Huvud vetenskap

Keeling Curve atmosfärisk vetenskap

Innehållsförteckning:

Keeling Curve atmosfärisk vetenskap
Keeling Curve atmosfärisk vetenskap
Anonim

Keeling Curve, graf som visar säsongsbetonade och årliga förändringar i atmosfärisk koldioxidkoncentration (CO 2) sedan 1958 vid Mauna Loa-observatoriet på Hawaii. Grafen, som har utformats av den amerikanska klimatforskaren Charles David Keeling från Scripps Institution of Oceanography, kartlägger uppbyggnaden av CO 2 i atmosfären. Det är den längsta oavbrutna instrumentella rekord av atmosfärisk CO 2 i världen, och det är allmänt anses vara en av de bästa och mest kända produkterna från en långsiktig vetenskaplig studie. Kurvan anses av många forskare vara ett pålitligt mått på CO 2 i de mellersta lagren av troposfären, och den har tolkats av många klimatforskare som en varningssignal för den globala uppvärmningen.

Datainsamling

Mellan 1958 och 1964, Keeling lyckades provtagning insatser på Mauna Loa och vid Sydpolen för att överväga förändringar i atmosfärens CO 2 förekommer i norra och södra halvklotet. (Provtagningsinsatserna vid Mauna Loa avbröts kort under våren 1964 på grund av finansieringsproblem, och budgetnedskärningar tvingade programmet på Sydpolen, som började 1957, att avsluta 1964.) Eftersom Keeling var intresserad av att bygga ett rekord av objektiva baslinjedata, han valde dessa platser för att samla in luftprover eftersom de var långt ifrån betydande CO 2 källor såsom städer. Atmosfäriska CO 2 -koncentrationer beräknades dagligen med hjälp av instrument som omvandlar infraröd absorbans i varje prov till CO 2 -koncentrationer i volymdelar (ppmv), placerade på varje plats och deras värden kartlades.

Form av kurvan

Sammantaget visar Keeling Curve en årlig ökning i atmosfäriska CO 2 -koncentrationer. Kurvan visar att genomsnittliga koncentrationer har stigit från cirka 316 ppmv torr luft 1959 till cirka 370 ppmv 2000 och 411 ppmv 2018. Genomsnittliga koncentrationer ökade med 1,3 till 1,4 ppmv per år fram till mitten av 1970-talet, från vilken tid de ökade med ungefär 2 ppmv per år. Årets ökning i atmosfäriska CO 2 -koncentrationer är ungefär proportionell mot mängden CO 2 som släpps ut i atmosfären genom förbränning av fossila bränslen. Mellan 1959 och 1982, graden av CO 2 utsläpp från fossilbränsleförbränning fördubblats från ca 2,5 miljarder ton kol ekvivalent per år till 5 miljarder ton kol ekvivalent per år. Denna ökade utsläpp återspeglas i kurvan av en liten ökning av sluttningen under perioden. Formen på kurvan har också gjort det möjligt för forskare att dra slutsatsen att ungefär 57 procent av CO 2 utsläppen förblir i atmosfären från år till år.

Kurvan fångar också säsongsförändringar i atmosfärisk CO 2 -koncentration. Kurvan avslöjar att CO 2 -koncentrationerna minskar under perioder som motsvarar vår- och sommarmånaderna på norra halvklotet. Denna nedgång förklaras av den snabba lövningen av vegetationen under den tidiga våren och efterföljande växttillväxt på sommaren, då inflytandet från fotosyntesen är störst. (Fotosyntes avlägsnar CO 2 från luften och omvandlar den, tillsammans med vatten och andra mineraler, till syre och organiska föreningar som kan användas för växttillväxt.) När våren anländer till norra halvklotet, den del av planeten som innehåller mest av landområdet och vegetationstäckningen, den ökade frekvensen av fotosyntes överträffar produktionen av CO 2 och en minskning av koldioxidkoncentrationer kan observeras i kurvan. Eftersom fotosyntetiska hastigheter avtar på norra halvklotet under hösten och vintermånaderna, ökar atmosfäriska CO 2 -koncentrationer.