Glavni znanost

Atmosferska znanost krivulje Keelinga

Sadržaj:

Atmosferska znanost krivulje Keelinga
Atmosferska znanost krivulje Keelinga

Video: Fizika, 2. r. SŠ - Tumačenje I. i II. zakona termodinamike 2024, Srpanj

Video: Fizika, 2. r. SŠ - Tumačenje I. i II. zakona termodinamike 2024, Srpanj
Anonim

Keelingova krivulja, graf koji prikazuje sezonske i godišnje promjene koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi (CO 2) od 1958. u opservatoriju Mauna Loa na Havajima. Graf, koji je osmislio američki klimatolog Charles David Keeling iz Scripps Instituta za oceanografiju, prikazuje nagomilavanje CO 2 u atmosferi. To je najduži kontinuirani instrumentalni zapis atmosferskog CO 2 na svijetu, a obično se smatra jednim od najboljih i najprepoznatljivijih proizvoda dugogodišnje znanstvene studije. Mnogi znanstvenici ovu krivulju smatraju pouzdanom mjerom CO 2 u srednjim slojevima troposfere, a to su mnogi klimatolozi protumačili kao znak upozorenja za globalno zagrijavanje.

Prikupljanje podataka

Između 1958. i 1964., Keeling je upravljao uzorkovanjima na Mauna Loa i Južnom polu kako bi razmotrio promjene atmosferskog CO 2 na sjevernoj i južnoj hemisferi. (Uzorci uzorkovanja u Mauna Loa nakratko su prekinuti tijekom proljeća 1964. zbog problema s financiranjem, a smanjenja proračuna prisilili su da se program na Južnom polu, započet 1957., završio 1964.) Budući da je Keeling bio zainteresiran za izgradnju ploče nepristranih podataka, odabrao je ove lokacije za prikupljanje uzoraka zraka, jer su bili daleko od značajnih izvora CO 2, poput gradova. Atmosferske koncentracije CO 2 izračunane su dnevno pomoću instrumenata koji pretvaraju infracrvenu infracrvenog zračenja u svakom uzorku u koncentracije CO 2 u dijelovima po milijun volumena (ppmv), postavljenim na svakoj lokaciji, a njihove vrijednosti su prikazane.

Oblik krivulje

Skupno, krivulja Keeling pokazuje godišnji porast atmosferskih koncentracija CO 2. Krivulja pokazuje da su se prosječne koncentracije povećale s oko 316 ppmv suhog zraka 1959. godine na približno 370 ppmv 2000. i 411 ppmv u 2018. Prosječne koncentracije porasle su za 1,3 do 1,4 ppmv godišnje do sredine 1970-ih, odakle su se povećavale otprilike 2 ppmv godišnje. Iz godine u godinu porast koncentracije CO 2 u atmosferi otprilike je proporcionalan količini CO 2 koja se oslobađa u atmosferu izgaranjem fosilnih goriva. Između 1959. i 1982. Stopa emisije CO 2 izgaranjem fosilnih goriva udvostručila se s oko 2,5 milijardi tona ekvivalenta ugljika godišnje na 5 milijardi tona ekvivalenta ugljika godišnje. Ovo povećanje emisija odražava se u krivini neznatnim porastom nagiba tijekom razdoblja. Oblik krivulje također je omogućio znanstvenicima da zaključe da otprilike 57 posto emisija CO 2 ostaje u atmosferi iz godine u godinu.

Krivulja također bilježi sezonske promjene u atmosferskoj koncentraciji CO 2. Krivulja otkriva da se koncentracije CO 2 smanjuju tijekom razdoblja koja odgovaraju proljetnim i ljetnim mjesecima u sjevernoj hemisferi. Taj pad objašnjava se brzim puštanjem vegetacije tijekom ranog proljeća i kasnijim rastom biljaka u ljeto, kada je utjecaj fotosinteze najveći. (Fotosinteza uklanja CO 2 iz zraka i pretvara ga, zajedno s vodom i drugim mineralima, u kisik i organske spojeve koji se mogu koristiti za rast biljaka.) Kad proljeće stigne u sjevernu hemisferu, dio planeta koji sadrži većinu kopnena površina i vegetacijski pokrov, povećana stopa fotosinteze nadmašuje proizvodnju CO 2, a u krivulji se može primijetiti smanjenje koncentracije ugljičnog dioksida. Kako stope fotosintetike usporavaju u sjevernoj hemisferi tijekom jesenskih i zimskih mjeseci, koncentracije atmosferskog CO 2 rastu.