Glavni znanost

Atmosferska znanost Keeling Curve

Kazalo:

Atmosferska znanost Keeling Curve
Atmosferska znanost Keeling Curve
Anonim

Keeling Krivulja, graf, ki prikazuje sezonske in letne spremembe atmosferskega ogljikovega dioksida (CO 2) koncentracije od leta 1958 na observatoriju Mauna Loa na Havajih. Graf, ki ga je zasnoval ameriški klimatolog Charles David Keeling iz institucije za oceanografijo Scripps, prikazuje kopičenje CO 2 v ozračju. Gre za najdaljši neprekinjeni instrumentalni zapis atmosferskega CO 2 na svetu in ga običajno štejemo za enega najboljših in najbolj prepoznavnih izdelkov dolgoročne znanstvene študije. Mnogi znanstveniki menijo, da je krivulja zanesljiva mera CO 2 v srednjih plasteh troposfere, zato so ga mnogi klimatologi razlagali kot opozorilni signal za globalno segrevanje.

Zbiranje podatkov

Med letoma 1958 in 1964 je Keeling upravljal vzorčenje na Mauna Loa in na Južnem polu, da bi preučil spremembe atmosferskega CO 2 na severni in južni polobli. (Vzorci vzorčenja v Mauna Loa so bili zaradi težav s financiranjem spomladi 1964 na kratko prekinjeni. Zaradi zmanjšanja proračuna se je program na Južnem polu, ki se je začel leta 1957, končal leta 1964). Ker je bil Keeling zainteresiran za izgradnjo plošče nepristranskih izhodiščnih podatkov je izbral te lokacije za zbiranje vzorcev zraka, ker so daleč od pomembnih virov CO 2, kot so mesta. Atmosferske koncentracije CO 2 so bile izračunane na dan z uporabo instrumentov, ki pretvorijo infrardečo absorbanco v vsakem vzorcu v koncentracije CO 2 v delih na milijon prostornine (ppmv), nameščene na vsaki lokaciji, in njihove vrednosti so bile zabeležene.

Oblika krivulje

V celoti gledano Keelingova krivulja kaže letno naraščanje koncentracij CO 2 v atmosferi. Krivulja kaže, da so se povprečne koncentracije dvignile s približno 316 ppmv suhega zraka leta 1959 na približno 370 ppmv leta 2000 in 411 ppmv v letu 2018. Povprečne koncentracije so se do sredine sedemdesetih let povišale za 1,3 do 1,4 ppmv na leto, od tega časa pa so se povečale za približno 2 ppmv na leto. Medletno povišanje koncentracij CO 2 v atmosferi je približno sorazmerno s količino CO 2, ki se sprosti v ozračje s sežiganjem fosilnih goriv. Med letoma 1959 in 1982 se je stopnja emisij CO 2 pri zgorevanju fosilnih goriv podvojila s približno 2,5 milijarde ton ekvivalenta ogljika na leto na 5 milijard ton ekvivalenta ogljika na leto. To povečanje emisij se v krivulji odraža z rahlim povečanjem naklona v obdobju. Oblika krivulje je znanstvenikom omogočila tudi zaključek, da približno 57 odstotkov emisij CO 2 ostane v ozračju iz leta v leto.

Krivulja zajame tudi sezonske spremembe koncentracije atmosferskega CO 2. Krivulja kaže, da se koncentracije CO 2 v obdobjih, ki ustrezajo spomladanskim in poletnim mesecem na severni polobli, zmanjšujejo. To upadanje je razloženo s hitrim zapuščanjem vegetacije v zgodnji pomladi in poznejšo rastjo rastlin poleti, ko je vpliv fotosinteze največji. (Fotosinteza odstrani CO 2 iz zraka in ga skupaj z vodo in drugimi minerali pretvori v kisik in organske spojine, ki jih je mogoče uporabiti za rast rastlin.) Ko pride pomlad na Severno poloblo, del planeta, ki vsebuje večino kopenska površina in vegetacijski pokrov, povečana hitrost fotosinteze presega proizvodnjo CO 2 in v krivulji opazimo zmanjšanje koncentracije ogljikovega dioksida. Ker se v jesenskih in zimskih mesecih stopnje fotosintetike na severni polobli počasi povečujejo, koncentracije CO 2 v atmosferi naraščajo.