本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
基林曲线是气候学中的基准数据可视化。图表收藏家通常会忽略它,而偏爱其更年轻、可以说名字更令人难忘的气候可视化表亲——“曲棍球棒图”,该图表跟踪随时间变化的温度。查尔斯·大卫·基林绘制的大气二氧化碳图的重要性不应被遗忘。为此,2015年6月12日,在美国化学学会的斯克里普斯海洋学研究所,它将被再次确认为国家历史化学地标。(另一次奉献仪式于四月在数据收集地点,NOAA 的莫纳罗亚天文台举行)。

基林曲线,截至 2015 年 6 月 4 日。图片由加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所提供
正如奉献网站上所述,“基林的遗产包括一项持续至今的测量计划,该计划提供了大气 CO2 浓度的权威记录,是现代气候科学的基石。基林曲线,即呈现这些数据的标志性图表,是人类对环境影响以及化石燃料在全球气候变化中作用的有力象征。”
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基林是一位地球化学家,从 1956 年到 2005 年去世一直隶属于斯克里普斯海洋学研究所,他是一位真正的先驱。为了建立关于大气二氧化碳浓度的知识基线——其长期目标是帮助确定温室气体排放的总体影响——基林于 1958 年 3 月开始在夏威夷、南极洲和加利福尼亚的站点使用红外气体分析仪测量二氧化碳水平。他的初步发现,于 1960 年发表,揭示了一种季节性模式,大气 CO2 水平在 10 月份处于低水平,而在 5 月份则升至高水平。这反映了北半球的植被周期。夏季更强劲的光合作用——以及植物对二氧化碳的捕获——随后是冬季光合作用水平较低——以及大气二氧化碳积累。在美国国家气象局在夏威夷莫纳罗亚山的观测站持续收集数据证实了一个更长期的趋势,这引起了基林早期的关注。二氧化碳水平(当时和现在)继续向上攀升,导致季节性振荡模式叠加在稳定上升的曲线上。事实上,在 2013 年 5 月,水平达到了百万分之 400,这是至少 80 万年来的首次。而且我们似乎正在稳步走向百万分之 450,一些人认为这个阈值将使我们比工业化前水平高出 2 摄氏度,这要归功于温室效应。
温度轨迹已由前面提到的——并且可以说更广为人知的——曲棍球棒图跟踪,该图显示了北半球平均地表温度随时间的变化,基于古气候指标和最近的温度计读数。它的受欢迎程度可能仅仅是因为人们更容易将温度与二氧化碳水平联系起来。但是关于古气候重建值有效性的后续辩论肯定激起了人们的兴趣。由迈克尔·曼、雷蒙德·布拉德利和马尔科姆·休斯于1999 年首次发表,当在 2001 年联合国政府间气候变化专门委员会报告中突出显示时,它进入了公众意识。(有关完整原始报告的 pdf 下载,请点击此处)。它已成为气候学家、怀疑论者和公众的标志性图形。下面显示了原始图表的2005 年变体,包括全球地表温度预测,如联合国环境规划署和 GRSI-Arendal 在“重要气候图形”中发布的那样。

曲棍球棒图的 2005 年变体。“温度趋势和预测”,作者:Philippe Rekacewicz,UNEP/GRID-Arendal,来自 2005 年重要气候变化图形更新。
感谢美国化学学会表彰基林曲线,并提醒我,具有重大意义的科学可视化通常是朴素的折线图,它们优雅地揭示了真正的明星——持久而细致的数据收集。