Hoofd wetenschap

Keeling Curve atmosferische wetenschap

Inhoudsopgave:

Keeling Curve atmosferische wetenschap
Keeling Curve atmosferische wetenschap

Video: 6. Mondiale klimaatverandering 2024, Juli-

Video: 6. Mondiale klimaatverandering 2024, Juli-
Anonim

Keeling Curve, grafiek met seizoensgebonden en jaarlijkse veranderingen in atmosferische kooldioxide (CO 2) -concentraties sinds 1958 op het Mauna Loa-observatorium op Hawaï. De grafiek, opgesteld door de Amerikaanse klimaatwetenschapper Charles David Keeling van het Scripps Institution of Oceanography, brengt de opbouw van CO 2 in de atmosfeer in kaart. Het is het langste ononderbroken instrumentele record van atmosferische CO 2 ter wereld en wordt algemeen beschouwd als een van de beste en meest herkenbare producten van een langdurig wetenschappelijk onderzoek. De curve wordt door veel wetenschappers beschouwd als een betrouwbare maatstaf voor CO 2 in de middelste lagen van de troposfeer, en het is door veel klimaatwetenschappers geïnterpreteerd als een waarschuwingssignaal voor opwarming van de aarde.

Gegevensverzameling

Tussen 1958 en 1964 beheerde Keeling de bemonsteringsinspanningen op Mauna Loa en op de Zuidpool om de veranderingen in atmosferische CO 2 in het noordelijk en zuidelijk halfrond te onderzoeken. (De bemonsteringsinspanningen bij Mauna Loa werden in het voorjaar van 1964 kort onderbroken vanwege financieringsproblemen, en bezuinigingen op de begroting zorgden ervoor dat het programma op de Zuidpool, dat in 1957 was begonnen, in 1964 eindigde). Sinds Keeling geïnteresseerd was in het bouwen van een record van onbevooroordeelde basisgegevens koos hij deze locaties om luchtmonsters te verzamelen omdat ze verre van substantiële CO 2 -bronnen zoals steden waren. Atmosferische CO 2 -concentraties werden dagelijks berekend met behulp van instrumenten die de infraroodabsorptie in elk monster omzetten in CO 2 -concentraties in volumedelen (ppmv), geplaatst op elke locatie, en hun waarden werden in kaart gebracht.

Vorm van de curve

In totaal vertoont de Keeling Curve een jaarlijkse stijging van de atmosferische CO 2 -concentraties. De curve laat zien dat de gemiddelde concentraties zijn gestegen van ongeveer 316 ppmv droge lucht in 1959 tot ongeveer 370 ppmv in 2000 en 411 ppmv in 2018. De gemiddelde concentraties stegen tot halverwege de jaren zeventig met 1,3 tot 1,4 ppmv per jaar, van welke tijd ze toenamen met ongeveer 2 ppmv per jaar. De jaarlijkse stijging van de CO 2 -concentraties in de atmosfeer is ongeveer evenredig met de hoeveelheid CO 2 die in de atmosfeer terechtkomt door de verbranding van fossiele brandstoffen. Tussen 1959 en 1982 verdubbelde het percentage CO 2 -emissies door verbranding van fossiele brandstoffen van ongeveer 2,5 miljard ton koolstofequivalent per jaar tot 5 miljard ton koolstofequivalent per jaar. Deze toename van de uitstoot wordt weerspiegeld in de curve door een lichte stijging van de helling over de periode. Door de vorm van de curve konden wetenschappers ook concluderen dat van jaar tot jaar ongeveer 57 procent van de CO 2 -uitstoot in de atmosfeer blijft.

De curve geeft ook seizoensgebonden veranderingen in de atmosferische CO 2 -concentratie weer. De curve laat zien dat de CO 2 -concentraties afnemen in periodes die overeenkomen met de lente- en zomermaanden op het noordelijk halfrond. Deze afname wordt verklaard door het snel doorbladeren van vegetatie in het vroege voorjaar en daaropvolgende plantengroei in de zomer, wanneer de invloed van fotosynthese het grootst is. (Fotosynthese verwijdert CO 2 uit de lucht en zet het, samen met water en andere mineralen, om in zuurstof en organische verbindingen die kunnen worden gebruikt voor plantengroei.) Wanneer de lente arriveert op het noordelijk halfrond, het deel van de planeet dat het grootste deel van de planeet bevat het landoppervlak en de vegetatiebedekking, de verhoogde fotosynthesesnelheid overtreft de productie van CO 2 en een daling van de kooldioxideconcentraties kan worden waargenomen in de curve. Aangezien de fotosynthesesnelheden op het noordelijk halfrond tijdens de herfst- en wintermaanden vertragen, stijgen de atmosferische CO 2 -concentraties.