2014 (1)
2019 (78)
昨天有人问一个十几岁的小姑娘能懂什么? 今天浮光掠影地回答这个问题。 Greta Thurnburgh从8岁开始关注暖化, 文末是十五,六岁的时候的演讲。 我们就较一较真,看看她到底(能)懂什么。
她在不同的演讲中多次提到海水酸化 (比如文末视频的1:15)。 这是一个人们不常提的问题。 但实际上是个科学家很关心的问题。
二氧化碳在大气中的浓度升高,溶于海水。 这其实有两个恶果。 一是因溶于海水的二氧化碳暂时起不到暖化的后果, 滞后了暖化的效应。 注意,这是滞后,而不是消除。 我们还没看到现在释放的二氧化碳带来的所有后果。 等以后温度升高了, 海洋中的储存的二氧化碳释放出来, 会加剧暖化。
而另一个恶果是海水的酸化,化学方程式如下。
CO2 (aq) + H2O ? H2CO3 = HCO3− + H+ = CO32− + 2 H+.
简化一下可以写成: CO2 (aq) + H2O = CO32− + 2 H+. 这也就是初中水平的无机化学知识。不难理解: 反应过后多出来的氢离子在海洋中增加海水的酸性。
海水酸化会带来什么后果。
1. 破坏珊瑚。 珊瑚的主要成分是碳酸钙, 酸化后碳酸钙溶解度增加,这也是初中无机化学的基本内容。 你要问我们要珊瑚干嘛? (1) 珊瑚是支撑很多旅游业的景点。 (2) 珊瑚是海洋生态圈的一个重要部分, 在维持生态平衡中起到重要的作用 。
2. 破坏其他贝类(原理也是碳酸钙的溶解度)
3. 由于棘皮动物(海参海星)等其他生物对酸碱度敏感度高, 也直接破坏这些生物的生存。
以上只是破坏生态系统的一些典型的例子。 海水酸化本身就会带来海洋一定的生物物种灭绝。 即使你不关心动植物保护, 人类依赖的渔业,农业都依赖生物圈的“服务”。 Ecosystem Services. 破坏生态圈, 破坏生态服务, 到头来最遭殃的是人类的经济与生存环境。
以上是普通初中生非常容易理解的内容, 对稍微好学一点的小学生也不难。所以Greta Thunberg经过七八年的学习懂这些一点也不奇怪。 要问的到应该是, 全世界大人到底有多少懂这个的?
如果象你前面说地一样只求理解的话, 根本就不用具体计算。 利用化学平衡原理很简单就容易明白了:
就拿第一个平衡: CO2 + H2O = HCO3 (-) + H(+) 举例来说:
根据化学平衡, 在同等气压,温度与盐浓度下: K=[HCO3] [H+] / [CO2] [H2O].
水的浓度浓度变化可以忽略不记, [HCO3]与[H+]的乘积的变化与二氧化碳的变化是一致的。 大气中二氧化碳的浓度增加50%, 严格按照公式推, 在【没有其他因素影响的条件下】[HCO3]和 [H+]应各增加70%。
以上是极为简化的推算。 比如没有考虑大气二氧化碳与水溶二氧化碳, 以及海水里其他的化学平衡。 但是推算结果与30%是同一个数量级的。 而实际测量的结果是PH降低了0.1. 见《科学》文章:
Feely 2008, Evidence for Upwelling of Corrosiv “Acidified” Water onto the Continental Shelf
我在楼下已经回答过了, 目前PH降了0.1, 即增加了26%的酸度。
再请想象一下, 人类每年往大气中释放200到500亿吨的二氧化碳, 40%溶于海水, 那就是80亿道200亿吨的二氧化碳。
从平衡角度讲, 现在二氧化碳浓度比工业化前多50%, 也从另一个说明不是可以忽略的数量。
PH 降了0.1, 酸度增加了30%; 确切计算是26%
Source: https://www.pmel.noaa.gov/co2/story/What+is+Ocean+Acidification%3F
小姑娘没说她做的是科研, 她倡导大家听科学家的话。 很难想象二十一世纪, 还要个小姑娘来提醒的大家。
她能听懂克学结论就可以了, 比如我并没有真读懂爱因斯坦的论文, 也相信相对论是“正确”的, 敢把导航的任务交给依赖相对论的导航仪。
如果科学研究这么容易,那还要博士博士后干什么,就让中学生做好了。
谢谢提供资料,学习了
https://www.whoi.edu/wp-content/uploads/2019/04/OA-FAQ-Chinese_60806.pdf