碳循环数据
陆地生态系统碳循环的模型数据融合研究的开题报告
陆地生态系统碳循环的模型数据融合研究的开题报
告
题目：陆地生态系统碳循环的模型数据融合研究
摘要：随着全球气候变暖和人类活动的影响，陆地生态系统的碳循环变得越来越重要。
模型和观测数据是研究碳循环的重要工具，但模型和观测数据之间存在差异，需要进行融合研究。
本研究旨在使用数据同化方法，融合陆地生态系统碳循环的模型和观测数据，以提高对碳循环的理解和预测能力。
研究内容：
1. 碳循环模型的构建和评估：在全球范围内选择最先进的陆地生态系统碳循环模型，并基于全球气候和土地利用变化数据进行评估。
2. 观测数据的选择和处理：评估陆地生态系统碳循环模型时，需要使用一些观测数据，如地面观测、卫星遥感和气象数据等，需要根据实际情况选择和处理。
3. 数据同化方法的应用：使用先进的数据同化方法，将陆地生态系统碳循环模型输出的模拟数据与观测数据进行融合。
4. 模型预测能力的评估：通过与观测数据对比，评估模型的预测能力，优化模型参数，提高模型准确度和可信度。
研究意义：
通过对陆地生态系统碳循环的模型和观测数据进行融合研究，可以提高对碳循环的理解和预测能力，为制定可持续发展策略和应对气候变化提供科学依据。
同时，本研究可以为未来水文、生态学和地球系统模型的发展提供借鉴。
中国近海生态系统碳循环与生物固碳
中国近海生态系统碳循环与生物固碳宋金明【摘要】本文系统总结了近几年来中国近海海-气界面碳通量及控制因素、近海碳循环的关键过程以及近海生物固碳强度的研究进展,提出了中国近海渔业碳汇过程研究应关注的主要科学问题.近海海-气界面碳通量过程、生物泵过程、颗粒物沉降与释放以及捕捞/养殖碳转移过程是中国近海生态系统碳循环的主要控制过程.中国近海在总体上是大气二氧化碳的汇,年吸收3 000万～5 000万t碳,但在部分浅海海域如胶州湾、长江口等是大气二氧化碳的源:中国近海浮游植物的年固碳量可达6.39亿t,春季和夏季浮游植物固碳占全年的65.3%.南海浮游植物固碳达4.16亿t,为渤海、黄海和东海的2倍.渔业捕捞与海水养殖可明显增加海洋碳汇,仅就近几年大型藻养殖而言,每年可多固定40万t碳,如果每年的养殖量增加5%,到2020年大型藻养殖可固定碳93万t/年,所以,为增加渔业捕捞与海水养殖碳汇,必须加强揭示渔业碳汇海域生态环境、建立渔业碳增汇强度评估方法以及明确渔业资源利用碳再生循环周期等研究.%In the paper, carbon cycling processes and carbon fixed by organisms in China marginal seas are reviewed. The carbon cycling processes include CO2 fluxes between atmosphere and seawater, carbon biological pump process, carbon sink/release in particulates and carbon transfer in fishing/culture. China marginal sea is a sink area of CO2 in the air, but some coastal parts are source areas such as the Jiaozhou Bay and the Changjiang estuary. The mean annual sink strength of atmospheric CO2 in China marginal seas is about 30 million ton carbon per year. The source/sink strength is controlled by sea surface temperature(SST), phytoplankton production and seawater mixing process in different sea-regions and seasons. The amount of fixed carbon by phytoplankton is about 6.39×108 t/a in China marginal seas, in which 65.3％ carbon is fixed in spring and summer. The carbon fixation ability of the South China Sea is about 4.16× 108 t/a, which is double of that in Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea. Fishing and culture can increase carbon sink strength. In recent years, the yield of large-size economic seaweeds in China marginal seas is about 1.20-1.50 ×106 t/a, so their fixed carbon is about 4.0 ×105 t/a. If the seaweed yield amount increase by 5％ every year in China marginal seas,carbon fixed amount of the large-sized economic seaweeds may reach to 9.3 ×l05 t/a up to 2020. Therefore, algae breeding is an important technique for increasing marine carbon sink with multi-values. To reveal the fishing/culture eeo-environment, establish the method for grading the carbon sink of fishing/culture and study the recycling period of fishing/culture carbon sink are very important in the future.【期刊名称】《中国水产科学》【年(卷),期】2011(018)003【总页数】9页(P703-711)【关键词】碳循环过程;浮游植物;固碳;渔业捕捞与海水养殖碳汇;中国近海【作者】宋金明【作者单位】中国科学院海洋研究所,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】X17;F326随着2010年哥本哈根气候会议的召开,碳的减排又一次成为世界各国关注的热点。
碳循环
地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。
这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。
地球上还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。
这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。
碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,总量为2.7×1016 t；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，总量有2×1012 t；在水圈中以多种形式存在在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。
这些物质的存在形式受到各种因素的调节。
在大气中,二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。
在生物库中,森林是碳的主要吸收者，它固定的碳相当于其他植被类型的2倍。
森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为4.82×1011 t,相当于大气含碳量的2/3。
自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。
第4章 全球碳循环
化石能源 人类活动
全球变暖 温室效应增强 大气C含量
海洋碳收支
LUCC
Missing C
陆地生态系统
岩溶过程
？？？
.
