融匯大講堂第11講 | 如何測(cè)量二氧化碳排放？一堂關(guān)于數(shù)據(jù)、責(zé)任與未來的科學(xué)課
發(fā)布日期：2025-06-24 信息來源：
2025年6月22號(hào)上午，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)特聘教授張?jiān)獎(jiǎng)讘?yīng)邀走進(jìn)北外附校融匯大講堂，以《如何測(cè)量二氧化碳排放》為題，為融匯書院的學(xué)生帶來一場(chǎng)精彩的講座。本次講座圍繞“如何測(cè)量二氧化碳”展開，結(jié)合氣候變化背景，通過“溫度怎么測(cè)”這一生活化的問題切入，引導(dǎo)學(xué)生理解“不可見數(shù)據(jù)如何可視化”的科學(xué)思維過程，并系統(tǒng)介紹了二氧化碳的測(cè)量與核算方式，及其在全球氣候治理與國(guó)家權(quán)益中的關(guān)鍵作用。講座內(nèi)容兼具科學(xué)性與思辨性，幫助學(xué)生理解氣候科學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也激發(fā)了他們對(duì)于數(shù)據(jù)背后意義的深度思考。活動(dòng)由藝體科中心科學(xué)教育辦公室主任于穎主持。
在我們的生活中，溫度可以用溫度計(jì)測(cè)量，時(shí)間可以用手表記錄，那空氣中的二氧化碳呢？它看不見摸不著，我們是怎么知道它有多少、在哪里增加了，又是如何判斷哪些地方排放多、哪些地方吸收多的？最近，一節(jié)以“如何測(cè)量二氧化碳”為主題的科學(xué)課，帶領(lǐng)學(xué)生們從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，一步一步走進(jìn)了這項(xiàng)與全球氣候密切相關(guān)的“看不見的測(cè)量”。
從測(cè)溫講起：測(cè)量的哲學(xué)——比較與放大
"溫度能用溫度計(jì)測(cè)量，時(shí)間可用手表記錄，那看不見的二氧化碳如何量化？" 講座以生活化提問破題。張?jiān)獎(jiǎng)捉淌谕ㄟ^展示傳統(tǒng)液體溫度計(jì)、紅外測(cè)溫儀等多種測(cè)溫工具，揭示測(cè)量的核心邏輯：將抽象物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可觀測(cè)信號(hào)。他以 "曹沖稱象" 典故強(qiáng)調(diào)，所有測(cè)量的本質(zhì)是比較，而精準(zhǔn)測(cè)量往往需要放大目標(biāo)特性，為后續(xù)二氧化碳測(cè)量原理埋下伏筆。
為什么要測(cè)二氧化碳？——從濃度變化到全球博弈
張教授現(xiàn)場(chǎng)展示關(guān)鍵數(shù)據(jù)：工業(yè)革命前大氣二氧化碳濃度 280ppm，2024 年已攀升至 420ppm，這一劇變與化石燃料大規(guī)模使用直接相關(guān)。作為主要溫室氣體，二氧化碳的 "溫室效應(yīng)" 正深刻改變地球氣候系統(tǒng)。他特別引用丁仲禮院士觀點(diǎn)指出，中國(guó)要在全球氣候治理中爭(zhēng)取話語(yǔ)權(quán)，亟需培養(yǎng)精通 "碳收支賬" 核算的專業(yè)人才。通過分析生產(chǎn)端總量、人均排放量、歷史累積占比及消費(fèi)端隱含碳轉(zhuǎn)移四張地圖，張教授解析國(guó)際博弈焦點(diǎn)：中國(guó)雖生產(chǎn)端排放總量居全球第一，但人均排放與歷史累積占比均低于發(fā)達(dá)國(guó)家，而消費(fèi)端隱含碳隨貿(mào)易流動(dòng)的復(fù)雜格局，更凸顯精準(zhǔn)測(cè)量對(duì)維護(hù)國(guó)家發(fā)展權(quán)的戰(zhàn)略價(jià)值。
為什么這很重要？——數(shù)據(jù)是行動(dòng)的基石
張教授總結(jié)："碳中和目標(biāo)的基石，是將‘測(cè)量’的客觀性（放大特性進(jìn)行比較）與‘核算’的規(guī)范性（基于觀測(cè)明晰邊界）緊密結(jié)合。我們測(cè)的不是冰冷數(shù)字，而是人類活動(dòng)在地球系統(tǒng)留下的深刻印記。"
講座互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生圍繞碳通量計(jì)算、光速測(cè)量原理等問題與教授深度互動(dòng)，展現(xiàn)科學(xué)思維與全球責(zé)任的交融。活動(dòng)結(jié)束后，同學(xué)們積極與張教授進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)交流。初一年級(jí)王正一同學(xué)說：“我以前以為‘二氧化碳濃度’只是一個(gè)抽象的概念，今天才知道它其實(shí)可以像溫度一樣被‘測(cè)’出來，還有具體的儀器和計(jì)算方法。張教授講的‘排放量=活動(dòng)數(shù)據(jù)×排放因子’的公式，讓我第一次感受到數(shù)學(xué)原來可以和環(huán)境保護(hù)聯(lián)系得這么緊密。我覺得以后再學(xué)代數(shù)、函數(shù)的時(shí)候，也許能帶著‘世界怎么運(yùn)轉(zhuǎn)’的角度去理解它們，而不是只是為了考試做題?！?/span>
專家簡(jiǎn)介：張?jiān)獎(jiǎng)资侵袊?guó)科學(xué)院大學(xué)特聘教授，中科院百人計(jì)劃杰出人才，北京燕山地球關(guān)鍵帶國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站常務(wù)副站長(zhǎng)，主要從事大氣化學(xué)、物探協(xié)同觀測(cè)與評(píng)估，環(huán)境健康效應(yīng)，生態(tài)環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)等方面的研究。任中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)首席科學(xué)傳播專家，中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)生態(tài)環(huán)境損害鑒定評(píng)估委員會(huì)副主任兼秘書長(zhǎng)，北京市生態(tài)學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)，全國(guó)氣象專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會(huì)委員等。先后主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國(guó)家自然科學(xué)基金、環(huán)保公益項(xiàng)目等項(xiàng)目31項(xiàng)，榮獲生態(tài)部、環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。發(fā)表高質(zhì)量國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)論文150余篇，論著三部。截止到目前為止，培養(yǎng)碩士博士及博士后38名。
