为什么全球变暖仍有可能失控，尽管目前所有的化石燃料都已进入大气层?

Question

免责声明:这个问题不是关于一般的气候变化或全球变暖，也不是试图否定一般的人为造成的全球变暖。

全球变暖失控的概念描述了这样一种情况，即气候进入一个不可阻挡的正反馈循环，而这种情况通常被描述为在所有化石燃料被耗尽之前发生。这个话题经常出现在关于化石燃料能持续多久的讨论中，有人警告说，如果(或之前)所有的化石燃料都用完，地球将无法居住。

然而，所有这些化石燃料都曾以CO的形式存在于大气中₂在最终被植物吸收之前。为什么当时没有形成类似金星的条件，既然没有，为什么未来的结果会不同?

Answer 1

最大的碳储层是岩石(沉积岩)，其含量可达十亿吨(Gt)量级。在数百万年的时间里，部分碳被火山释放到大气中。然而，大气中的碳含量仍然相当稳定，因为岩石和植物的化学侵蚀吸收了多余的碳，并将其放回到地质储层中。地球上大约有4700亿吨化石燃料，而大气中只含有760亿吨碳。所以，如果我们慢慢地燃烧所有的化石燃料，让我们说几千年，没有问题，植物和侵蚀将保持平衡。然而，如果我们快速燃烧它，比如说几个世纪，温室效应会非常强，可以杀死许多植物生态系统，海平面上升，因此减少了暴露在化学风化作用下的岩石表面积。这两种影响都将降低系统恢复平衡的能力，因此可能需要数千年的时间才能将所有的碳恢复到地质储层，从而使温度恢复正常。像在金星上发生的那种极端的失控情况，不太可能在地球上发生，但我们真的不知道。如果温度达到海洋沸腾的程度，那么地球就有可能永远变得像金星一样。

Answer 2

“所有化石燃料”是一个灰色地带。很多碳酸盐岩都不是很好的燃料。还有很多深层页岩岩可能被认为是化石燃料，不太可能被用完，因为它很难开采，尽管它可以通过水力压裂开采，其中一部分可以被利用。

此外，需要燃烧的化石燃料的数量(以及使用的速度)可能会导致全球变暖失控，这是不确定的，但可能是巨大的。也许比我们目前的计划消费率高几个数量级。维基百科上关于失控的温室说:

随着太阳在大约10亿年的时间里变亮10%，地球表面温度将达到47°C(117°F)，导致地球温度迅速上升，海洋蒸发，直到它成为一个类似今天金星的温室行星。

目前地球表面平均温度约为16°C, 50年前约为15°C。即使政府间气候变化专门委员会目前最高的预测也与47度的估计相差甚远。虽然这些数字有一些不确定性，但至少有很大的可能性，失控的温室气体过渡点是我们无法达到的。

为什么全球变暖有可能失控尽管目前所有的化石燃料都是在大气层中储存的？

地球上曾经有很多二氧化碳₂在几亿乃至数十亿年前的大气中，尽管对于大气有多厚还不确定，所以好的大气模型是不可能的，但很可能CO₂几十亿年前的水平比现在高几个数量级，但这并不是一个太大的热问题，因为太阳更小，也更不明亮。

这张图展示了这个转变是如何发生的，在地球的过去，地球实际上被认为是这样的就像滚雪球在较长时间内，即使CO较高₂．

也看到微弱的年轻太阳悖论．

还有其他因素。火山活动产生了微粒和二氧化硫₂在大气层的高处，反射阳光，冷却地球，地球可能在几亿年前更像火山。大型流星撞击，比如希克苏鲁伯撞击制造瞬间变暖接下来的几年重要的冷却造成的灰尘和灰烬炸入上层大气。

当然，在后期的重轰炸中，有足够大的流星撞击，海洋被沸腾了，地球被加热了，大气很热，充满了水蒸气和CO₂但这些都是地质年代中稍纵即逝的时期。在这些巨大的撞击之后，被吹到大气中的灰尘和碎片导致了相当快的冷却。

在地球的过去，太阳太冷了，以至于地球无法经历失控的温室效应，但在大约10亿年后，这种情况有望改变．