Gaaside biogeokeemilised tsüklid

Kliima ja keemia seisukohalt oluliste gaaside, nagu metaan, dilämmastikoksiid ja süsinikmonooksiid, allikad, neeldajad ja atmosfääri bilansid.

Definition

Gaaside biogeokeemilised tsüklid on atmosfääri, biosfääri, ookeanide ja litosfääri vahelised seotud voolud, mis tasakaalustavad nende emissiooni, transformatsiooni ja eemaldamist.

Scope

Käsitletakse peamiste gaaside looduslikke ja antropogeenseid allikaid, nende eemaldamist keemilise oksüdatsiooni ja depositsiooni teel, atmosfääri eluea kontseptsiooni, atmosfääri keemia seost maismaa ja mere biogeokeemiaga ning globaalsete bilansside, näiteks metaani bilansi, koostamist.

Core questions

• Millised on peamiste gaaside peamised looduslikud ja inimtekkelised allikad?
• Kuidas määratakse gaasi atmosfääri eluiga?
• Kuidas koostatakse ja tasakaalustatakse globaalseid bilansse, näiteks metaani bilanssi?

Key theories

Allika-neeldaja bilansi raamistik

Gaasi atmosfääriline sisaldus peegeldab emissioonide tasakaalu keemiliste ja depositsiooniliste neeldajatega, kus püsiseisundi eluiga võrdub sisaldusega jagatud eemaldamiskiirusega.

Mechanisms

Gaasid sisenevad atmosfääri bioloogilisest aktiivsusest, põlemisest, põllumajandusest ja geoloogilistest allikatest ning eemaldatakse keemilise oksüdatsiooni teel, peamiselt hüdroksüülradikaali abil, ja pinna depositsiooni teel. Atmosfääri sisalduse ja kogu eemaldamiskiiruse suhe määrab eluea, mis ulatub tundidest reaktiivsete liikide puhul kuni kümnendini metaani puhul. Alt-üles inventuurid ja ülalt-alla inversioonid, mis kasutavad vaadeldud kontsentratsioone, viiakse kokku globaalsete bilansside sulgemiseks.

Clinical relevance

Gaaside bilansside kvantifitseerimine on oluline kasvuhoonegaaside kontsentratsioonide muutuste omistamiseks, tulevase kliima prognoosimiseks ning metaani ja muude heitmete leevendamise kavandamiseks.

History

Gaaside kontsentratsioonide süstemaatiline mõõtmine alates 20. sajandi keskpaigast, alustades süsinikdioksiidist Mauna Loal, laienes metaanile ja teistele gaasidele, võimaldades globaalsete bilansside sünteese, mida koordineerivad rahvusvahelised projektid nagu Global Carbon Project.

Key figures

• Marielle Saunois
• Paul Crutzen

Seminal works

• saunois2020
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

Mis on gaasi atmosfääri eluiga?

See on keskmine aeg, mille molekul jääb atmosfääri enne eemaldamist, arvutatuna atmosfääri sisalduse jagamisel kadumise kiirusega; metaani oma on umbes kümme aastat.