Mikroelementu gāzu bioģeoķīmiskie cikli

Klimata un ķīmijas ziņā nozīmīgu mikroelementu gāzu, piemēram, metāna, slāpekļa oksīda un oglekļa monoksīda, avoti, piesaistes un atmosfēras bilances.

Definition

Mikroelementu gāzu bioģeoķīmiskie cikli ir saistītas mazo atmosfēras gāzu plūsmas starp atmosfēru, biosfēru, okeāniem un litosfēru, kas līdzsvaro to emisiju, transformāciju un likvidēšanu.

Scope

Apskata galveno mikroelementu gāzu dabiskos un antropogēnos avotus, to likvidēšanu ar ķīmisko oksidēšanos un nogulsnēšanos, atmosfēras dzīves ilguma jēdzienu, atmosfēras ķīmijas saistību ar sauszemes un jūras bioģeoķīmiju, kā arī globālo bilanču, piemēram, metāna bilances, veidošanu.

Core questions

• Kādi ir galvenie dabas un cilvēka radītie galveno mikroelementu gāzu avoti?
• Kā tiek noteikts mikroelementu gāzes atmosfēras dzīves ilgums?
• Kā tiek veidotas un līdzsvarotas globālās bilances, piemēram, metāna bilance?

Key theories

Avotu-piesaistes bilances ietvars

Mikroelementu gāzes atmosfēras slodze atspoguļo emisiju līdzsvaru pret ķīmiskajām un nogulsnēšanās piesaistēm, ar līdzsvara stāvokļa dzīves ilgumu, kas vienāds ar slodzi, dalītu ar likvidēšanas ātrumu.

Mechanisms

Mikroelementu gāzes nonāk atmosfērā no bioloģiskās aktivitātes, sadegšanas, lauksaimniecības un ģeoloģiskiem avotiem, un tiek likvidētas ar ķīmisko oksidēšanos, galvenokārt ar hidroksilradikāļa palīdzību, un ar virsmas nogulsnēšanos. Atmosfēras slodzes attiecība pret kopējo likvidēšanas ātrumu nosaka dzīves ilgumu, kas svārstās no stundām reaktīvām sugām līdz desmitgadei metānam. Apakšupējas inventarizācijas un augšupējas inversijas, izmantojot novērotās koncentrācijas, tiek saskaņotas, lai noslēgtu globālās bilances.

Clinical relevance

Mikroelementu gāzu bilanču kvantitatīva noteikšana ir būtiska, lai attiecinātu izmaiņas siltumnīcefekta gāzu koncentrācijās, prognozētu nākotnes klimatu un izstrādātu metāna un citu emisiju mazināšanu.

History

Sistemātiska mikroelementu gāzu koncentrāciju mērīšana kopš 20. gadsimta vidus, sākot ar oglekļa dioksīdu Mauna Loa, tika paplašināta uz metānu un citām gāzēm, ļaujot veikt globālo bilanču sintēzes, ko koordinē starptautiski projekti, piemēram, Globālais oglekļa projekts.

Key figures

• Marielle Saunois
• Paul Crutzen

Seminal works

• saunois2020
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

Kas ir gāzes atmosfēras dzīves ilgums?

Tas ir vidējais laiks, ko molekula pavada atmosfērā pirms likvidēšanas, aprēķināts kā atmosfēras slodze, dalīta ar zuduma ātrumu; metānam tas ir aptuveni desmitgade.