习近平总书记指出：
要加深对自然规律的认识，自觉以对规律的认识指导行动。不仅要研究生态恢复治理防护的措施，而且要加深对生物多样性等科学规律的认识；不仅要从政策上加强管理和保护，而且要从全球变化、碳循环机理等方面加深认识，依靠科技创新破解绿色发展难题，形成人与自然和谐发展新格局。
——《为建设世界科技强国而奋斗——在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的讲话》
（2016年5月30日）
全球变化 GLOBAL CHANGE
在最近这100多年间，人类社会发生了重大的变化，这个变化比过去人类经历的一两千年内所发生的变化还要广泛、深刻，它不仅影响到人类自身生活，也影响到人类的生存环境，这就是以全球变暖为标志的全球变化。全球变化指由自然和人文因素引起的地球系统功能的全球尺度的变化，包括大气与海洋环流、水循环、生物地球化学循环以及资源、土地利用、城市化和经济发展等的变化。全球变化在改变人类赖以生存的自然环境的同时，也对经济社会的发展产生了深刻影响。如何应对全球变化、实现可持续发展，是当前人类社会发展面临的重大挑战。
过去的30年，有关全球变化的科学研究取得了长足的进展，例如，人们逐渐意识到以全球变暖为主要特征的气候变化对自然生态系统和人类社会产生了巨大的影响，如果应对不力，将会危及人类的可持续发展。此外，人类活动是引发20世纪后半叶以来全球变暖的主要原因。基于这些认识，我们已经开始采取一些措施去应对全球变化，减少碳排放就是其中之一。
目前，人类应对全球变化的能力仍然有限，主要原因在于对全球变化问题的科学认识还相当不足，需要解决的问题还有很多，例如，如何实现在公平框架下发达国家和发展中国家共同发展，如何将碳排放的历史责任和未来贡献合理平衡等。对此，我们应该加强科学研究，减少对全球变化认识的不确定性。全球变化认识的不确定性涉及多个方面，例如，过去两千年来是否存在比20世纪更温暖的“中世纪暖期”或其他暖期，现在全球变暖会不会只是另外一个暖期？二氧化碳等造成全球变暖的温室气体是如何影响大气温度变化的？为了解决以上问题，未来国际社会应更好地开展多因子、多学科、全球性联合研究，最大限度地减少我们对全球变化科学认识的不确定性。
总之，应对全球变化对人类来讲不仅仅是严峻的挑战，也是重大的机遇。在应对全球变化过程中，我们将会加深对人类和环境关系的理解，这也将会对我们的生产生活方式以及国际关系带来重要的影响。通过应对全球变化的实践，我们也将会形成一套新的发展方式，能够更好地统筹人与环境的关系。
碳循环机理 CARBON CYCLE MECHANISMS
在所有的生物体中，碳元素的含量都很高，可以说没有碳就没有生命。地球上的碳元素总量几乎是不变的，那么碳元素是如何进入不同生物体的呢？这就要从碳循环说起了。
地球上储存碳元素最多的地方是岩石圈，含碳量约占地球上碳总量的99.9%，但是岩石圈中的碳活动缓慢。参与碳循环的主要是地球上三个活跃的小型碳库：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交换迅速，容量小而活跃。
碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物和微生物吸收，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。
生物库和大气圈库的循环过程如下：绿色植物从空气中获得二氧化碳，成为植物体的碳水化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳并释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内储存。动植物死后，残体中的碳通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。还有一部分（约1‰）动植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉淀物最终会转变成煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时，其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。
水圈库和大气圈库的循环过程如下：二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处全球变化全球变化，随着风和波浪作用的加强而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等，大气中二氧化碳量增多或减少，海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。另外一种就是，大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸，碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐，并被河流输送到海洋中，海水中容纳的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的。新输入多少碳酸盐，便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程，又形成石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用（风化）下，这些岩石被破坏，所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳循环。
在上述碳循环过程中，大气中二氧化碳的含量是相当稳定的。但是人类活动却破坏了这个平衡。人类燃烧矿物燃料获得能量的同时，产生了大量的二氧化碳，导致大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常。因此，减少温室气体的排放对于大自然的稳定和平衡很重要。
