度全憑偶然摸到了大象的一角，但無人意識到大象正在壓垮一切。如果某個人的好奇心少一點，本職工作忙一點，計算和思考懶一點，很難說所有這些還會再推遲多少年。
霍普金斯大學的吉爾伯特·普拉斯，本來是拿着海軍的經費，研究大氣對紅外輻射的吸收會怎麼影響紅外制導導彈。而二氧化碳之所以是一種溫室氣體，正是因為它吸收紅外輻射。在這個過程中他偶然讀到了二氧化碳減少引發冰期的假說，于是利用自己能接觸到早期計算機的機會，用業餘時間建了一個模型，算出來人類活動可以導致地球每百年增加1度，但這個無比粗糙的模型幾乎誰都沒能說服。
吉爾伯特·普拉斯（Gilbert Plass），氣候變化的重要先驅者之一。他在1953年做出的變暖預測雖然還沒能說服科學界，但引發了媒體的關注｜AIP Emilio Segrè Visual Archives
美國地質調查所的漢斯·蘇斯，正在測量木材裡的碳同位素。他所使用的技術是美國空軍委托芝加哥大學開發的，原本是因為空軍想知道核輻射對于空氣的影響。蘇斯發現，新生木材裡穩定碳同位素的含量異常偏高。蘇斯正确地認識到，這是新木材吸收了工業排放的二氧化碳。這些二氧化碳來自埋在地下幾千萬年乃至上億年的煤和石油，其中的不穩定同位素已經衰變沒了。但是他以為，絕大部分工業來源的碳都被海水吸收了，還不覺得它們會對大氣層產生什麼本質影響。
漢斯·蘇斯（Hans Suess）生于奧地利，二戰時曾參與德國原子彈研究，戰後移居美國鑽研核化學。他曾和著名童書作者蘇斯博士（Dr. Seuss）居住在同一城市，常被弄混｜Mandeville Special Collections, UC San Diego
加州斯克裡普海洋研究所的羅傑·裡維利，受美軍委托研究核爆炸與核廢料會怎樣影響海洋漁業——這是比基尼環礁核試驗開始之後美國人意識到的新問題。在1955年5月一次水下核試驗後，裡維利驚訝地發現放射性物質橫向覆蓋了上百平方公裡，縱向卻只擴散了一米。換言之，不同深度的海水之間，物質交換極度困難。這一結論适用于海水裡的一切，包括二氧化碳。
羅傑·裡維利（Roger Revelle），二戰後美國地球科學的核心人物之一，也是推動了美國海軍資助基礎研究的重要功臣。"全球變暖"一詞第一次在報章亮相，就是描述他的研究｜Roger Revelle Papers, UC San Diego Library
海軍和原子能委員會對二氧化碳并無任何興趣，但裡維利有。他讀過普拉斯的論文，也和蘇斯保持着合作關系。他意識到，如果表層二氧化碳抵達不了深水，海洋就吸不下那麼多了。在分析了各種模型細節後，裡維利和蘇斯最終抵達了一個結論：海洋能吸收的二氧化碳遠比同行當時以為的更少，只有簡單模型預測的十分之一。
這一攸關生死的結論僅僅出現在論文的結尾段，和正文的基調格格不入。實際上，這段内容在投遞論文時是寫在另一張材質不同的紙上、用膠帶貼在末頁寄出去的。在段落的結尾，裡維利寫道："如果工業燃料的燃燒持續指數增加，（二氧化碳的積累）也許會在未來幾十年裡變得重要……人類正在進行一項大規模的地球物理實驗，此等實驗過去從未發生過，将來也不可能再重復。"
這句話在未來将會成為氣候變化史上被引用最多的一句話，但當時它沒有引起絲毫反響。連裡維利自己都沒有真正意識到這一發現的意義。他并不是對二氧化碳的長期危害完全無動于衷——但是"實驗"一詞在他和他的科學家同行看來依然是良性的、進步的，表達的是獲取新知的機會而非威脅，是好奇而非擔憂。科學史家評論說，這篇将要名垂青史的論文在1957年僅僅是一篇經費申請。
