6 asja, mida peaks süsinikdioksiidi kohta teadma

NOAA Mauna Loa vaatluskeskus Hawaiil. Mauna Loa vaatluskeskus on mõõtnud süsinikdioksiidi alates 1958. aastast. Kauge asukoht (kõrgel vulkaanil) ja vähene taimestik teevad sellest hea koha süsinikdioksiidi jälgimiseks, kuna sellel pole kohalike gaasiallikate häiringut. (Aeg-ajalt esineb vulkaanilisi heitmeid, kuid teadlased saavad neid hõlpsalt jälgida ja välja filtreerida.) Mauna Loa on osa ülemaailmselt jaotunud õhuproovimiskohtade võrgustikust, mis mõõdavad, kui palju süsihappegaasi atmosfääris on. Pilt NOAA kaudu.

Autor Adam Voiland, NASA Maa observatoorium

2019. aasta mais, kui atmosfääri süsinikdioksiid saavutas oma aastase haripunkti, püstitas see rekordi. Nagu täheldati NOAA Mauna Loa atmosfääri algtaseme vaatluskeskuses Hawaiil, oli kasvuhoonegaaside keskmine maisisaldus 414, 7 osa miljoni kohta (ppm). NOAA ja Scrippsi okeanograafiainstituudi andmetel oli see 61 aasta kõrgeim hooajaline tipp ja seitsmes järjestikune aasta järjest järsu tõusuga.

Kliimateadlaste seas valitseb laialdane üksmeel selles, et süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõus atmosfääris põhjustab temperatuuri soojenemist, meretaseme tõusu, ookeanide happelisemaks muutumist ning vihmahoogude, põudade, üleujutuste ja tulekahjude tugevnemist. Siin on kuus vähem tuntud, kuid huvitavat, mida peaks süsihappegaasi kohta teadma.

Atmosfääri süsinikdioksiidi globaalsed kontsentratsioonid kasvasid igal aprillil või mais, kuid 2019. aastal oli see tavapärasest suurem. Katkendlik punane joon tähistab kuu keskmisi väärtusi; must joon näitab samu andmeid pärast hooajaliste mõjude keskmistamist. Pilt NOAA kaudu. Lisateavet saate graafiku kohta.

1. Kasvutempo kiireneb.

Aastakümnete jooksul on süsinikdioksiidi kontsentratsioon igal aastal suurenenud. 1960ndatel tõusis Mauna Loa aastane tõus umbes 0, 8 ppm aastas. 1980ndatel ja 1990ndatel oli kasvutempo kuni 1, 5 ppm aastas. Nüüd on see üle 2 ppm aastas. NOAA ülemaailmse seire osakonna vanemteaduri Pieter Tansi sõnul on kiirendamise põhjustatud suurenenud heitkogused.

Pilt NOAA / Scrippsi okeanograafia instituudi kaudu. Lisateavet leiate diagrammi kohta.

2. Teadlastel on 800 000 aastat tagasi atmosfääri süsinikdioksiidi üksikasjalikud andmed.

Süsinikdioksiidi kõikumiste mõistmiseks enne 1958. aastat tuginevad teadlased jääsüdamikele. Teadlased on puurinud Antarktikas ja Gröönimaal sügavale jääkotti ning võtnud tuhandete aastate vanuseid jääproove. See vana jää sisaldab kinni jäänud õhumulle, mis võimaldavad teadlastel rekonstrueerida mineviku süsinikdioksiidi taset. Allpool NOAA toodetud video illustreerib seda andmekogumit kauni detailiga. Pange tähele, kuidas vaatluste variatsioonid ja hooajaline noise lühikese aja skaala korral kaovad, kui vaatate pikematele ajakavadele.

3. CO2 ei ole ühtlaselt jaotunud.

Satelliidivaatluste kohaselt võib õhus sisalduv süsinikdioksiid olla mõneti laiguline - mõnes kohas on kõrge kontsentratsioon ja teistes madalam. Näiteks näitab allolev kaart 2013. aasta mai süsinikdioksiidi taset troposfääri keskel - atmosfääri selles osas, kus ilm ilm on kõige suurem. Sel ajal oli põhjapoolkeral rohkem süsinikdioksiidi, kuna põllukultuurid, heintaimed ja puud polnud veel roheliseks muutunud ja neelasid osa gaasist. CO2 transporti ja jaotumist kogu atmosfääris juhitakse reaktiivjoa, suurte ilmastikusüsteemide ja muude suuremahuliste atmosfääriringluste abil. See laigulisus on tekitanud huvitavaid küsimusi selle kohta, kuidas süsinikdioksiid transporditakse atmosfääri ühest osast teise - nii horisontaalselt kui ka vertikaalselt.