.
在ＩＧＢＰ(国际地圈生物圈计划)框架下,
ＩＧＡＣ(全球大气化学计划)、 ＧＣＴＥ(全球陆地生态系统计划)、 ＪＧＯＦＳ(全球海洋通量联合研究计划)、 ＬＯＩＣＺ(海岸带陆海相互作用)
Disturbances
Ecosystem Physiology
Unperturbed C Cycle Perturbed C Cycle Perception of a problem
Solubility Pump
Climate Change
and Variabil.
Biological Pump
.
方精云等（1998）用下列关系式刻画了换算系数与林分大 小的关系，并且证实了这种关系对各种森林都是适用的。 他们为中国的主要森林类型建立了换算系数，并推算了它 们的生物量。
k
k：换算系数 a，b：常量 Xvol：林分材积
a X vol
b
.
草地生物量＝（1-鲜草含水量）×（1-风干草含水量） ×鲜草重 农作物生物量＝（1-谷物含水量） ×谷物产量／经济系数
温室效应增强
.
.
研究历史
一、 碳库和碳通量
碳库：C pool 碳源：C source 碳汇：C sink 碳通量：C flux
全球碳的含量为1023gC，除一小部分外， 绝大部分以有机化合物（1.56×1022gC） 和碳酸盐（6.5×1022gC）的形式埋藏在沉 积岩中。
全球近地表活动碳源中的总含碳量约为 40×1018gC，可开采的化石燃料含碳量约 4×1018gC，是前工业时期大气CO2存量 590Gt(C)的7-10倍（它们正在以非天然的 速率被氧化）。
碳循环知识：碳循环和大数据——从数据采集到环境监管的应用
碳循环知识：碳循环和大数据——从数据采集到环境监管的应用碳循环知识：碳循环和大数据——从数据采集到环境监管的应用随着全球气候变化的日益严重，环保意识也越来越强烈。
碳循环作为一种环保术语，在保护环境方面发挥了重要作用。
它是描述碳在自然界中的循环过程的术语，包括碳的释放，吸收和贮存。
这个过程对人类和地球生命体的未来都至关重要，因为它可以帮助我们更好地了解碳的轨迹和影响，以及如何更有效地管理和保护我们的环境。
而大数据技术则成为了助力环保卫士的一个重要工具。
在这篇文章中，我们将探讨数据采集到环境监管的应用，看看如何应用大数据技术来实现碳循环的管理和保护。
一、碳循环的概念和意义碳循环是一个重要的生态平衡循环，它描述了碳在自然界中的循环过程。
这个过程包括碳的释放，吸收和贮存。
碳循环是地球系统中食物链，气候和生态系统中的一个基本组成部分。
碳在生物圈、大气圈和地球物质圈之间的交换是生态系统平衡的重要体现之一。
碳通过光合作用被吸收到植物和海洋生物当中，然后通过食物链或生物化学过程被释放到环境中。
同时，在这个过程中，碳被卷入了大气层，对全球气候产生了巨大的影响。
碳循环的意义非常重大。
在环保方面，它有助于控制大气CO2浓度，控制气候变化，保护生态平衡和经济发展。
此外，它也对生物多样性，森林生态系统，陆地农业和海洋资源等方面产生积极作用。
因此，了解和掌握碳循环对于我们更好地管理和保护环境至关重要。
二、数据采集与碳循环数据采集技术是实现碳循环管理和保护的前提和基础，它们与采集到的数据形成了数据库。
目前，数据采集技术的发展已经使我们能够收集到大量的环境数据，这些数据可以帮助我们更好地了解自然界中的碳循环和研究互动。
在碳循环应用领域，我们使用一些先进的技术来采集相关的数据，包括以下几个方面：1.遥感：通过遥感技术获取陆地和海洋表面的形态、温度和其他物理特征信息，从而预测陆地和海洋的碳储存和排放情况。
2.飞机观测试验：由飞机搭载的气象探针等工具在大气中采集温度、湿度和气压等信息，从而了解大气中碳的情况。
碳循环与全球气候变化
Carbon cycle, showing amounts, fluxes and 13C values of different reservoirs.