裡維利确實靠這篇文章要到了錢。他用這筆錢雇了一個叫基林的年輕人。
命運選擇的測量者
基林對二氧化碳問題的興趣，在很多意義上也是偶然的。他的化學學術訓練要求他專注于實驗室工作，但他本人是狂熱的的戶外愛好者，把所有業餘時間都花在野外徒步上，穿行于林地、溪流和山嶺之間。測量大氣二氧化碳濃度這項任務，能夠完美地把他的事業和愛好結合在一起。這樣的案例在地球科學裡并不罕見——如果一位科學家選擇在空曠荒寂的苔原深處或者大海中央度過他人生最好的時段，追尋那些被同行視為無足輕重的研究對象，這經常是因為他們無法忍受一輩子呆在實驗室裡的生活。但是他們的研究有時候會產出連自己都始料不及的結果。
1955年野外徒步中的基林｜history.aip.org
這倒不是說他的發現裡沒有任何必然性。學術界确實隐約感受到了二氧化碳的潛在意義——1954年北歐的一群科學家設立了一個15座監測站組成的網絡，但他們唯一的發現是強烈到淹沒一切的噪音。哪怕只是氣團路過仿佛也能讓測量結果發生巨變，不同站點的測量值可以差出一倍之多（要到多年以後大家才會意識到，這主要是因為他們的測量方法不夠精确）。如此巨大的誤差，讓當時幾乎所有科學家灰心喪氣，認為大氣二氧化碳的真實值僅靠小範圍和短期實驗是毫無希望的。
北歐小組采用的測量方法最後一環是傳統的化學滴定法，以氫氧化鋇溶液和二氧化碳反應來判斷含量。這一方法未來會完全被基林開創的新方法取代｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
但基林不這麼想。雖然那時的他只是一位名不見經傳的加州理工大學博士後，但他相信這些幹擾并非不可克服的障礙，可以逐一找出和消滅。紅外測量技術的進展，讓二氧化碳等氣體的檢測精度增加了一個數量級，配合嚴格的實驗流程和精心選擇的地點，完全有可能只靠短期測量和少數站點，就突破層層噪音逼近真實值。不過，這也意味着復雜的實驗器材、繁瑣的操作步驟和偏遠的測量站點，換句話說，就是燒錢。在這個完全沒人看好的領網域，到哪兒去找錢呢？
答案和他的同行一樣，是冷戰。
1956年基林正式進入了這個領網域，他的第一筆經費來自美國原子能委員會。大氣中的碳元素在二戰後突然有了全新的含義——核爆炸會讓大氣層裡的碳12轉變為放射性的碳14。這些額外的碳14雖然不足以對人產生危害，但卻是核爆發生過的重要标志。而要想檢測它的濃度來判斷敵國核試驗，知道碳同位素的基準值當然是必不可少的。
雖然有了經費，但市面上并不存在現成的儀器能實現基林所需的精度。他翻遍了前人文獻，找到了一篇1916年的論文描述的一種特殊的水銀氣壓計，想方設法把它改造為測量儀器，以确保采樣氣體總量的絕對精确。他聽說芝加哥大學的一位科學家發明了一種從空氣中精确提取二氧化碳的辦法，用的是液氮把空氣液化，把這個辦法借用來和他的儀器相結合。在不斷地優化、不斷地測量中，基林發現，那些在加州最偏遠、最杳無人煙的地方測量出的結果，具有高度的一致性。這是他的北歐同行可望而不可即的結果，也證明了他的信念：測量出全球範圍大氣二氧化碳的真實值，确實是可能的。
改裝後的氣壓計配合一台垂高計（本質上是帶刻度的望遠鏡）讀數，可以精确到0.02毫米，最終獲取的氣體體積可以精确到0.0009毫升｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
