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甲烷的（简介，来源，人类来源，气候影响）
Release Time：2021-07-27甲烷的简介
每次奶牛打嗝或放屁时，都会有一点甲烷飘到大气中。从奶牛体内喷出的每一口气，加在一起，都会对气候产生重大影响，因为甲烷是一种强效温室气体——在 100 年的时间尺度上，在使地球变暖方面比二氧化碳强28 倍，并且在 20 年间，其功率提高了 80 倍以上。这些影响不仅仅是假设的：自工业革命以来，大气中的甲烷浓度增加了一倍多，地球所经历的大约 20% 的变暖可归因于气体。大气中没有那么多甲烷——大约 十亿分之 1,800，大约相当于游泳池内两杯水的量。它在大气中的浓度大约是二氧化碳的200 倍，二氧化碳是最丰富和最危险的温室气体。但是甲烷的化学形态在吸收热量方面非常有效，这意味着在大气中添加一点甲烷会对地球变暖的程度和速度产生重大影响。
甲烷是一种简单的气体，由一个碳原子和四个氢原子臂组成。与 CO2等其他温室气体相比，它在大气中的时间相对短暂——任何给定的甲烷分子，一旦喷入大气，就会持续存在大约十年前它被循环使用。与一个 CO2分子可以持续漂浮在地球表面上方的几个世纪相比，这只是一个昙花一现。但是甲烷的来源很多，因此大气负荷不断再生或增加。
甲烷的来源
今天，大气中大约 60% 的甲烷来自科学家认为是人类造成的来源，而其余的来自人类开始以戏剧性方式影响碳循环之前就存在的来源。大多数甲烷的自然排放来自潮湿的来源：湿地，其中包括沼泽。许多微生物就像哺乳动物一样，因为它们吃有机物质并吐出二氧化碳——但许多生活在静止的、缺氧的地方，如浸水的湿地土壤，会产生甲烷，然后泄漏到大气中。总的来说，现代大气中漂浮的甲烷中约有三分之一来自湿地。
还有多种其他天然甲烷来源。它从一些石油和天然气沉积物附近的地下自然渗出，并从一些火山口中渗出。它从北极融化的永久冻土层中渗出，并在平静的浅海下的沉积物中积聚；它从燃烧的景观中飘出，以二氧化碳的形式进入大气；它是由白蚁在啃食成堆的木质碎屑时产生的。但除湿地外，所有这些其他自然资源每年仅占总排放量的 10% 左右。
甲烷的人类来源
今天，人类影响的来源构成了大气中甲烷的大部分。奶牛和其他放牧动物因其产生甲烷的打嗝和释放而受到很多关注。这些食草动物的胃里有微生物，它们会填满肠道，帮助它们分解和吸收坚韧的草中的营养。这些微生物产生甲烷作为它们的废物，从奶牛的两端飘出。牛和其他食草动物产生的粪便也是微生物开展业务的场所，产生更多的甲烷。世界上有 14 亿头牛，随着对牛肉和奶制品需求的增加，这个数字还在增长；它们与其他放牧动物一起，贡献了每年甲烷预算的 40%。其他农业努力也将甲烷排放到大气中。稻田很像湿地：当它们被洪水淹没时，它们充满了低氧的平静水域，这是产生甲烷的细菌的天然家园。一些科学家认为他们可以看到大约 5000 年前亚洲水稻生产起飞的那一刻，因为甲烷浓度——记录在南极洲冰芯中的古老空气的微小气泡中——迅速上升。甲烷也在天然气和石油钻井现场。许多州和国家都制定了关于允许泄漏量的严格规定，但事实证明，这些规定难以执行。最近的研究表明，仅在美国，油井的甲烷产量就比环境保护局先前估计的多 60%。在全球范围内，能源部门约占年度甲烷预算的四分之一。另一个主要来源是浪费。垃圾填埋场和污水处理中心的微生物吞噬人类留下的碎屑，并在此过程中每年排出数吨甲烷——约占美国年足迹的 14%。
甲烷的气候影响
数百万年前，甲烷也可能是地球历史深处迅速变暖事件的原因。在高压下，就像在海底深处发现的压力一样，甲烷会凝固成一种称为甲烷水合物的泥浆状物质。大量甲烷以这种化学状态“冻结”在海底，但确切的数量和位置仍在研究中。水合物是稳定的，除非有什么东西来打扰它们，比如一缕温水。一些科学家认为，大约 5500 万年前发生的大规模变暖事件可能是由不稳定的水合物引发的。甲烷从海底渗入大气，用吸热气体淹没它，迫使地球急剧升温。在现代大气中，自 1750 年以来，甲烷浓度上升了 150% 以上。目前尚不清楚这是否上升将继续，或以什么速度上升，但 IPCC 警告说，控制甲烷排放是必要的，以防止地球进一步变暖。