Sundquist and Visser (2014) in The Geologic History of the Carbon Cycle
Hayes et al. (1999)
Can we assume that eTOC is always constant?
800 Ma以来沉积的碳酸盐与TOC之间碳同位素分馏 （εTOC）和有机碳埋藏分数（forg）的变化
Hayes et al. (1999)
过去800Ma沉积的碳酸盐与总有机碳之间平均碳同 位素分馏（εTOC）在 28‰ 和32‰ 之间变化 (Hayes et al., 1999)。
由于 εTOC ≡ 103(αTOC－1) = 103{[δcarb＋103)/(δorg＋103)] － 1}
且 δinput = -5‰（输入到海洋的有机碳和碳酸盐岩的比 例大约 1:4，而且 δorg= -25 ‰和 δcarb= 0 ‰）。
forg = (δcarb＋5)/(δcarb－ δorg)
McNichol and Druffel(1992)的报道
1987年6月北太平洋海水13C剖面
从海水表面向下，溶解 无机碳的13C值在总体上 逐渐减小。在水深～900 米处是海水氧含量最小带 （OMZ），由于有机物 的溶解，使得此处海水溶 解无机碳的13C值最小。
从1000米以下，海底环 流使海水氧含量又有上升， 活的生物量又有所增加， 生物摄取的12C增加，引 起海水溶解无机碳的13C 值又上升。
碳循环与全球气候变化
储雪蕾
初中生物知识：常见生物圈中的物质循环
初中生物知识：常见生物圈中的物质循环一、碳循环（Carbon cycle）碳是构成有机物质的中心元素，也是构成地壳岩石和矿物燃科（煤、石油、天然气）的主要成分。
在地球各个圈层中碳的循环，主要是通过二氧化碳来进行的。
在大气中CO2的含量很少，仅为58000×1012mol，大量的CO2溶解在大洋的海水中，大约为2900000×1012mol，是空气中CO2含量的50倍，但是，最大量的碳是以碳酸盐沉积物的形式存储在地壳内，其总量达1700000000×1012mol。
1．大气和生物圈之间的碳循环①绿色植物吸收大气中的CO2以及根部吸收的水分通过光合作用转化为葡萄糖和多糖（淀粉、纤维素等）并放出氧气。
②植物体的碳化合物经过食物链传递成为动物体的碳化合物，植物和动物的呼吸作用将体内的部分碳转化成二氧化碳排入大气。
③动植物死亡后，残体内的碳经微生物分解后产生的二氧化碳排入大气。
上述这一循环约需10～20年。
2．大气和海洋之间的二氧化碳交换，是一个在气——水表面进行的溶解与解吸平衡过程。
上述两种碳的流动与交换过程数量达每年约1000亿吨（以碳计）以上。
且都属于较快的碳循环过程。
3．碳酸盐岩石（石灰岩、白云石和碳质页岩）的形成和分解。
4．矿物燃料（煤和石油）的形成和分解。
后两种碳的自然循环属缓慢形式，需时往往以亿万年计。
由于人类活动特别是矿物燃料的燃烧量大幅度增加，排放到大气中的二氧化碳浓度增大，这就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常，还会引起海水中的酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。
二、氮循环氮是构成蛋白质及生物有机体的重要元素，它在环境中含量大而且变动量小的三种存在形式是；大气中的氮气，海水中的溶解氮，沉积物中的有机氮，其余形态的氮则处于不断地复杂变化、流动和交换过程中。
大气中除含有大量分子态氮（3900亿吨）外，还含有少数化合态氮如NH3（2800万吨）、NO和NO2（610万吨）等。
碳循环计算
碳循环计算
碳循环是指碳在生物圈、大气圈、水圈和地球表层岩石圈之间的循环过程。
碳循环计算主要涉及以下几个方面：