但這需要他超越加州一地的局限。就在這時，他迎來了一個千載難逢的好機會：國際地球物理年。
時代的奇迹一閃
不管從哪個角度來看，1957到1958年間的國際地球物理年都像是一次奇迹。在冷戰敵意如此高漲、人類第一次面臨星球級别的毀滅之時，東西方陣營的科學家選擇了一個注定需要國際合作的領網域，來對抗隔閡和壁壘。此等理想主義閃光過去從未有過，将來也不知何時才會再有。
蘇聯發行的國際地球物理年紀念郵票。令國際地物年得以成功舉行的另一個偶然因素是斯大林去世，繼任者赫魯曉夫對國際合作的态度更開放一些｜hipstamp.com
在象征之外它也有非常現實的意義：各國政府會撥出很大一筆（哪怕是暫時的）經費，在合作之餘也宣傳本國優勢，比如美國人就向世界承諾會在地物年期間發射第一顆人造衛星。（出乎意料的是，蘇聯人搶在了前面，在1957年10月成功發射了斯普特尼克1号。）身為地物年美國方面組織者之一的羅傑·裡維利，憑借那篇1957年的論文成功地吸引了學界的一點注意，要到了一筆錢并雇傭了基林。裡維利的目标是獲得一個可靠的二氧化碳"基準"，足以反映當前世界二氧化碳的真實水平，以便十年二十年之後，新的測量可以和這個數值進行對比。誰也沒有覺得區區一年的測量足以看到二氧化碳的實時變化。
有了新的經費來源，基林對自己的測量标準更加嚴格了。他要求購買紅外光譜儀來測量二氧化碳的濃度——這種儀器批量生產是為了戰争時期監測工廠環境，能用來監測大氣二氧化碳是運氣很好的巧合。他的大部分同行不相信二氧化碳這種波動這麼大的東西用得着如此昂貴精密的儀器，但既然不差錢，基林還是買到了手。
基林所使用的紅外光譜儀，中央的兩根鋼管分别存放着氣體樣品和對照組。他購買了四台，一台在夏威夷，一台在南極，一台在科考船上，一台留在加州的斯克裡普研究所。夏威夷和加州的兩台儀器直到2006年才終于退役｜Anal. Chem. 2010, 82, 19, 7865–7870
更重要的問題是地點，只有足夠偏遠的測量點才能反映大氣的基準值而不是瞬息萬變的人類活動。基林選擇了夏威夷冒納羅亞火山的峰頂作為第一個監測站地點——這裡遠離主島，植被很少，而且剛剛修建了一座氣象站，由美國氣象局、标準局和美軍三方合作。而第二個監測站選在了遠離其他大陸的南極，這裡的科學工作更是完全依靠美軍的支持而展開。一個将會決定地球命運的項目，竟如此被時代和地緣政治所左右，仿佛是一種諷刺，但也可以說是無比合理的結果。
事實證明光譜儀的投資十分劃算。圖表上的尖峰足以分辨出火山口飄出的二氧化碳和南極大陸的人類機械。以近乎強迫症的嚴謹把每一項幹擾因素都逐個排除之後，基林得到了一套非常漂亮的數據。顯然大氣中二氧化碳的含量是以年為部門而周期性變化的：前半年是北半球的春天和夏天，陸地植物的生長吸收了大氣裡的二氧化碳；後半年則随着植物落葉和死亡，再将二氧化碳釋放回大氣。南半球趨勢雖與之相反，但陸地面積和植物量少得多，所以被北半球的趨勢壓制而不明顯。這幾乎就是裡維利想要的那套基準值——
只有一個小問題。一年結束之時，數據并沒有畫出一道完美的周期。比起年初的起點，它似乎增加了。