Esimene kosmosepõhine instrument, millega mõõdeti iseseisvalt atmosfääri süsinikdioksiidi päeval ja öösel ning seda nii selgetes kui pilvestes tingimustes kogu maakeral, oli atmosfääri infrapunaheli (AIRS) NASA satelliidil Aqua. Lisateavet selle maailma CO2 kaardi kohta. 2014. aastal käivitatud satelliit OCO-2 teeb ka süsinikdioksiidi globaalseid mõõtmisi ja teeb seda atmosfääri veelgi madalamatel kõrgustel kui AIRS.

4. Hoolimata laigulisusest, segatakse ikka veel palju.

Selles NASA teadusliku visualiseerimise stuudio animatsioonis on suured süsinikdioksiidi voolud Põhja-Ameerika, Aasia ja Euroopa linnadest. Need tõusevad ka aktiivsete põlengute või looduslike tulekahjude piirkondadest. Kuid need torud segunevad kiiresti, kui nad tõusevad ja satuvad kõrgmäestiku tuultesse. Visualiseerimisel näitavad punased ja kollased piirkonnad keskmisest kõrgemat piirkonda, sinised aga keskmisest madalamat piirkonda. Andmete pulseerimise põhjustab taime fotosünteesi päeval / öösel tsükkel maapinnal. See vaade rõhutab süsinikdioksiidi heitkoguseid Lõuna-Ameerika ja Aafrika põllukultuuride põlengutest. Süsinikdioksiidi saab transportida pikki vahemaid, kuid pange tähele, kuidas mäed võivad gaasivoolu blokeerida.

5. Süsinikdioksiidi piigid kevadel põhjapoolkeral.

Võite märgata, et diagrammides on selge saeketi muster, mis näitavad, kuidas süsinikdioksiid aja jooksul muutub. Taimestiku hooajalistest muutustest tulenevad süsinikdioksiidi tipud ja langused. Taimed, puud ja taimed absorbeerivad süsinikdioksiidi, seega on rohkema taimestikuga aastaaegadel madalam gaasi tase. Süsinikdioksiidi kontsentratsioon on harilikult kõrgeim aprillis ja mais, sest põhjapoolkera (eriti Kanada ja Venemaa) metsades lagunevad lehed on kogu talve õhku lisanud süsinikdioksiidi, samal ajal kui uued lehed pole veel tärganud ja neisse suuremat osa gaasist omastanud. Allolevas tabelis ja kaartidel on süsinikuringluse mõõtejõud ja vool nähtav, kui võrrelda igakuiseid süsinikdioksiidi muutusi maakera primaarse netoproduktiivsusega - mõõta, kui palju süsinikdioksiidi taimestik fotosünteesi ajal tarbib, millest on lahutatud summa, mille nad hingamise ajal eraldavad . Pange tähele, et süsinikdioksiid upub põhjapoolkeral suvel.

Pilt NASA Maa observatooriumi kaudu. Loe selle pildi kohta lähemalt.

6. See ei puuduta ainult seda, mis atmosfääris toimub.

Suurem osa Maa süsinikust - umbes 65 500 miljardit tonni - ladustatakse kivimites. Ülejäänud asuvad ookeanis, atmosfääris, taimedes, pinnases ja fossiilkütustes. Süsiniku tsüklis voolab süsiniku tsükli kõigi reservuaaride vahel süsinik, milles on aeglased ja kiired komponendid. Iga tsükli muutus, mis nihutab süsiniku ühest reservuaarist välja, paneb rohkem süsinikku teistesse reservuaaridesse. Mis tahes muudatused, mis viivad atmosfääri rohkem süsiniku gaase, põhjustavad õhutemperatuuri soojenemist. Seetõttu pole fossiilsete kütuste põletamine ega looduslikud tulekahjud ainsad tegurid, mis määravad atmosfääri süsinikdioksiidiga toimuva. Kriitilisi rolle võivad mängida ka sellised asjad nagu fütoplanktoni aktiivsus, maailma metsade tervis ja viisid, kuidas me maastikku põllumajanduse või ehituse abil muudame. Lisateavet süsinikuringluse kohta.

Süsiniku tsükkel. Pilt NASA kaudu.

Alumine rida: faktid kasvuhoonegaaside süsinikdioksiidi (C02) kohta.