Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.2: Зміни в складі атмосфери

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37937

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    З моменту підйому кисню, 2 мільярди років тому, фракції азоту та кисню в атмосфері були стабільними. Водяна пара дуже мінлива, але, в середньому, здається, також були досить стабільними. Останні дані супутників і зондів свідчать про те, що відчутна вода (загальна кількість води, яка знаходиться в стовпі від поверхні до космосу) зросла на 1,3 ± 0,3% за десятиліття над океанами за останні 25 років (Trenberth et al., Climate Dynamics, 2005).

    Історичні (до 500 років до теперішнього часу) зміни CO 2 і CH 4 показують великі, швидкі варіації. Відзначимо, що історичний діапазон для CO 2 становить 200-300 частин на мільйон (10 -6), а для метану - 350-400 частин на мільярд (ppbv). Ці зміни кількості газу зумовлені змінами температури Землі, які виникають внаслідок змін орбіти Землі, осі обертання Землі та вулканів. До недавнього часу зміни температури Землі викликали зміни цих обсягів газу, що потім посилювало потепління. У минулому столітті зміни кількості газу були причиною спостережуваної зміни температури Землі.

    2019-08-14 11.57.37.png
    Зміни вуглекислого газу, метану та температури за останні півмільйона років. Як вимірюється від газів, що потрапили в крижане ядро на Востоку, Антарктида. Кредит: «Інсоляція кривих Vostok 420ky». Ліцензія під суспільним надбанням через Вікісховище

    Останні зміни вуглекислого газу показують досить постійне зростання за останні 50 років. Існує менший сезонний цикл, накладений на цю тенденцію. Ця сезонна поведінка відбувається тому, що CO 2 влітку засвоюється рослинами північної півкулі, оскільки більшість рослин знаходяться в північній півкулі. Зверніть увагу, що поточний приріст до вище 400 ppm зараз поширюється набагато вище будь-якого іншого часу за останні півмільйона років. Значна частина цього збільшення CO 2 може бути пов'язана зі спалюванням викопного палива. Наукові наслідки цих рівнів СО 2 ми розглянемо на уроці про застосування радіації.

    2019-08-14 11.58.26.png
    Атмосферні коефіцієнти змішування CO 2 вимірюються в Мауна-Лоа, Гаваї, протягом більше 50 років. Кредит: NOAA

    Ще одним важливим слідовим газом є метан (CH 4), який часто називають природним газом, коли він використовується для виробництва електроенергії та тепла. Метан має багато джерел, деякі з них природні, а деякі з них антропогенні (мається на увазі людський). Його коефіцієнт змішування в атмосфері зараз перевищує 1800 частин на мільярд (ppb, або частка 10 -9 повітря). З наведених нижче цифр ми бачимо, що майже 2/3 атмосферних джерел метану є антропогенними і що метан, виміряний на Гаваях, як і у всіх інших місцях, зростає, за винятком початку до середини 2000-х років. Це уповільнення не зрозуміло, але з кінця 2000-х років метан знову збільшується.

    2019-08-14 11.59.07.пнг
    Джерела атмосферного метану: прісна вода, океанська вода, водно-болотні угіддя, терміти, жуйні, рисові поля, спалювання біомаси, звалища, видобуток вугілля, видобуток газу, гідрат метану. Жуйними є велика рогата худоба, вівці, кози і т. Д. 2/3 від загальної кількості припадає на діяльність людини.

    2019-08-14 11.59.40 пензій
    Зміни метану. Залишився, починаючи з 800 000 років тому. Право, починаючи з 1950 року. Зверніть увагу на втричі за останні 100 років, значно вище будь-яких рівнів, починаючи з 800 000 років тому. Десятирічне уповільнення збільшення метану з 2000 по 2010 рік не є добре зрозумілим. Кредит: EPA

    Існують тенденції та варіації в багатьох інших слідових газах, а також. Деякі інші, як закис азоту (N 2 O), збільшуються, тоді як інші, як хлорфторуглероди людського виробництва (cCl 2 F 2, cCl 3 F) зменшуються. Є й інші слідові гази, які збільшуються, коли сонце сходить і зменшується, коли воно заходить, і активно беруть участь у хімії атмосфери. Про ці газах ми поговоримо далі.