這時候已是1958年的年末，國際地物年即将結束，經費也即将用完。漢斯·蘇斯寫信給裡維利，要求把自己項目的大約一萬美元經費挪用給基林，裡維利同意了。與此同時，基林從美國科學基金會（NSF）申請到了另一筆錢——因為蘇聯的人造衛星斯普特尼克搶在了美國前面，感到恐慌的美國人投給科研的經費也在大幅增長。
靠着這些錢，他拿出了兩年的完整數據。裡維利論文裡預言的情況成為了現實：大氣二氧化碳的基準值，真的在以可見速度增加。
基林自己大概也不曾想到，他畢生的事業就這樣開始了。
上圖為北半球測量結果，黑色圓點數據來自冒納羅亞火山口。下圖為南半球測量結果，黑色圓點數據來自南極｜Tellus 12, (1960), p. 200
斷裂與延續
談論所謂的時代必然性總會面臨一個困難：時代的變化太快。政治和科學的蜜月期極其短暫，1960年美國國會已經開始大幅砍削政府科研開支，民眾的注意力也只聚焦在阿波羅計劃上。氣象局停掉了所有和預報無關的項目，南極的檢測項目只能關閉，連冒納羅亞火山的氣象站本身都面臨關停的風險。地物年的短暫輝煌已經如同南柯一夢，那時都不曾成為焦點的二氧化碳問題，事後只會更加沉寂。
1962年2月2日《生活周刊》刊登了一則石油公司的廣告，驕傲地宣稱本公司每天產出的能量足以融化700萬噸冰山。這家公司是今天最大私營石油公司埃克森美孚公司的前身之一｜Life magazine, Feb.2, 1962
但是人的變化速度沒有那麼快。時代把基林送到了這個位置上，再把他趕走可就沒有那麼容易了。
"監測"從根本上就是一項吃力不讨好的買賣；光這個詞聽起來就毫無吸引力。經費機構總想資助一些改變世界的全新大發現，至少也得是頂級期刊上的新論文，而不是這種源源不斷年復一年的無趣數據點。曾有一位審批者雖然不情不願地支持了基林的申請，但在評論裡寫道："二氧化碳監測就像當媽一樣……而且還昂貴得多。"其實基林用這些數據產出了不少有趣的發現，但還是無法改變這一整體印象，NSF曾經直白地告訴基林他們不會無限期地支持"例行監測"。曾有一次NSF來信要求他把"基礎科學"的部分和"例行"的部分分開，這樣就可以把後者的經費責任扔給另外的什麼機構組織。基林沒有回信。
美國的整體科研環境也在發生改變。一方面，五六十年代的地球物理學界還很小，每個人都認識其他人，許多經費都是來自個人層面的決策，基林測量事業的開始就是依靠裡維利的個人判斷。三十年後這種現象幾乎全部被嚴格的官僚定期審批體制取代。這一體制并非沒有優點，但它并不适合長期的數據收集和跨學科跨領網域研究——基林兩者都占了。另一方面，五六十年代白宮還在聽取來自科學界的建議，但尼克松厭煩了物理學家對彈道導彈防御體系的抗議，風向開始逆轉。到了裡根時代，白宮非但明确拒絕不受歡迎的建議，而且還主動打壓這些建議所來自的領網域。環境問題是最初和最大的受害者之一——這也是基林所在之處。
與此同時，地球的二氧化碳依然在持續升高，年復一年。
1963年底，基林的經費差點斷絕，次年春天他的儀器又不堪重負而壞掉了。危急關頭他四處奔走，最終救下了項目，還申到了更多的經費來雇傭一名專職技師。但是曲線還是斷掉了，從1964年1月到5月之間什麼都沒有，在人類的氣候記錄史上留下了一段永遠的空白。
1971年MIT出版的論文集裡收錄的基林曲線，那時"人因氣候變化"一詞尚未流行，文集标題采用了"非故意的氣候修改"這一尴尬名字。圖中可以清楚看到1964年初的數據斷裂｜Inadvertent Climate Modification, Sep.15 1971, MIT Press.
