Эмиссия СО₂ почвенным покровом

В глобальных изменениях природной среды и климата ведущая роль принадлежит циклу углерода, с которым связаны биогеохимические циклы остальных элементов, а через парниковый эффект и состояние атмосферы, обусловливающее климат, отсюда и изменение продуктивности природных и искусственных экосистем [90].

Цикл углерода в наземных системах определяется балансом между поглощением CO₂ наземной растительностью (на создание органического вещества) и выделением углекислого газа при дыхании почв. Существует мнение, что углекислый газ атмосферы на 90% имеет почвенное происхождение [123], это позволяет утверждать, что почвенный покров Земли представляет собой мощный источник углекислоты.

Интегрирующий показатель «дыхание почвы» представляет собой суммарную продукцию СО ₂ почвенных микроорганизмов, производимую в результате разложения и окисления органического вещества почвенной фауной и корневыми системами растений. Эмиссия углекислого газа — процесс, характеризующий выделение СО₂ с поверхности почвы в атмосферу.

Обычно при оценке дыхания почв авторами оценивается общая эмиссия СО₂ с поверхности почвы, и одна величина объективно отражает другую [132].

В то же время почва сама служит резервуаром, аккумулирующим углекислоту. Углерод, накапливающийся и содержащийся в гумусе почв, может служить стоком углекислого газа в течение сотен лет. Другим резервуаром углекислоты в наземных экосистемах служат болота, в которых изъятие углерода происходит тысячи лет. Оценка размеров пула углерода в болотах Северной Евразии составляет 113,5 млрд т [36]. Педогенные карбонаты в зависимости от условий могут аккумулировать или отдавать углекислый газ в почвенный воздух.

Интенсивность дыхания почв обычно измеряется в г С — СО₂ · м^-2 · сут^-1. Анализ опубликованных материалов показал, что изучение эмиссии СО₂ проводилось, главным образом, в течение вегетационного периода (май-сентябрь). Среднелетняя скорость эмиссии варьировала в очень широких пределах от 0,04 в тундровых почвах до 7,90 г С — СО₂ · м^-2 · сут^-1 в черноземах мицелярно-карбонатных. По мере затухания биологической деятельности происходит отток СО2 за пределы почвенного профиля.

Методологической основой при составлении карты послужила известная зависимость скорости разложения органического вещества в почвах и интенсивности продуцирования ими СО₂ от биоклиматических условий их формирования. При составлении карты использованы опубликованные базы данных по дыханию почв России, дополнительные литературные источники и картографические материалы [132, 134, 135,136, 137, 151, 195, 278, карта почвенно-географического районирования*]. За основу приняты контуры почвенной карты**.

Все данные по эмиссии CO₂ обрабатывались и приводились в соответствие с требованиями содержания карты. При этом оценивалась суммарная эмиссия с поверхности почвы за вегетационный период, которая помимо микробного разложения органического вещества, включает дыхание корневых систем растений.

Группировка почвенных типов и подтипов проводилась с учетом основных биоклиматических параметров — широтной и вертикальной зональности, фациальности, строения почвенного профиля, гумусированности и некоторых других свойств почв. На основе данных по удельной эмиссии СО₂ за сутки и продолжительности вегетационного периода для каждой группы почв были рассчитаны потоки углекислого газа за вегетационный период (С—СО₂, кг/га). Для почв, по которым имелись данные по эмиссии СО₂ под различными фитоценозами и угодьями, рассчитывались средневзвешенные значения эмиссии. Кроме того, выявлялись и учитывались различия в эмиссии СО₂ почвами, принадлежащими одному и тому же типу, обусловленные их фациальными особенностями. Для тех почв, по которым отсутствовали данные, значения потоков СО₂ принимались аналогичными тем почвам, гидротермические и другие параметры которых были наиболее близкими. По значениям удельной эмиссии С—СО₂ почвами выделено 10 градаций. Для каждой градации определен состав групп почв с соответствующими значениями интенсивности эмиссии С—СО₂.

Наименьшей эмиссией менее 500 кг С—СО₂/га обладают очень холодные, длительно промерзающие почвы полярного пояса, представленные в основном арктотундровыми, тундровыми арктическими, горными примитивными, подбурами тундровыми, арктическими горных территорий, а также комплексами этих почв. Уровни эмиссии в 500—700 кг/га характерны для тундровых глеевых, тундрово–болотных почв, подбуров тундровых, подбуров сухоторфянистых горных провинций и их комплексов.

На Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах в пределах бореального пояса, где ярко выражена широтная зональность, потоки СО₂ (кг/га) с поверхности почвенного покрова возрастают с севера на юг и составляют для основных типов почв: 700—900 — для глееземов таежных, 900—1200 — подзолов, глееподзолистых контактно-осветленных, 1200—1500 — подзолисто- и торфяно-подзолисто-глеевых, 1500—2000 — подзолистых, дерново-подзолов, подзолистых глубокоглееватых и глеевых, 2000—3000 — для дерново-подзолистых.

В пределах Западно-Сибирской равнины в подзонах северной и средней тайги огромные пространства заняты торфяными почвами верховых и переходных болот. Потоки СО₂ за вегетационный период из них колеблются от 1200 на севере региона до 3000—4000 С—СО₂ кг/га на юге.

В Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области, характеризующейся четкими фациальными особенностями формирования почвенного покрова, эмиссия СО₂ составляет 700—900 — из таежных глее-мерзлотных почв, 1200—1500 кг/га — из таежных мерзлотных, подбуров таежных и буро-таежных почв. Потоки углекислого газа из перегнойно-карбонатных почв на севере и дерново-карбонатных на юге составили 1200—1500 и 1500—2000 кг/га, соответственно.

В суббореальном поясе в пределах Центральной лиственно-лесной, лесостепной и степной области, расположенной в центре Евразии, сохраняются широтно-зональные закономерности формирования почвенного покрова. Эмиссия СО₂ из серых лесных почв, черноземов выщелоченных и оподзоленных, черноземов обыкновенных и южных оценивается в 3000—4000 кг/га за период вегетации. Черноземы типичные, лугово-черноземные почвы, темно-каштановые мицеллярно-карбонатные выделяют в атмосферу 4000—6000, черноземы обыкновенные и южные мицелярно-карбонатные — 6000—8000 кг С—СО₂/га.

Выделение диоксида углерода с поверхности светло-каштановых и бурых пустынно-степных почв Полупустынной почвенно-биоклиматической области составляет 2000—3000 и 1500—2000 кг/га, соответственно.

Восточная буроземно-лесная область представлена в почвенном покрове буроземами, подбелами и лугово-черноземовидными почвами «амурских прерий». Интенсивность выделения СО₂ с поверхности этих почв колеблется от 2000—3000 до 6000 и более кг/га.

Для горных массивов, где ярко выражена вертикальная зональность, эмиссия СО₂ из почв несколько ниже, чем из равнинных аналогов, что объясняется, в первую очередь, более коротким вегетационным периодом и особенностями строения почвенного профиля.

Для построения карты абсолютные значения потоков эмиссии углекислого газа с поверхности почв рассчитывались путем умножения средней по шкале величины потока за вегетационный сезон для данной группы почв на занимаемую ею площадь. Площади контуров вычислялись в программе MapInfo.

Суммарная величина эмиссии С—СО₂, почвенным покровом России составляет 2,74 млрд т за вегетационный период. Эти данные позволяют утверждать, что сухопутные экосистемы России поглощают углекислого газа больше, чем выделяют, т.е. территория страны выступает в роли значительного поглотителя СО₂.

Из полученных данных следует, что в пределах России почвенный источник эмиссии СО₂ значительно доминирует над техногенным, который оценивается в 0,78 млрд. т С—СО₂/год [134].

Полученное значение суммарной эмиссии на 12% ниже, рассчитанного ранее (3,12 млрд т) и приведенного на предыдущей карте [279], что может быть связано с рядом причин.

В расчетах использована меньшая величина площади суши Российской Федерации, так как в предыдущем варианте не были учтены все территории, находящиеся под водными объектами. Кроме того, за последние годы накоплен обширный материал по эмиссии СО₂ почвенным покровом, что позволяет более корректно производить расчеты. Использование (в качестве базовых) контуров новой почвенной карты, привело к перераспределению площадей, приуроченных к тем или иным градациям по удельной эмиссии. Автоматизированный подсчет площадей контуров более точен по сравнению с методом палетки, используемым ранее.

Почвенный покров России, занимающий 11,5% суши Земли, эмитирует в атмосферу 6,3% от глобальной почвенной эмиссии СО₂ [135].

Однако, полученную величину суммарной эмиссии нельзя назвать окончательной, так как недостаточно фактического материала по дыханию отдельных типов почв, особенно на территории Восточной Сибири.

