جذب گرما و کربن توسط اقیانوس
اقیانوس اکثریت قریب به اتفاق گرمای به دام افتاده توسط گازهای گلخانهای و تقریباً یک چهارم انتشار کربن انسانی را جذب کرده است و با هزینه گرم شدن، اسیدی شدن و بالا آمدن سطح دریاها، آب و هوا را تعدیل میکند.
Definition
جذب گرما و کربن توسط اقیانوس، جذب و ذخیره گرمای اضافی ناشی از اثر گلخانهای تقویتشده و دیاکسید کربن منتشر شده توسط فعالیتهای انسانی توسط اقیانوس است که در مجموع سرعت تغییرات آب و هوایی را تعدیل میکند.
Scope
این موضوع شامل ذخیره گرما در اقیانوس و اندازهگیری محتوای گرمای اقیانوس، تبادل هوا-دریا و ذخیره داخلی دیاکسید کربن انسانی، فرآیندهای فیزیکی و بیولوژیکی که گرما و کربن را به اعماق اقیانوس میبرند، و پیامدها و محدودیتهای اقیانوس به عنوان یک تعدیلکننده آب و هوا میشود.
Core questions
- اقیانوس چه مقدار از گرمای اضافی سیاره و انتشار کربن انسانی را جذب میکند؟
- چه فرآیندهایی گرما و کربن را از سطح به اعماق اقیانوس منتقل میکنند؟
- محتوای گرمای اقیانوس و چاه کربن چگونه اندازهگیری و ردیابی میشوند؟
- پیامدها و محدودیتهای نقش اقیانوس به عنوان تعدیلکننده آب و هوا چیست؟
Key theories
- اقیانوس به عنوان مخزن غالب گرما
- از آنجا که آب ظرفیت گرمایی بالایی دارد و اقیانوس وسیع است، اکثریت قریب به اتفاق انرژی اضافه شده به سیستم آب و هوایی را ذخیره میکند، بنابراین محتوای گرمای اقیانوس قابل اعتمادترین معیار گرمایش جهانی است.
- چاه کربن اقیانوسی
- تبادل هوا-دریا و گردش، بخش قابل توجهی از دیاکسید کربن انسانی را به داخل اقیانوس منتقل میکنند، چاهی که توسط بررسیهای کربن در مقیاس حوضه اندازهگیری میشود.
Mechanisms
گرما و دیاکسید کربن در سطح وارد اقیانوس میشوند و توسط اختلاط، فرورانش آبهای سطحی و گردش واژگونی به داخل منتقل میشوند، در حالی که پمپ بیولوژیکی به ذخیره کربن میافزاید. ظرفیت گرمایی و حجم زیاد اقیانوس به آن اجازه میدهد تا بیشتر انرژی اضافی سیستم آب و هوایی را جذب کند، اما با گرم شدن آبهای سطحی و اشباع شدن با کربن، جذب کند میشود.
Clinical relevance
جذب گرما و کربن توسط اقیانوس، سرعت گرمایش سطح و اندازه سهم هوابرد انتشار گازها را تعیین میکند؛ همچنین باعث گرمایش اقیانوس، اسیدی شدن، کاهش اکسیژن و افزایش سطح آب دریا ناشی از گرما میشود، که نظارت بر آنها برای ردیابی و پیشبینی تغییرات آب و هوایی حیاتی است.
History
ریول و سوئس در سال ۱۹۵۷ نشان دادند که اقیانوس دیاکسید کربن را جذب میکند اما کندتر از آنچه حجم آن به تنهایی نشان میدهد؛ مشاهدات پایدار، بررسی جهانی کربن که توسط سابین و همکارانش در سال ۲۰۰۴ سنتز شد، و آرایه شناور آرگو از آن زمان جذب گرما و کربن توسط اقیانوس را با دقت فزایندهای اندازهگیری کردهاند.
Key figures
- Roger Revelle
- Christopher Sabine
- Nicolas Gruber
Related topics
Seminal works
- sarmientoGruber2006
- sabine2004
Frequently asked questions
- اقیانوس چه مقدار از گرمای گرمایش جهانی را جذب میکند؟
- اقیانوس اکثریت قریب به اتفاق گرمای اضافی به دام افتاده در سیستم آب و هوایی را جذب کرده است، بسیار بیشتر از جو یا خشکی، به همین دلیل محتوای گرمای اقیانوس یک شاخص کلیدی گرمایش جهانی است.
- آیا اقیانوس به طور نامحدود به جذب دیاکسید کربن ادامه خواهد داد؟
- اقیانوس به جذب کربن ادامه میدهد، اما کارایی آن با گرم شدن آبهای سطحی و اشباع شدن شیمیایی آنها کاهش مییابد، بنابراین نمیتوان به آن برای همگام شدن با افزایش انتشار گازها تکیه کرد.