1. 碳源和碳汇评估：计算生物圈和大气圈之间的碳源和碳汇的量。
生物圈通过光合作用吸收二氧化碳并将其转化为有机物，从而成为碳汇。
大气圈则通过呼吸作用和燃烧释放二氧化碳，成为碳源。
2. 碳排放量估算：计算由人类活动引起的碳排放量。
这包括燃烧化石燃料释放的二氧化碳，森林砍伐导致的碳释放，以及土地利用变化引起的碳排放。
3. 碳捕获和贮存评估：计算通过不同方法捕获和贮存碳的效果。
这可以包括森林管理和恢复、碳捕获和封存技术等。
4. 碳交换评估：计算碳在生物圈、大气圈、水圈和岩石圈之间的交换量。
这可以包括碳的溶解和释放，碳的悬浮颗粒物的沉降等。
计算碳循环的具体方法和模型会根据不同的研究目的和数据可用性而有所不同。
常用的方法包括使用全球气候模型、生物地球化学模型、碳循环模型等进行数值模拟和预测，以及通过实地监测数据进行实际测量和估算。
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好，到现在，我们已经说清楚了大气中的二氧化碳浓度的确在增长，二氧化碳浓度增长的确会增强二氧化碳所带来的温室效应。
那么，这些增加的二氧化碳，和人类的活动有关吗？是不是大自然自己心血来潮？在大气二氧化碳浓度比较清楚的65万年里面，二氧化碳浓度不也是在一直变化吗？凭什么把现在的变化归结到人类的活动头上？要解释这个疑问，我们先看看大自然自身的碳循环。
顾名思义，碳循环就是含碳的物质在整个自然界中的循环。
下面这张图是一个碳循环的示意图，是2006年的时候对1990年代的碳循环比较完善的研究成果。
黑色的是线条和数字显示的是大自然自身的碳循环，或者说是1750年前后的碳循环状态，红色的是人类所进行的干扰。
我们先看黑色的线条，也就是人类工业化之前大自然的碳循环。
图里面使用的数字的单位，是十亿吨碳，而不是二氧化碳的质量。
这是为了研究方便，因为在碳循环的过程中，碳的化学形态是在改变的，使用碳作为衡量单位，比二氧化碳要方便。
两者也很方便换算，碳的原子量是12，二氧化碳的分子量是44，这样，一吨碳，就折合3.67吨二氧化碳。
另外一个要指出的，是碳循环的波动是很大的，每年与每年之间有很大的差别，但是长期趋势是平衡的。
这个图里面，所列出的也就是平均值。
全球碳循环这个图说，没有人类干扰的时候，大气中的二氧化碳总量是5970亿吨碳，相当于2.2万亿吨二氧化碳。
每年，平均有1200亿吨碳通过光合作用被转化成其他形式，或者说通过光合作用被固定。
光合作用把二氧化碳转变成有机物。
植物自身有呼吸作用，把一部分有机物转变成二氧化碳释放进入大气，动物吃了植物，也会把部分有机物通过自身的呼吸作用转变成二氧化碳释放入大气。
一部分植物的有机物进入土壤，土壤里面的有机物，在有氧条件下会缓慢氧化，最终也以二氧化碳形式是放到大气里面，或者在厌氧条件下，形成甲烷进入大气。
植物的自然的火灾也是植物里面固定的碳进入大气的一个方式，不过总的来说，植物的作用基本上是在从大气中吸收二氧化碳的。
加在一起，动植物的呼吸作用，大约把1196亿吨碳返回大气。
这就是说，植物每年可以固定碳4亿吨。
这些碳，会被植物保存几十几百年。
在工业化之前，植被和土壤里面的碳，总量是2.3万亿吨。
二氧化碳还可以部分溶解在水里面，地球的表面有70%都是海洋，这么大的水体里面，自然要溶解不少量的二氧化碳。
二氧化碳在水里面的形态，可以是气态的二氧化碳，也有碳酸氢根离子和碳酸根离子的形式，这三者受化学平衡的制约，所以考虑的时候，把这三种化学形态的总量作为整体来考虑，这三者在一起，也有一个专门的名词，叫做可溶性无机碳，缩写是DIC。
同样，溶解在海洋表面这些可溶性无机碳，也会因为直接与大气接触，而在一定条件下把溶解的二氧化碳释放出来。
不同温度压力情况下，二氧化碳在水里面的溶解度是不同的，世界各地海平面的气压变化相对不算大，但是温度变化可是不小，而二氧化碳在水里面的溶解度，随着温度的升高会下降。