Н.Ф. Деева, А.А. Ильина

* Атлас, с. 198

** Атлас, с. 72

• Эмиссия СО₂ почвенным покровом, масштаб 1:30 000 000

← Назад

На уровень выше

Далее →

Размер эмиссии парниковых газов по секторам и странам

В этом материале приведены четыре интерактивные диаграммы проекта OurWorldInData. Они демонстрируют вклады отдельных газов и отраслей в общий объем парниковых выбросов. Внизу слева на каждой диаграмме можно переключиться на данные выбранной страны.

Динамика изменения вклада отдельных парниковых газов

На диаграмме ниже показаны вклады отдельных газов в общую эмиссию парниковых газов. Вклады представлены в СО₂-эквиваленте по степени увеличения парникового эффекта (объяснение). Три четверти вклада в глобальную эмиссию парниковых газов дает углекислый газ. Вместе с тем, метан и «веселящий газ» (оксид диазота, закись азота) тоже значительно влияют на загрязнение атмосферы.

Вклад различных парниковых газов в глобальное потепление:

• углекислый газ СО₂ — около 76 %^*.
• метан Ch5 — около 16 %
• оксид азота (I) — около 6,2 %

В совокупности, несмотря на то, что у фреонов HFC, PFC и SF₆  очень высокое воздействие на глобальное потепление, размер их эмиссии невелик, их общий вклад в глобальное потепление небольшой.

Эмиссия по секторам

Источники определяют отраслевые группы выбросов следующим образом (pdf, англ. ):

Глобальные выбросы парниковых газов разбили по секторам эмиссии (углекислый газ, метан и закись азота по отдельности и в совокупности). Сведения базируются на цифрах Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и EDGAR (База данных выбросов глобальных атмосферных исследований).

Эмиссия углекислого газа (CO

₂) по секторам хозяйствования (тонн в год)

Абсолютная и относительная эмиссия СО₂ по всему миру, а также отдельным странам.

• Чтобы посмотреть эмиссию СО₂ по секторам хозяйствования интересующей страны, слева внизу нажмите «Change country».
• Для просмотра доли эмиссии СО₂ отдельных отраслей, внизу отметьте галочку «Relative».

Эмиссия метана (CH

₄) по секторам хозяйствования (тонн в год)

Абсолютная и относительная эмиссия метана CH₄ по всему миру, а также отдельным странам. Данные представлены в тоннах эквивалента СО₂, с учетом парникового потенциала метана относительно углекислого газа.

• Чтобы посмотреть эмиссию СО₂ по секторам хозяйствования интересующей страны, внизу нажмите «Change country».
• Для просмотра доли эмиссии СО₂ отдельных отраслей, внизу отметьте галочку «Relative».

Эмиссия закиси азота (N

₂О) по секторам хозяйствования (тонн в год)

Абсолютная и относительная эмиссия закиси азота N₂O по всему миру, а также отдельным странам. Данные представлены в тоннах эквивалента СО₂, с учетом парникового потенциала закиси азота относительно углекислого газа.

• Чтобы посмотреть эмиссию N₂O по секторам хозяйствования интересующей страны, внизу нажмите «Change country».
• Для просмотра доли эмиссии N₂O отдельных отраслей, внизу отметьте галочку «Relative».

Эмиссия парниковых газов по секторам хозяйствования (тонн в год)

Абсолютная и относительная эмиссия парниковых газов по всему миру, а также отдельным странам. Данные представлены в тоннах эквивалента СО₂, с учетом парникового потенциала различных парниковых газов относительно углекислого газа.

• Чтобы посмотреть эмиссию парниковых газов по секторам хозяйствования интересующей страны, внизу нажмите «Change country».
• Для просмотра доли эмиссии парниковых газов отдельных отраслей, внизу отметьте галочку «Relative».

Инфографику зависимости последствий глобального потепления от разных концентраций парниковых газов смотрите в нашем материале.

главное декарбонизация Изменение климата ответственное потребление Парниковые газы со2 статистика статистика выбросов CO2 Цель 13 энергетика

Как страны измеряют выбросы парниковых газов?

Доклад о разрыве в уровне выбросов за 2022 год, который должен быть опубликован в октябре этого года в преддверии Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата (COP27) в Египте, фокусируется на том, как быстро страны могут сократить выбросы парниковых газов, чтобы избежать наихудших последствий климата. кризис.