後來基林回憶道，如果自己拯救項目的努力失敗了，應該還是會後繼有人，只是數據未必能有如此質量。北歐的那個組後來還是解決了自己的方法論問題，但來自海洋和農田的變幻不定的風給他們帶來了許多困擾。如果沒有冒納羅亞火山的測量點，這麼準确的二氧化碳測量恐怕還要等上很多年。
但他挺住了。他的曲線追随着二氧化碳的腳步，年復一年。
象牙塔裡的卡珊德拉
山頂的測量周而復始之時，山下的世界正在飛速變化。宇航員登上了月球，人們直觀感受到了地球的渺小和脆弱。金星4号探測器發現金星的大氣幾乎全是二氧化碳，研究者猜測這是溫室效應徹底失控的結果。糧食危機和能源危機接踵而至，臭氧層空洞被發現，南極冰架有了坍塌迹象——但也許最重要的是，1978年前後，科學界終于開始形成一項共識：人類面臨的未來是變暖而非變冷。
抵達這項共識并不容易。或許是出于命運的捉弄，從二戰結束到七十年代的這段時間，北半球正好進入了一個微小的變冷期，西歐尤其明顯（後來的研究發現這是工業污染和海洋周期引發的局部暫時降溫，南半球基本未受影響）。科學家也是人，很難不去在意自己親身感受到的寒冷冬天，一時間甚至有人提出下一個冰期即将到來。學界内部争議不斷，公眾無所适從，但基林的曲線提供了讨論的堅實地基。哪怕并非所有人都理解大氣二氧化碳的重要地位，它也是一個明确的、幹淨的、持續增長的變量。解明了一切其他幹擾因素之後，剩下的總會回歸它。
1975年美國國家科學院論文集《理解氣候變化》中收錄的北半球氣溫圖，數據截止到1969年。可以看到北半球自1940年以來确實存在冷卻趨勢。不過該報告不認為這一趨勢足以預測未來。認為地球将持續冷卻、新冰期即将到來的觀點實際上從未成為學界主流，但在公眾中引發了很大影響｜Understanding Climate Change: A Program for Action, National Science Academy, 1975.
微小的變冷逆流最終還是在70年代中期結束了。這一部分是因為海洋周期回歸常态，一部分是因為工業污染的冷卻效果到了極限。空氣中的污染物雖然能反射陽光降低氣溫，但污染物只能在大氣裡漂浮幾個星期，而不像二氧化碳那樣可以留存數百年，持續積累越來越多。這個時候，氣候領網域幾乎每個人都知道了基林的曲線，都意識到了二氧化碳不是無足輕重的問題。到1979年，每一個能夠模拟當前氣候的模型都給出了本質相同的預測：大氣二氧化碳加倍将會導致至少幾攝氏度的全球升溫。
2022年美國戈達德太空研究所的全球地表平均氣溫圖，綜合了南北半球的數據。可以看到變暖趨勢在70年代恢復了｜NASA Goddard Institute for Space Studies
研究者終于看到了近在咫尺的災難真身。1981年，一組氣候科學家給出了這樣的結論：
"二氧化碳的效果可能直到世紀之交才明确可見，但到那時……比過去一百年裡都要強烈得多的氣候變化很可能已經無法避免。要想回避這一變化，也許必須在無可争議的觀察證據出現之前就采取行動。"
日光之下終有新事
1985年，法蘇兩國聯合科考隊在南極大陸中央的東方站采集到了兩公裡深的冰芯，記錄了過去16萬年的氣候歷史，包含了一整個冰期。他們發現二氧化碳的起伏和氣溫的起伏幾乎完美吻合，特别是二氧化碳加倍對應着氣溫增加3度，這和計算機模型的共識一致。這一強有力的證據徹底确定了碳循環和氣候變化的緊密聯系。
1987年發表的東方站冰芯二氧化碳與氣溫數據，其中氣溫是由氘同位素間接推算的。左側代表現在，右側代表16萬年前｜J.M. Barnola et al., Nature 329 1987 408-414, p. 410
以象征意義而言，這次考察仿佛是完美的收束：百年前阿倫尼烏斯對冰河時代的探索，三十年前基林在南極的監測，全都回歸于此。但是實際的科學發現并非回歸原點。縱跨整個冰期的冰芯記錄表明，二氧化碳在最冷時低到百萬分之180，最暖時為290，從未比這更高。但基林的曲線顯示，冰芯之上的空氣裡二氧化碳的含量已經抵達了百萬分之350，還在繼續攀升。
這是我們這個地質時代未曾見證的光景。