这就是说，在冬季，高纬度的地区水温寒冷，二氧化碳在水里面的溶解度高，这样，二氧化碳就会被海水吸收；而在低纬度地区的温暖海面，以及夏季的时候，二氧化碳在水里面的溶解度低，溶解在水里面的一些二氧化碳就会被释放出来。
这个现象，结合子午线环流，被称为二氧化碳的溶解泵。
总体来说，海水对于二氧化碳的一呼一吸是基本平衡的。
在工业化之前，每年海洋从大气中吸收700亿吨碳，同时释放706亿吨碳。
很显然，新溶解在海水里面的二氧化碳基本上都在海水表层。
海水表层大约有总量9000亿吨的碳。
在这里的二氧化碳，可以重新进入大气，也可能进入深层的海水。
二氧化碳在浅层海水停留的时间，大约是几年的样子。
海水表层还有丰富的浮游生物，总量是30亿吨碳，这些水生植物可以把海水表层的二氧化碳通过光合作用转变成为有机质，这个过程，被称作二氧化碳的生物泵。
这些有机质，可以形成可溶性的有机碳，DOC，或者随着生命体的死亡，沉到深层的海水里面。
由于各种各样的反应的存在，有机碳的寿命总是要短一些的，最终这些有机碳也会变成无机碳，也会有一小部分沉积在大洋底部。
每年，这些浮游生物从海水表层吸收的碳是500亿吨，同时有390亿吨返还给海水表层，进入中层海水的有机碳是110亿吨。
表层海水下面就是中层海水，中层海水下面就是深层海水。
中层和深层海水里面，含碳量高达37.1万亿吨碳，是碳循环里面质量比例最大的部分。
浅层海水向中层海水输送无机碳的速率，是每年902亿吨，大约是浅层海水碳总量的十分之一，不过同时中层海水也向浅层海水输送无机碳，速率是每年1010亿吨。
不同层的海水的混合速度很慢，中层海水的混合需要几十年上百年的时间来进行，而深层的海水则需要上千年的时间来完成。
最终会有一些碳沉积在海洋底部，速率大约在每年2亿吨的样子。
沉积在海底表面的碳，总量是1500亿吨。
这些数字可以看出海洋对于吸收二氧化碳来讲，容量是非常大的，不过要注意，由于不同层的海水之间进行交换的时间尺度很不同，在考虑海水吸收二氧化碳的效果的时候，需要考虑扩散到各层的时间因素。
生物泵和溶解泵一起构成了海水的碳循环。
在全球范围来考虑，影响这个碳循环的因素非常非常多，比如洋流情况，海水表面温度情况，盐度，各个层的分布，当然还不能忽视冰盖的影响，海水中溶解的营养物质的数量，也会直接影响生物泵的运行情况，不同地区的浮游生物的种类等等，也对这个碳循环的复杂性有所贡献。
已经很热闹了？还有呢。
陆地上的碳循环，与海洋的碳循环也不是独立的。
河流是在向海洋输送碳的。
这里面大多数是无机碳，也有少数的有机碳，又可以溶解在水里面的，也有一些颗粒形状的。
这个量，每年大约是8亿吨碳。
这8亿吨碳里面，大约有4亿吨碳来自植物，另外有2亿吨碳左右是河水从大气吸收的二氧化碳，还有大约2亿吨碳是河水从岩石表面得到的二氧化碳。
这个量不同年度是有很大变化的，不过长期平均下来还是有规律的，可以平衡的。
除此之外，还有一些规模更小的行为也在碳循环之内，比如土壤里面的碳的形态的转变，岩石的风化、沉积，这些都是在很长的地质时间里面才会显现出作用来的。
当然不能忘了火山喷发。
火山喷发的时候，会有大量原本在地球深处的二氧化碳进入大气。
不过这些现象加在一起，从1750年到现在，对于碳循环所作的贡献，是平均每年不到1亿吨碳。
反对大气增加的二氧化碳主要来自人类活动这个观点的一个常见说法是夸大火山喷发所喷出的二氧化碳的总量，不过从所观测到的火山所喷发的二氧化碳的量，平均下来，并没有这些反对者声称的这么多。
这里可以看出大自然的碳循环总量是非常大的，陆地和海洋的两个碳循环，每年交换的碳总量达到1900亿吨碳，折合二氧化碳总量7000亿吨。
而大自然中的碳总量更是惊人，达到了41万亿吨碳，折合二氧化碳150万亿吨。
人类的活动真的能对这么大量的碳循环造成影响吗？人类在制造二氧化碳这个事情是毋庸置疑的。
