الدورات البيوجيوكيميائية للغازات الشحيحة
مصادر ومصارف وميزانيات الغلاف الجوي للغازات الشحيحة ذات الصلة بالمناخ والكيمياء، مثل الميثان وأكسيد النيتروز وأول أكسيد الكربون.
Definition
الدورات البيوجيوكيميائية للغازات الشحيحة هي التدفقات المترابطة للغازات الجوية الثانوية بين الغلاف الجوي والمحيط الحيوي والمحيطات والغلاف الصخري، مما يوازن بين انبعاثاتها وتحولها وإزالتها.
Scope
يغطي المصادر الطبيعية والبشرية المنشأ للغازات الشحيحة الرئيسية، وإزالتها عن طريق الأكسدة الكيميائية والترسيب، ومفهوم العمر الافتراضي في الغلاف الجوي، وربط كيمياء الغلاف الجوي بالبيوجيوكيمياء الأرضية والبحرية، وبناء الميزانيات العالمية مثل ميزانية الميثان.
Core questions
- ما هي المصادر الطبيعية والبشرية الرئيسية للغازات الشحيحة الرئيسية؟
- كيف يتم تحديد العمر الافتراضي لغاز شحيح في الغلاف الجوي؟
- كيف يتم بناء وموازنة الميزانيات العالمية مثل ميزانية الميثان؟
Key theories
- إطار عمل ميزانية المصدر والمصرف
- يعكس الحمل الجوي لغاز شحيح التوازن بين الانبعاثات والمصارف الكيميائية والترسيبية، مع العمر الافتراضي في الحالة المستقرة مساويًا للحمل مقسومًا على معدل الإزالة.
Mechanisms
تدخل الغازات الشحيحة الغلاف الجوي من النشاط البيولوجي، والاحتراق، والزراعة، والمصادر الجيولوجية، وتتم إزالتها عن طريق الأكسدة الكيميائية، بشكل رئيسي بواسطة جذر الهيدروكسيل، وعن طريق الترسيب السطحي. تحدد نسبة الحمل الجوي إلى إجمالي معدل الإزالة العمر الافتراضي، والذي يتراوح من ساعات للأنواع التفاعلية إلى عقد من الزمان للميثان. يتم التوفيق بين قوائم الجرد التصاعدية (bottom-up inventories) والانعكاسات التنازلية (top-down inversions) باستخدام التركيزات المرصودة لإغلاق الميزانيات العالمية.
Clinical relevance
يعد تحديد ميزانيات الغازات الشحيحة أمرًا ضروريًا لنسب التغيرات في تركيزات غازات الاحتباس الحراري، وتوقع المناخ المستقبلي، وتصميم تخفيف انبعاثات الميثان وغيرها.
History
توسع القياس المنهجي لتركيزات الغازات الشحيحة منذ منتصف القرن العشرين، بدءًا من ثاني أكسيد الكربون في مونا لوا، ليشمل الميثان والغازات الأخرى، مما أتاح تجميع الميزانيات العالمية التي تنسقها المشاريع الدولية مثل مشروع الكربون العالمي (Global Carbon Project).
Key figures
- Marielle Saunois
- Paul Crutzen
Related topics
Seminal works
- saunois2020
- seinfeldPandis2016
Frequently asked questions
- ما هو العمر الافتراضي لغاز في الغلاف الجوي؟
- هو متوسط الوقت الذي تبقى فيه الجزيئات في الغلاف الجوي قبل إزالتها، ويُحسب كالحمل الجوي مقسومًا على معدل الفقد؛ ويبلغ عمر الميثان حوالي عقد من الزمان.