6 věcí, které byste měli vědět o oxidu uhličitém

Observatoř Mauna Loa NOAA na Havaji. Observatoř Mauna Loa měří oxid uhličitý od roku 1958. Vzdálené umístění (vysoko na sopce) a vzácná vegetace z něj činí dobré místo pro monitorování oxidu uhličitého, protože nemá velké rušení z místních zdrojů plynu. (Existují občasné sopečné emise, ale vědci je mohou snadno monitorovat a filtrovat.) Mauna Loa je součástí celosvětově distribuované sítě míst vzorkování vzduchu, která měří, kolik oxidu uhličitého je v atmosféře. Obrázek přes NOAA.

Adam Voiland, NASA Earth Observatory

V květnu 2019, kdy atmosférický oxid uhličitý dosáhl svého ročního vrcholu, dosáhl rekordu. Průměrná průměrná koncentrace skleníkových plynů v květnu byla 414, 7 dílů na milion (ppm), jak bylo pozorováno na základní observatoři NOAA v Mauna Loa Atmospheric Baseline Observatory na Havaji. To byl nejvyšší sezónní vrchol za 61 let a sedmý rok po sobě s prudkým nárůstem, podle NOAA a Scripps Institution of Oceanography.

Mezi vědci v oblasti klimatu panuje široká shoda v tom, že zvyšující se koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře způsobují zahřívání teplot, zvyšování hladiny moří, oceány rostou více kyselé a bouřky, sucha, záplavy a požáry jsou stále vážnější. Zde je šest méně známých, ale zajímavých věcí o oxidu uhličitém.

Globální koncentrace špičky oxidu uhličitého v atmosféře každý duben nebo květen, ale v roce 2019 byl špička větší než obvykle. Čárkovaná červená čára představuje průměrné měsíční hodnoty; černá čára zobrazuje stejná data po průměrování sezónních účinků. Obrázek přes NOAA. Přečtěte si více o grafu.

1. Míra zvýšení se zrychluje.

Po celá desetiletí se koncentrace oxidu uhličitého každoročně zvyšují. V 60. letech 20. století zaznamenala Mauna Loa roční nárůst kolem 0, 8 ppm za rok. V 80. a 90. letech byla míra růstu až 1, 5 ppm rok. Nyní je nad 2 ppm za rok. Existují „dostatečné a přesvědčivé důkazy“, že zrychlení je způsobeno zvýšenými emisemi, tvrdí Pieter Tans, vedoucí vědec divize globálního monitorování NOAA.

Obrázek přes NOAA / Scripps institut oceánografie. Přečtěte si více o grafu.

2. Vědci mají podrobné záznamy o atmosférickém oxidu uhličitém, které sahají zpět 800 000 let.

Aby vědci pochopili variace oxidu uhličitého před rokem 1958, spoléhají na ledová jádra. Vědci vtrhli hluboko do ledového obalu v Antarktidě a Grónsku a odebrali vzorky ledu, které jsou staré tisíce let. Tento starý led obsahuje zachycené vzduchové bubliny, které vědcům umožňují rekonstruovat minulé hladiny oxidu uhličitého. Video níže, které vytvořila NOAA, ilustruje tento soubor údajů v krásných detailech. Všimněte si, jak se odchylky a sezónní „nevolnost“ v pozorováních v krátkých časových stupnicích zmenšují, když se díváte na delší časové škály.

3. CO2 není rovnoměrně distribuován.

Satelitní pozorování ukazují, že oxid uhličitý ve vzduchu může být poněkud nerovnoměrný, s vysokými koncentracemi v některých místech a nižšími koncentracemi v jiných. Například níže uvedená mapa ukazuje hladiny oxidu uhličitého za květen 2013 v polovině troposféry, což je část atmosféry, kde se vyskytuje nejvíce počasí. V té době bylo na severní polokouli více oxidu uhličitého, protože plodiny, trávy a stromy se doposud nezelepšily a část plynu nevstřebaly. Transport a distribuce CO2 v atmosféře je řízen proudem proudu, velkými povětrnostními systémy a dalšími velkými atmosférickými oběhy. Tato patchiness vyvolala zajímavé otázky o tom, jak je oxid uhličitý transportován z jedné části atmosféry do druhé - horizontálně i vertikálně.