Итак, как страны измеряют свои выбросы и как эти измерения проверяются на точность? Мы углубились, чтобы узнать больше:

Что такое выбросы парниковых газов и почему они важны?

Парниковые газы — это газы, которые удерживают тепло в атмосфере — отсюда и название «парниковый». Основными парниковыми газами являются двуокись углерода, метан, закись азота и фторсодержащие газы, которые до сих пор широко используются в холодильниках и кондиционерах. Когда парниковые газы выбрасываются в атмосферу, они задерживают тепло, которое изменяет наш климат разными способами.

Эти изменения повлияют на все: от температуры поверхности воздуха и океана до осадков и закисления моря. Более теплый климат несет в себе множество рисков, от усиления засухи и лесных пожаров до повышения уровня моря, болезней и смертей, связанных с жарой. Если к концу века потепление увеличится на 2–3 °C, вполне вероятно, что в наших климатических системах произойдут необратимые изменения.

Что вызывает эти выбросы?

Хотя многие парниковые газы образуются естественным путем, глобальное потепление вызывает увеличение выбросов в результате деятельности человека. Основные выбросы происходят в результате сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и газ, для получения энергии, на которую мы полагаемся для обогрева (и охлаждения) наших домов, питания наших автомобилей и автобусов, приготовления пищи и производства многих продуктов. мы принимаем как должное.

Почему странам необходимо измерять свои выбросы парниковых газов?

Как говорится, то, что не измеряется, не управляется. Крайне важно, чтобы страны понимали, откуда берутся их выбросы, чтобы они могли их сократить. В соответствии с Парижским соглашением страны коллективно согласились сократить свои выбросы, и каждая страна представила определяемый на национальном уровне вклад (NDC). ОНУВ, по сути, представляют собой национальные планы действий по борьбе с изменением климата, которые включают различные типы целей по сокращению выбросов парниковых газов. Некоторые планы определяют, как достичь конкретных целей к 2030 году, в то время как другие указывают дату пика выбросов, но не включают конкретные цели по сокращению выбросов.

В Парижском соглашении особое внимание уделяется прозрачности, чтобы страны могли отслеживать, проверять и сообщать о ходе реализации своих ОНУВ, при этом первые национальные отчеты о прозрачности должны быть представлены в 2024 году. Кроме того, Парижское соглашение включает положения о том, что страны должны обновлять свои ОНУВ каждые пять лет.

Однако на конференции COP26 в Глазго в прошлом году страны договорились ускорить сокращение выбросов до 2030 года, чтобы удержать повышение средней глобальной температуры на уровне ниже 1,5 °C. И хотя многие страны представили новые или обновленные ОНУВ с несколько повышенными амбициями, их все же недостаточно для того, чтобы удержать глобальное потепление на уровне 1,5 градуса или ниже.

Как страны рассчитывают свои выбросы?

Страны сообщают о своих выбросах с помощью так называемого подхода «снизу вверх», при котором национальные выбросы оцениваются путем объединения данных о видах деятельности с выбросами, обычно производимыми этими видами деятельности. Таким образом, если вы знаете, сколько углекислого газа производится при производстве стали, и знаете, сколько стали производится в вашей стране, вы можете оценить общее количество выбросов в сталелитейном секторе.

Являются ли эти расчеты точными?

Существуют согласованные на международном уровне руководящие принципы , разработанные Межправительственной группой экспертов по изменению климата, в которых указано, как следует вести такой учет.

Достаточно ли быстро сокращаются выбросы?

Короче говоря, нет. Как указано в Докладе ЮНЕП о разрыве в уровнях выбросов за 2021 год, новые национальные обязательства в области климата в сочетании с другими мерами по смягчению последствий ставят мир на путь глобального повышения температуры на 2,7 °C к концу века, что приведет к разрушительным последствиям для планеты. Всем странам, особенно развитым, необходимо быстрее сокращать выбросы.

Что теперь делать?

В отчете о разрыве в уровне выбросов подчеркивается тот факт, что глобальные выбросы должны сократиться на 45–50 процентов к 2030 году, чтобы к 2100 году температура не превышала 1,5°C. Короче говоря, мир должен действовать — и быстро.

