Chủ YếU khoa học

Khoa học khí quyển Keeling Curve

Mục lục:

Khoa học khí quyển Keeling Curve
Khoa học khí quyển Keeling Curve

Video: Nồng độ CO2 trong khí quyển cao nhất 1 triệu năm qua 2024, Tháng BảY

Video: Nồng độ CO2 trong khí quyển cao nhất 1 triệu năm qua 2024, Tháng BảY
Anonim

Keeling Curve, biểu đồ cho thấy sự thay đổi theo mùa và hàng năm về nồng độ carbon dioxide trong khí quyển (CO 2) kể từ năm 1958 tại Đài thiên văn Mauna Loa ở Hawaii. Biểu đồ, được đưa ra bởi nhà khoa học khí hậu người Mỹ Charles David Keeling thuộc Viện Hải dương học Scripps, biểu đồ sự tích tụ CO 2 trong khí quyển. Đây là bản ghi công cụ không bị gián đoạn dài nhất của CO 2 trong khí quyển trên thế giới và nó thường được coi là một trong những sản phẩm tốt nhất và dễ nhận biết nhất của một nghiên cứu khoa học dài hạn. Đường cong được nhiều nhà khoa học coi là thước đo đáng tin cậy của CO 2 ở tầng giữa của tầng đối lưu, và nó đã được nhiều nhà khoa học khí hậu giải thích như một tín hiệu cảnh báo cho sự nóng lên toàn cầu.

Thu thập dữ liệu

Từ năm 1958 đến 1964, Keeling đã quản lý các nỗ lực lấy mẫu tại Mauna Loa và ở Nam Cực để xem xét những thay đổi trong khí quyển CO 2 xảy ra ở bán cầu Bắc và Nam. (Các nỗ lực lấy mẫu tại Mauna Loa đã bị gián đoạn ngắn trong mùa xuân năm 1964 vì vấn đề tài chính, và cắt giảm ngân sách đã buộc chương trình tại Nam Cực, bắt đầu vào năm 1957, kết thúc vào năm 1964.) Vì Keeling quan tâm đến việc xây dựng một hồ sơ về dữ liệu cơ sở không thiên vị, ông đã chọn những địa điểm này để thu thập các mẫu không khí vì chúng cách xa nguồn CO 2 đáng kể như các thành phố. Nồng độ CO 2 trong khí quyển được tính toán hàng ngày bằng cách sử dụng các công cụ chuyển đổi độ hấp thụ hồng ngoại trong từng mẫu thành nồng độ CO 2 theo phần triệu theo thể tích (ppmv), được đặt tại mỗi vị trí và các giá trị của chúng được biểu đồ.

Hình dạng của đường cong

Tóm lại, Đường cong Keeling cho thấy sự gia tăng hàng năm về nồng độ CO 2 trong khí quyển. Đường cong cho thấy nồng độ trung bình đã tăng từ khoảng 316 ppmv không khí khô vào năm 1959 lên khoảng 370 ppmv vào năm 2000 và 411 ppmv vào năm 2018. Nồng độ trung bình tăng 1,3 đến 1,4 ppmv mỗi năm cho đến giữa thập niên 1970, kể từ thời điểm chúng tăng khoảng 2 ppmv mỗi năm. Sự gia tăng hàng năm về nồng độ CO 2 trong khí quyển tỷ lệ thuận với lượng CO 2 được giải phóng vào khí quyển bằng cách đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Từ năm 1959 đến 1982, tỷ lệ phát thải CO 2 từ đốt nhiên liệu hóa thạch đã tăng gấp đôi từ khoảng 2,5 tỷ tấn carbon tương đương mỗi năm lên tương đương 5 tỷ tấn carbon mỗi năm. Sự gia tăng phát thải này được phản ánh trong đường cong bởi độ dốc tăng nhẹ trong giai đoạn này. Hình dạng của đường cong cũng đã cho phép các nhà khoa học kết luận rằng khoảng 57% lượng khí thải CO 2 vẫn tồn tại trong khí quyển từ năm này sang năm khác.

Đường cong cũng ghi lại những thay đổi theo mùa trong nồng độ CO 2 trong khí quyển. Đường cong cho thấy nồng độ CO 2 giảm trong các khoảng thời gian tương ứng với các tháng mùa xuân và mùa hè ở Bắc bán cầu. Sự suy giảm này được giải thích bằng sự ra lá nhanh chóng của thảm thực vật vào đầu mùa xuân và sự phát triển của cây vào mùa hè, khi ảnh hưởng của quang hợp là lớn nhất. (Quang hợp loại bỏ CO 2 từ không khí và chuyển đổi nó, cùng với nước và các khoáng chất khác, thành oxy và các hợp chất hữu cơ có thể được sử dụng cho sự phát triển của thực vật.) Khi mùa xuân đến Bắc bán cầu, phần của hành tinh chứa hầu hết diện tích đất và thảm thực vật, tốc độ quang hợp tăng vượt trội so với sản xuất CO 2 và giảm nồng độ carbon dioxide trong đường cong. Khi tốc độ quang hợp chậm ở Bắc bán cầu trong những tháng mùa thu và mùa đông, nồng độ CO 2 trong khí quyển tăng lên.