Prvním vesmírným přístrojem, který nezávisle měřil atmosférický oxid uhličitý ve dne i v noci, a to za jasných i oblačných podmínek na celé planetě, byl Atmosférický infračervený siréna (AIRS) na satelitu Aqua NASA. Přečtěte si více o této mapě CO2 ve světě. Satelit OCO-2, uvedený na trh v roce 2014, rovněž provádí globální měření oxidu uhličitého, a to v ještě nižších nadmořských výškách než AIRS.

4. Navzdory lákavosti je stále mnoho míchání.

V této animaci z vědeckého vizualizačního studia NASA se objevují velké proudy oxidu uhličitého z měst v Severní Americe, Asii a Evropě. Vyrůstají také z oblastí s aktivními požáry plodin nebo požáry. Přesto se tyto chocholy rychle mísí, když stoupají a naráží na větrné výšiny. V vizualizaci červené a žluté vykazují oblasti s vyšším než průměrným CO2, zatímco modré barvy ukazují nižší než průměrné. Pulzování dat je způsobeno denním / nočním cyklem fotosyntézy rostlin na zemi. Tento pohled zdůrazňuje emise oxidu uhličitého z požárů v Jižní Americe a Africe. Oxid uhličitý může být přepravován na velké vzdálenosti, ale všimněte si, jak hory mohou blokovat tok plynu.

5. Vrcholy oxidu uhličitého během jara na severní polokouli.

Všimněte si, že v grafech je patrný vzor pilových zubů, který ukazuje, jak se v průběhu času mění oxid uhličitý. Existují píky a poklesy oxidu uhličitého způsobené sezónními změnami vegetace. Rostliny, stromy a plodiny absorbují oxid uhličitý, takže roční období s více vegetací mají nižší hladiny plynu. Koncentrace oxidu uhličitého se obvykle maximalizují v dubnu a květnu, protože rozklad listů v lesích na severní polokouli (zejména v Kanadě a Rusku) přidával oxid uhličitý do ovzduší celou zimu, zatímco nové listy dosud klíčily a neabsorbovaly velkou část plynu. V níže uvedeném grafu a mapách je vidět odliv a tok uhlíkového cyklu porovnáním měsíčních změn oxidu uhličitého s čistou primární produktivitou zeměkoule, což je míra množství vegetace oxidu uhličitého spotřebované během fotosyntézy mínus množství, které uvolňují během dýchání . Všimněte si, že oxid uhličitý v létě na severní polokouli poklesne.

Obrázek přes NASA Earth Observatory. Přečtěte si více o tomto obrázku.

6. Nejde jen o to, co se děje v atmosféře.

Většina zemského uhlíku - asi 65 500 miliard metrických tun - je uložena ve skalách. Zbytek spočívá v oceánu, atmosféře, rostlinách, půdě a fosilních palivech. Uhlík proudí mezi jednotlivými nádržemi v uhlíkovém cyklu, který má pomalé a rychlé složky. Jakákoli změna v cyklu, která posune uhlík z jednoho zásobníku, přivede více uhlíku do jiných zásobníků. Jakékoli změny, které do atmosféry přivádějí více uhlíkových plynů, mají za následek vyšší teploty vzduchu. Proto spalování fosilních paliv nebo požárů není jediným faktorem určujícím, co se stane s atmosférickým oxidem uhličitým. Kritické role mohou hrát i věci, jako je aktivita fytoplanktonu, zdraví světových lesů a způsob, jakým změníme krajinu zemědělstvím nebo stavbou. Přečtěte si více o uhlíkovém cyklu.

Uhlíkový cyklus. Obrázek přes NASA.

Sečteno a podtrženo: Fakta o skleníkovém plynu oxidu uhličitém (C02).