碳循环是否与大气二氧化碳浓度的增加保持同步？
大气与海洋物理
2018-12-27 v1
摘要
二氧化碳（CO2）浓度的增加已有充分记录，而全球净初级生产对各种生态学课题具有重要意义。由于在实验室实验中 CO2 会促进初级生产，因此 CO2 增加对全球初级生产的影响在气候科学和生态学中均备受关注。各种研究考虑了不同地区和时间尺度上初级生产的增加，但大气 CO2 增加与初级生产增加的全球效应仍未得到量化。本研究旨在全球范围内比较这两个变量，以帮助确定初级生产增加对碳封存的潜在贡献，从而可能减缓化石燃料排放导致的大气 CO2 增加。从 NOAA 地球系统研究实验室检索了 1985 年至 2015 年不同纬度带（每 10 度）的月度 CO2 浓度数据，共计 18 个数据集。作为量化净初级生产的代理指标，通过傅里叶分析计算了每个数据集的年度 CO2 循环幅度。随后计算了 CO2 增加和幅度增加的相对增长量，以比较碳循环的步伐与大气 CO2 增加的步伐。在全球范围内，以年度 CO2 循环作为代理指标确定的初级生产增加，在所研究的时间间隔内每十年增长 3.75%（+/- 1.82%）。相比之下，测得的 CO2 丰度增加为每十年 4.75%（+/- 0.02%）。在全球以及北半球和南半球，碳循环的增加似乎略小于 CO2 的增加，但碳循环增加估计的不确定性太大，无法以统计置信度得出该结论。
引用
@article{arxiv.1812.10402,
title = {Is Carbon Cycling Keeping Pace with Increases in Atmospheric Carbon Dioxide?},
author = {Benjamin Helyer and Michael Courtney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10402},
year = {2018}
}