問題不在于前所未見的數字本身，而是這個數字改變了世界的運作方式。到了90年代，基林曲線已經很明顯在加速增長，表現出了指數增加的趨勢。确實全球化帶來了工業加速，從1965年到2015年二氧化碳排放量增加了三倍，但可怕的是這只是原因之一。基林的測量表明，人類排放的二氧化碳有約55%并未進入大氣，而是被海洋和生物圈共同吸收了，不過這個比例并不會永遠恒定下去。随着海洋越來越暖、越來越酸，吸收二氧化碳的能力也在逐年下降，甚至會把數百年前儲存的二氧化碳重新吐出來。如今海水每吸收兩分子二氧化碳，就會釋放一分子前工業時代的古老二氧化碳。陸地生态系統也面臨着同樣的問題，雖然理論上二氧化碳能促進植物生長，但實際上氣候變化對許多生态系統帶來了嚴重摧殘，反倒釋放了過去儲存的碳。
這就意味着，大氣二氧化碳監測并未因為理論的進步而過時，反而變得更加重要了。人類所面對的氣候系統在許多層面上都抵達了臨界邊緣，誰也不知道下一個突躍點在哪裡。災難新階段的最初警告，或許會再一次來自冒納羅亞火山的山頂。
冒納羅亞觀測站，攝于2019年。2022年底,一次火山噴發切斷了電力和道路供應，這裡的測量曾一度中斷，由附近的冒納凱阿觀測站臨時接替。截至2023年底，包括二氧化碳在内的約三分之一的測量項目已經恢復｜NOAA Global Monitoring Laboratory
2024年的新年，冒納羅亞監測站測得了百萬分之421.98的讀數。上一次二氧化碳抵達如此濃度還是在大約300萬年前，那時現代人類還沒有誕生。1958年的那個春天，基林第一次在山頂測得百萬分之313的數值之時，一定不曾想到會有今天。
但是又有誰能想到呢？哪怕是以最為規律的線性前進的時間本身，也永遠能讓人覺得意外。也許這才是一切測量的真正意義：為了看見，首先要去看。
參考文獻
[1]Weart, Spencer R. The Discovery of Global Warming Revised and Expanded Edition, 2008
[2]Keeling, Charles D. (1958). "The Concentration and Isotopic Abundances of Atmospheric Carbon Dioxide in Rural Areas." Geochimica et Cosmochimica Acta 13: 322-35, online here.
[3]Keeling, Charles D. (1960). "The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere." Tellus 12: 200-203.
[4]Keeling, Charles D. (1970). "Is Carbon Dioxide from Fossil Fuel Changing Man's Environment?" Proceedings of the American Philosophical Society 114: 10-17.
[5]The Discovery of Global Warming (website). https://history.aip.org/climate/index.htm
[6]Revelle, Roger and Suess, Hans (1957). "Carbon Dioxide Exchange between Atmosphere and Ocean and the Question of an Increase of Atmospheric CO2 During the Past Decades." Tellus 9: 18-27.
[7]2005 Tyler Prize Award Ceremony: Charles David Keeling. https://www.youtube.com/watch?v=DPS7v-srAxE
The Keeling Curve. https://keelingcurve.ucsd.edu/
Charles D. Keeling, 77, Who Raised Global Warming Issue, Dies https://www.nytimes.com/2005/06/23/science/charles-d-keeling-77-who-raised-global-warming-issue-dies.html
作者：fangorn