进入工业时代之后，大量化石能源的使用，人们把几千万年前几亿年前地球存储下来的碳都从地底下挖了出来，烧掉，这些化石燃料的最主要排放形式，就是进入大气。
工业时代的人类建造各种建筑、设施所使用的水泥，也需要焚烧大量的石灰岩，也向大气排放二氧化碳。
同时，人类对于森林的破坏也日加严重，这样，人们又把几十几百年来大自然所沉积的二氧化碳也用很快的速度释放了出来。
不过，人类究竟每年在排放多少二氧化碳呢？这个问题上，AR4给出的结论是：在最近几十年里，CO2排放持续增加。
化石燃料燃烧产生的全球二氧化碳年排放量，从20世纪90年代的平均每年64±4亿吨碳增加到2000至2005年间的每年72±3亿吨碳。
与土地利用变化相关的CO2排放量估算值，在20世纪90年代平均每年可能排放5～27亿吨碳，中值为16亿吨碳。
{2.3, 6.4, 7.3, FAQ 7.1}按照AR4引用的数字，在1980年代，人类使用的化石能源与水泥行业排放的二氧化碳，平均在每年54亿吨碳，折合二氧化碳是198亿吨。
到了1990年代，这个数字就已经上升到平均每年64亿吨碳，折合二氧化碳235亿吨。
AR4所估计的2000-2005年间，平均碳排已经达到每年72亿吨碳，折合二氧化碳264亿吨。
人类行为造成的土地改变，主要是森林减少，所排放的二氧化碳数量，估算的误差仍然非常大。
比如1980年代的年平均碳排，从4亿吨碳一直到23亿吨碳都有，AR4采纳的数值是14亿吨碳，比TAR的时候使用的17亿吨要少。
1990年代的平均碳排，AR4采纳的数值是16亿吨碳，变化范围在5亿到27亿吨之间。
这个情况说明土地改变带来的二氧化碳排放的估算仍然是非常不准确的，这应该是在整个碳循环的估算里面，误差最大的一块。
大气究竟增加了多少二氧化碳呢？前面一直在讲浓度的变化，这实际上是体积浓度的变化。
质量增加了多少呢？按照AR4里面提供的数据，在1980年代，平均每年大气中二氧化碳增加了33亿吨碳，在1990年代，平均每年大气中二氧化碳增加32亿吨碳。
在2000-2005年，平均每年大气中二氧化碳增加41 亿吨碳。
这些数字都是明显小于人类使用化石能源和水泥业所排放的二氧化碳的。
如果考虑到人类对土地改变的影响，大气中增加的二氧化碳所占人类行为所排放的二氧化碳还要更低一点。
下面这个图左图最上方的黑线，就显示了如果人类使用化石能源和水泥业所排放的二氧化碳都停留在大气里面，大气的浓度每年应该增加多少。
实际增加的量，是图下方的柱图，中间的黑线是实际增加量的五年平均。
全球二氧化碳浓度的变化1990年代的碳循环现在再来看这个碳循环图。
红线是人类活动造成的影响。
到1990年代，人类使用化石能源一共排放了2440亿吨碳。
与工业化之前的1750年比较，大气中的二氧化碳总量，已经增加了1650亿吨碳，从5970亿吨增加到7620亿吨，增加幅度是28%，是变化幅度最大的。
这方面的数字，来自大气中二氧化碳浓度的变化。
海洋呢？浅层海水的碳总量，已经从9000亿吨，增加了180亿吨碳，达到9180亿吨碳，增加了2%，这与大气吸收二氧化碳较慢的速度相符合。
浅层海水中的浮游生物由于与大气中的二氧化碳浓度相关性小，与海水中的二氧化碳浓度关系更大一些，所以目前还没有显著影响，保持基本不变。
中深层海水增加了1000亿吨的碳，增加幅度0.3%，与二氧化碳进入这个层次海水的漫长周期相一致。
海底沉积物还没观察到显著的碳的变化。
陆地呢？陆地上的碳总量估计比较复杂，这个图里面列出的，是由于土地改变，造成了1400亿吨碳的流失，同时因为大气中二氧化碳浓度增加，导致陆地吸收碳的能力增加，而造成了1010亿吨碳的储备增加，两者相减，净值是土地流失了390亿吨碳。
这样，人类所增排的这2440亿吨碳里面，有1650亿吨仍然停留在大气中，180 亿吨被浅层海水吸收，1000亿吨被中深层海水吸收，而土地的变化，实际上也减少了390亿吨的碳储存。