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甲烷的（簡介，來源，人類來源，氣候影響）
Release Time：2021-07-27甲烷的簡介
每次奶牛打嗝或放屁時，都會有一點甲烷飄到大氣中。從奶牛體內噴出的每一口氣，加在一起，都會對氣候產生重大影響，因為甲烷是一種強效溫室氣體——在 100 年的時間尺度上，在使地球變暖方面比二氧化碳強28 倍，并且在 20 年間，其功率提高了 80 倍以上。這些影響不僅僅是假設的：自工業革命以來，大氣中的甲烷濃度增加了一倍多，地球所經歷的大約 20% 的變暖可歸因于氣體。大氣中沒有那么多甲烷——大約 十億分之 1,800，大約相當于游泳池內兩杯水的量。它在大氣中的濃度大約是二氧化碳的200 倍，二氧化碳是最豐富和最危險的溫室氣體。但是甲烷的化學形態在吸收熱量方面非常有效，這意味著在大氣中添加一點甲烷會對地球變暖的程度和速度產生重大影響。
甲烷是一種簡單的氣體，由一個碳原子和四個氫原子臂組成。與 CO2等其他溫室氣體相比，它在大氣中的時間相對短暫——任何給定的甲烷分子，一旦噴入大氣，就會持續存在大約十年前它被循環使用。與一個 CO2分子可以持續漂浮在地球表面上方的幾個世紀相比，這只是一個曇花一現。但是甲烷的來源很多，因此大氣負荷不斷再生或增加。
甲烷的來源
今天，大氣中大約 60% 的甲烷來自科學家認為是人類造成的來源，而其余的來自人類開始以戲劇性方式影響碳循環之前就存在的來源。大多數甲烷的自然排放來自潮濕的來源：濕地，其中包括沼澤。許多微生物就像哺乳動物一樣，因為它們吃有機物質并吐出二氧化碳——但許多生活在靜止的、缺氧的地方，如浸水的濕地土壤，會產生甲烷，然后泄漏到大氣中。總的來說，現代大氣中漂浮的甲烷中約有三分之一來自濕地。
還有多種其他天然甲烷來源。它從一些石油和天然氣沉積物附近的地下自然滲出，并從一些火山口中滲出。它從北極融化的永久凍土層中滲出，并在平靜的淺海下的沉積物中積聚；它從燃燒的景觀中飄出，以二氧化碳的形式進入大氣；它是由白蟻在啃食成堆的木質碎屑時產生的。但除濕地外，所有這些其他自然資源每年僅占總排放量的 10% 左右。
甲烷的人類來源
今天，人類影響的來源構成了大氣中甲烷的大部分。奶牛和其他放牧動物因其產生甲烷的打嗝和釋放而受到很多關注。這些食草動物的胃里有微生物，它們會填滿腸道，幫助它們分解和吸收堅韌的草中的營養。這些微生物產生甲烷作為它們的廢物，從奶牛的兩端飄出。牛和其他食草動物產生的糞便也是微生物開展業務的場所，產生更多的甲烷。世界上有 14 億頭牛，隨著對牛肉和奶制品需求的增加，這個數字還在增長；它們與其他放牧動物一起，貢獻了每年甲烷預算的 40%。其他農業努力也將甲烷排放到大氣中。稻田很像濕地：當它們被洪水淹沒時，它們充滿了低氧的平靜水域，這是產生甲烷的細菌的天然家園。一些科學家認為他們可以看到大約 5000 年前亞洲水稻生產起飛的那一刻，因為甲烷濃度——記錄在南極洲冰芯中的古老空氣的微小氣泡中——迅速上升。甲烷也在天然氣和石油鉆井現場。許多州和國家都制定了關于允許泄漏量的嚴格規定，但事實證明，這些規定難以執行。最近的研究表明，僅在美國，油井的甲烷產量就比環境保護局先前估計的多 60%。在全球范圍內，能源部門約占年度甲烷預算的四分之一。另一個主要來源是浪費。垃圾填埋場和污水處理中心的微生物吞噬人類留下的碎屑，并在此過程中每年排出數噸甲烷——約占美國年足跡的 14%。
甲烷的氣候影響
數百萬年前，甲烷也可能是地球歷史深處迅速變暖事件的原因。在高壓下，就像在海底深處發現的壓力一樣，甲烷會凝固成一種稱為甲烷水合物的泥漿狀物質。大量甲烷以這種化學狀態“凍結”在海底，但確切的數量和位置仍在研究中。水合物是穩定的，除非有什么東西來打擾它們，比如一縷溫水。一些科學家認為，大約 5500 萬年前發生的大規模變暖事件可能是由不穩定的水合物引發的。甲烷從海底滲入大氣，用吸熱氣體淹沒它，迫使地球急劇升溫。在現代大氣中，自 1750 年以來，甲烷濃度上升了 150% 以上。目前尚不清楚這是否上升將繼續，或以什么速度上升，但 IPCC 警告說，控制甲烷排放是必要的，以防止地球進一步變暖。
