วัฏจักรชีวธรณีเคมีของแก๊สปริมาณน้อย
แหล่งกำเนิด แหล่งกักเก็บ และงบประมาณบรรยากาศของแก๊สปริมาณน้อยที่มีความสำคัญต่อสภาพภูมิอากาศและเคมี เช่น มีเทน ไนตรัสออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์
Definition
วัฏจักรชีวธรณีเคมีของแก๊สปริมาณน้อยคือการไหลที่เชื่อมโยงกันของแก๊สในบรรยากาศที่มีปริมาณน้อยระหว่างบรรยากาศ ชีวภาค มหาสมุทร และธรณีภาค โดยรักษาสมดุลของการปล่อย การเปลี่ยนแปลง และการกำจัด
Scope
ครอบคลุมแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ของแก๊สปริมาณน้อยที่สำคัญ การกำจัดโดยการออกซิเดชันทางเคมีและการสะสม แนวคิดเรื่องอายุขัยในบรรยากาศ การเชื่อมโยงของเคมีบรรยากาศกับชีวธรณีเคมีบนบกและในทะเล และการสร้างงบประมาณโลก เช่น งบประมาณมีเทน
Core questions
- แหล่งกำเนิดหลักตามธรรมชาติและจากกิจกรรมของมนุษย์ของแก๊สปริมาณน้อยที่สำคัญคืออะไร?
- อายุขัยในบรรยากาศของแก๊สปริมาณน้อยถูกกำหนดได้อย่างไร?
- งบประมาณโลก เช่น งบประมาณมีเทน ถูกสร้างและรักษาสมดุลได้อย่างไร?
Key theories
- กรอบงบประมาณแหล่งกำเนิด-แหล่งกักเก็บ
- ปริมาณแก๊สปริมาณน้อยในบรรยากาศสะท้อนถึงสมดุลของการปล่อยเทียบกับแหล่งกักเก็บทางเคมีและการสะสม โดยอายุขัยในสภาวะสมดุลเท่ากับปริมาณหารด้วยอัตราการกำจัด
Mechanisms
แก๊สปริมาณน้อยเข้าสู่บรรยากาศจากกิจกรรมทางชีวภาพ การเผาไหม้ เกษตรกรรม และแหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยา และถูกกำจัดโดยการออกซิเดชันทางเคมี ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากอนุมูลไฮดรอกซิล และโดยการสะสมบนพื้นผิว อัตราส่วนของปริมาณในบรรยากาศต่ออัตราการกำจัดทั้งหมดกำหนดอายุขัย ซึ่งมีตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงสำหรับชนิดที่ทำปฏิกิริยาได้ดีไปจนถึงหนึ่งทศวรรษสำหรับมีเทน การสำรวจจากล่างขึ้นบนและการวิเคราะห์ย้อนกลับจากบนลงล่างโดยใช้ความเข้มข้นที่สังเกตได้จะถูกนำมาปรับให้สอดคล้องกันเพื่อปิดงบประมาณโลก
Clinical relevance
การหาปริมาณงบประมาณแก๊สปริมาณน้อยมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการระบุสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแก๊สเรือนกระจก การคาดการณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคต และการออกแบบมาตรการลดการปล่อยมีเทนและการปล่อยอื่นๆ
History
การวัดความเข้มข้นของแก๊สปริมาณน้อยอย่างเป็นระบบตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 โดยเริ่มจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่เมานาโลอา ได้ขยายไปสู่มีเทนและแก๊สอื่นๆ ทำให้สามารถสังเคราะห์งบประมาณโลกที่ประสานงานโดยโครงการระหว่างประเทศ เช่น โครงการคาร์บอนโลก
Key figures
- Marielle Saunois
- Paul Crutzen
Related topics
Seminal works
- saunois2020
- seinfeldPandis2016
Frequently asked questions
- อายุขัยในบรรยากาศของแก๊สคืออะไร?
- คือเวลาเฉลี่ยที่โมเลกุลยังคงอยู่ในบรรยากาศก่อนที่จะถูกกำจัดออกไป ซึ่งคำนวณจากปริมาณในบรรยากาศหารด้วยอัตราการสูญเสีย โดยมีเทนมีอายุขัยประมาณหนึ่งทศวรรษ