ЮНЕП находится на переднем крае поддержки Парижского соглашения цели удержать повышение глобальной температуры значительно ниже 2 ° C и стремиться — в целях безопасности — к 1,5 ° C по сравнению с доиндустриальными уровнями . Для этого ЮНЕП разработала Six-Sector Solution Дорожная карта по сокращению выбросов в разных секторах в соответствии с обязательствами по Парижскому соглашению и в целях обеспечения климатической стабильности. Шесть секторов: энергия; Промышленность; Сельское хозяйство и продовольствие; Леса и землепользование; Транспорт, Здания и Города. На конференции ООН по изменению климата (COP27) в ноябре 2022 г. основное внимание будет уделено адаптации, финансам и справедливому переходу, и вы можете внести свой вклад по телефону , действуя сейчас для собственного потребления и/или , чтобы сообщить о своей обеспокоенности по номеру .  

Темы

• Борьба с изменением климата

• Промышленность
• КС27
• Природа
• Загрязнение

Дополнительные ресурсы

Связанные цели устойчивого развития

Цель 1

Отсутствие бедности

+

Цель 7

Доступная и чистая энергия

+

Цель 11

Устойчивые города и сообщества

+

Цель 12

Устойчивое потребление и производство

+

Цель 13

Климатические действия

+

Цель 14

Жизнь под водой

+

Цель 15

Жизнь на суше

+

Узнайте о нашей работе

Подпишитесь на обновления

Примите участие

Парниковый газ | Определение, выбросы и парниковый эффект

выбросы углекислого газа

Просмотреть все СМИ

Связанные темы:

метан
углекислый газ
хлорфторуглерод
озон
перфторуглерод

См. весь связанный контент →

парниковый газ , любой газ, обладающий свойством поглощать инфракрасное излучение (чистую тепловую энергию), испускаемое с поверхности Земли, и переизлучать его обратно на поверхность Земли, способствуя тем самым парниковому эффекту. Углекислый газ, метан и водяной пар являются наиболее важными парниковыми газами. (В меньшей степени приповерхностный озон, оксиды азота и фторсодержащие газы также улавливают инфракрасное излучение.) Парниковые газы оказывают сильное влияние на энергетический баланс земной системы, несмотря на то, что составляют лишь небольшую часть всех атмосферных газов. Концентрации парниковых газов существенно менялись на протяжении истории Земли, и эти колебания приводили к существенным изменениям климата в широком диапазоне временных масштабов. В целом концентрации парниковых газов были особенно высокими в теплые периоды и низкими в холодные периоды.

Многолетние наборы данных показывают повышенные концентрации парникового газа двуокиси углерода в атмосфере Земли

Посмотреть все видео к этой статье

Понять процессы производства и выброса метанового газа на водно-болотных угодьях

Посмотреть все видео к этой статье

Ряд процессы влияют на концентрацию парниковых газов. Некоторые, такие как тектоническая активность, действуют в течение миллионов лет, тогда как другие, такие как растительность, почва, водно-болотные угодья, а также источники и стоки океана, действуют в масштабах времени от сотен до тысяч лет. Деятельность человека, особенно сжигание ископаемого топлива после промышленной революции, является причиной неуклонного увеличения концентрации в атмосфере различных парниковых газов, особенно двуокиси углерода, метана, озона и хлорфторуглеродов (ХФУ).

Понять, как присутствие молекул газа, в том числе парниковых газов, защищает землю, экранируя и улавливая инфракрасное излучение

Посмотреть все видео к этой статье атмосфера. Некоторые газы обладают высокой способностью поглощать инфракрасное излучение или присутствуют в значительных количествах, в то время как другие обладают значительно меньшей способностью поглощения или встречаются только в следовых количествах. Радиационное воздействие, как оно определено Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), является мерой влияния данного парникового газа или другого климатического фактора (такого как солнечное излучение или альбедо) на количество лучистой энергии, падающей на поверхность Земли. Чтобы понять относительное влияние каждого парникового газа, ниже приведены так называемые значения воздействия (указаны в ваттах на квадратный метр), рассчитанные для периода времени с 1750 года по настоящее время.

Основные парниковые газы

Водяной пар является самым мощным парниковым газом в атмосфере Земли, но его поведение коренным образом отличается от поведения других парниковых газов. Основная роль водяного пара заключается не в прямом факторе радиационного воздействия, а в роли климатической обратной связи, т. е. реакции внутри климатической системы, влияющей на постоянную активность системы. Это различие возникает из-за того, что количество водяного пара в атмосфере, как правило, не может быть напрямую изменено поведением человека, а вместо этого определяется температурой воздуха. Чем теплее поверхность, тем больше скорость испарения воды с поверхности. В результате усиленное испарение приводит к большей концентрации водяного пара в нижних слоях атмосферы, способного поглощать инфракрасное излучение и излучать его обратно на поверхность.

