烟囱口冒出的二氧化碳，常被说成会在大气里滞留上千年。这个说法把两件事混在了一起：一个二氧化碳分子平均五年就离开大气，被海水或叶片接走；真正留得久的是多出来的那部分碳，它要等海洋慢慢吸收。
大气储库五年换一遍，多出来的碳却要留几百年
大气里现有约 8700 亿吨碳。它与海洋、植被之间每年往返交换的量在 2000 亿吨以上，储库除以通量，得到的周转时间约五年。这个五年说的是单个分子的平均寿命，不是一次排放的后果；两者相差三个量级，混用会把百年问题说成五年问题。
分子离开大气不等于碳消失。它进入海水或树叶，过一阵又可能被交换回来。排放造成的多余碳要在几个储库之间重新分配，大气中留下的份额下降得慢，一千年后仍有两成上下悬在空中，这一份额由海水的缓冲化学决定。
海洋储库是大气四十倍，深层水却要一千年才换一次
海洋溶解无机碳约 38 万亿吨，是大气储库的四十多倍。表层混合层厚几十米到上百米，与大气几个月到几年就能平衡；深层水靠温盐环流翻转，整个海洋换一遍要一千年上下，深处的水因此装着几百年前留下的碳。
海洋每年吸收的人为排放约占 25%，陆地生态系统约占 30%，余下的留在大气。这三个比例是碳收支表的基本口径，某一年偏离太多，先要检查通量估算，而不是急着宣布某个汇消失了。吸收量随温度与海水化学变化，本身不是常数。
陆地储库分植被与土壤两半，周转时间差一个量级
植被里的碳约 5500 亿吨，土壤里的碳约 2 万亿吨。植被的周转时间十年上下，土壤则要几十年到几百年。两者相加接近大气储库的三倍，其中大部分锁在分解缓慢的有机质里，只有薄薄一层枯枝落叶是活跃的，泥炭与冻土里的碳则能躺上万年。
判断一片陆地是碳源还是碳汇，只看树会看错。火烧与采伐把碳从植被迅速搬进大气，几年内就能测出来；土壤库每年千分之几的增减，累积几十年才比得上一次大火的释放量。测量靠通量塔与固定样方，两者都要求逐年重复。
岩石储库以百万年计，它既是源头也是终点
沉积岩里的碳比海洋储库还大三个量级以上，主要以碳酸盐与有机质的形式存在。化石燃料约 4 万亿吨碳，只是其中很小一份，却是最容易在几十年内被搬进大气的一份，规模不大，释放速度却快了几个量级，煤炭与石油的年龄则以百万年计。
岩石通过风化消耗二氧化碳，通过火山与变质作用释放，两条通量都在每年 1 亿到 3 亿吨碳的量级，方向相反。硅酸盐风化还受温度控制，升温会加快反应，这条负反馈把大气碳往中线拉。温度每升高 10 摄氏度，反应速率大约翻倍，这个系数决定了反馈的强度。
关键数据
四个储库的规模与周转时间，可以压成下面几条。
- 大气储库约 8700 亿吨碳。
- 海洋溶解无机碳约 38 万亿吨碳。
- 植被约 5500 亿吨碳，土壤约 2 万亿吨碳。
- 化石燃料约 4 万亿吨碳。
- 大气碳的分子周转时间约 5 年。
- 深海与大气完成交换约需 1000 年。
- 岩石风化与火山释放各在每年 1 亿到 3 亿吨碳。
周转时间用总量除以通量，碰上快慢两套过程就失真
同一个储库常同时装着快循环与慢循环。土壤里有几天就被分解的糖类，也有几千年不动的黑碳；海洋表层与深层的时间尺度差两个量级。用一个平均数代表全部，会把慢库的长期行为掩盖掉。颗粒有机碳沉到海底只要几周，深层水回流却要几百年。
本文判断：引用周转时间必须注明用的是哪条通量。同位素示踪给出的是年龄分布，不是单一数值；把分布的峰值当成储库寿命，是这类文章最常见的误读。看到“约五年”，先问它算的是分子还是排放，分母不同，结论能差两个量级。
参考文献
- IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, 2021. —— 第五章碳循环与储库。
- Friedlingstein P, et al. Global Carbon Budget 2023. Earth System Science Data, 2023.
- Schlesinger W H, Bernhardt E S. Biogeochemistry: An Analysis of Global Change. 4th ed. Academic Press, 2020.