微量气体的生物地球化学循环

甲烷、一氧化二氮和一氧化碳等与气候和化学相关的微量气体的来源、汇和大气收支。

Definition

微量气体的生物地球化学循环是指微量大气气体在大气、生物圈、海洋和岩石圈之间相互关联的流动，平衡其排放、转化和去除。

Scope

涵盖主要微量气体的自然和人为来源、通过化学氧化和沉降进行的去除、大气寿命的概念、大气化学与陆地和海洋生物地球化学的耦合，以及甲烷收支等全球收支的构建。

Core questions

• 主要微量气体的自然和人为来源有哪些？
• 微量气体的大气寿命是如何确定的？
• 甲烷收支等全球收支是如何构建和平衡的？

Key theories

源汇收支框架

微量气体的大气负荷反映了排放与化学和沉降汇之间的平衡，稳态寿命等于负荷除以去除率。

Mechanisms

微量气体通过生物活动、燃烧、农业和地质来源进入大气，并通过化学氧化（主要由羟基自由基引起）和表面沉降而被去除。大气负荷与总去除率之比定义了寿命，其范围从活性物质的数小时到甲烷的十年。通过观测浓度进行的自下而上清单和自上而下反演被协调起来，以使全球收支闭合。

Clinical relevance

量化微量气体收支对于归因温室气体浓度变化、预测未来气候以及设计甲烷和其他排放的减缓措施至关重要。

History

从20世纪中叶开始，对微量气体浓度进行系统测量，始于莫纳罗亚的二氧化碳，随后扩展到甲烷和其他气体，使得由全球碳项目等国际项目协调的全球收支综合成为可能。

Key figures

• Marielle Saunois
• Paul Crutzen

Seminal works

• saunois2020
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

气体的平均大气寿命是多少？

它是分子在大气中被去除之前的平均停留时间，计算方法是大气负荷除以损失率；甲烷的平均大气寿命约为十年。