Двуокись углерода (CO ₂ ) является наиболее значительным парниковым газом. Естественные источники атмосферного CO ₂ включают выделение газа из вулканов, горение и естественное разложение органического вещества и дыхание аэробных (использующих кислород) организмов. Эти источники в среднем уравновешиваются набором физических, химических или биологических процессов, называемых «поглотителями», которые стремятся удалить CO ₂ из атмосферы. Значительные естественные поглотители включают наземную растительность, которая поглощает CO ₂ в процессе фотосинтеза.

Ряд океанических процессов также действуют как поглотители углерода. Один из таких процессов, «насос растворимости», включает опускание поверхностной морской воды, содержащей растворенный CO ₂ . Другой процесс, «биологический насос», включает поглощение растворенного CO ₂ морской растительностью и фитопланктоном (небольшими свободно плавающими фотосинтезирующими организмами), живущими в верхних слоях океана, или другими морскими организмами, которые используют CO ₂ для строить скелеты и другие структуры из карбоната кальция (CaCO ₃ ). По мере того, как эти организмы умирают и падают на дно океана, их углерод транспортируется вниз и в конечном итоге погребается на глубине. Длительное равновесие между этими природными источниками и поглотителями приводит к фоновому, или естественному, уровню СО ₂ в атмосфере.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Напротив, деятельность человека повышает уровень CO ₂ в атмосфере в первую очередь за счет сжигания ископаемого топлива (в основном нефти и угля и, во вторую очередь, природного газа для использования в транспорте, отоплении и производстве электроэнергии) и за счет производства цемент. Другие антропогенные источники включают сжигание лесов и расчистку земель. Антропогенные выбросы в настоящее время составляют ежегодный выброс в атмосферу около 7 гигатонн (7 миллиардов тонн) углерода. Антропогенные выбросы составляют примерно 3 процента от общего объема выбросов CO ₂ естественными источниками, и эта усиленная углеродная нагрузка в результате деятельности человека намного превышает компенсирующую способность естественных поглотителей (возможно, на целых 2–3 гигатонны в год). Следовательно,

CO ₂ накапливается в атмосфере со средней скоростью 1,4 частей на миллион (частей на миллион) по объему в год в период с 1959 по 2006 год и примерно 2,0 частей на миллион в год в период с 2006 по 2018 год. В целом, эта скорость накопления был линейным (то есть однородным во времени). Однако некоторые нынешние поглотители, такие как океаны, в будущем могут стать источниками. Это может привести к тому, что концентрация атмосферного CO ₂ строится с экспоненциальной скоростью (то есть со скоростью увеличения, которая также увеличивается с течением времени).

Естественный фоновый уровень двуокиси углерода изменяется во временных масштабах миллионов лет из-за медленных изменений дегазации в результате вулканической активности. Например, примерно 100 миллионов лет назад, в меловой период, концентрации CO ₂ , по-видимому, были в несколько раз выше, чем сегодня (возможно, около 2000 частей на миллион). За последние 700 000 лет CO ₂ концентрации варьировались в гораздо меньшем диапазоне (примерно от 180 до 300 частей на миллион) в связи с одними и теми же эффектами орбиты Земли, связанными с приходом и уходом ледниковых периодов эпохи плейстоцена. К началу 21 века уровни CO ₂ достигли 384 частей на миллион, что примерно на 37 процентов выше естественного фонового уровня примерно 280 частей на миллион, существовавшего в начале промышленной революции. Уровни CO ₂ в атмосфере продолжали расти и к 2018 году достигли 410 частей на миллион. Согласно измерениям ледяных кернов, такие уровни считаются самыми высокими по крайней мере за 800 000 лет и, согласно другим свидетельствам, могут быть самыми высокими по крайней мере за 5 000 000 лет.

Радиационное воздействие, вызванное двуокисью углерода, изменяется приблизительно логарифмически в зависимости от концентрации этого газа в атмосфере. Логарифмическая зависимость возникает в результате эффекта насыщения, при котором становится все труднее, по мере увеличения концентрации CO ₂ , дополнительным молекулам CO ₂ оказывать дальнейшее влияние на «инфракрасное окно» (определенный узкий диапазон длин волн в инфракрасном диапазоне). области, не поглощаемой атмосферными газами).