Spørsmål:
Hvor mye varme ble frigjort fra australske buskebranner 2019-2020?
naught101
2020-02-12 07:04:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvor mye varme ble frigjort fra australske buskebranner 2019-2020? Og er det sannsynlig at det har en målbar innvirkning på det globale atmosfæriske varmeinnholdet?

Kanskje som et sekundært spørsmål: Hvor stor innvirkning vil CO2 ha frigitt av brannene? Og (kanskje litt for vanskelig å svare på) hvor mye vil gjenvekst trekke ned?

Det bør være mulig å få et estimat ved å gjøre noe sånt som (energi per trevirke) x (trevirke per hektar) x (brent areal). Et eksempel her: http://large.stanford.edu/courses/2017/ph240/timcheck1/
Du vet ikke massen av brent tre per hektar, ikke alt treverket i det brente området ble forbrukt. Ethvert "estimat" vil ikke være mer enn et gjetning.
Det er slik forskere gjør estimater hele tiden. For eksempel, da University of Sydney kunngjorde en milliard dyr drept i bushfires, gjorde de bare (gjennomsnittlig dyretetthet) x (ryddet område): https://sydney.edu.au/news-opinion/news/2020/01/08 /australian-bushfires-more-than-one-billion-animals-impacted.html Det betyr selvfølgelig ikke at nøyaktig en milliard dyr døde, men det forteller oss at det ikke er 100 millioner, og det er ikke 10 milliarder. Det gir oss en * størrelsesorden *. Du kan gjøre det samme med frigjort energi.
Denne [Washington Post-artikkelen] (https://www.washingtonpost.com/weather/2020/01/24/australia-bush-fires-have-nearly-doubled-countrys-annual-greenhouse-gas-emissions/) gir en Delsvar: 400 millioner tonn CO2 sluppet ut 24. januar ... men det er ikke totalt. Virkningen av asken, hvorav noen ** kan ** ha kommet til Antarktis, kan være større enn effekten av CO2 som slippes ut (ved å endre albedo) - men det er bare min spekulasjon.
To svar:
Will
2020-02-12 15:49:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Høyre. Vi kan gjøre noen estimater av omfanget av problemet, men de vil ha en sunn feilmargin.

  • Hvis vi antar at tre har en brennverdi på 18,5 GJ / t (fra phyllis2 database)
  • Området som er brent er 18,6 Mha (fra Wikipedia her)
  • Stående volum av materiale er rundt 1500 m 3 / ha (en utdannet gjetning basert på Eucalyptus-verdier i Forest Yield)
  • Tetttheten av tømmer er ca 0,5t per tørr m 3 (fra Forest mensuration handbook)
  • og bare 90% av materialet brenner faktisk (en gjetning)

Deretter:

Det er rundt 675 tonn materiale brent per ha som frigjør 12 150 GJ energi, som tilsvarer 225,990,000 TJ for det totale arealet eller 3,587,143 Hiroshima-bomber (ved 63 TJ hver) ...

Dette er en (veldig) grov beregning, men den gir en skala av mengden varme som frigjøres. Dette er omtrent 10 dagers verdi av solskonstant stråling over det samme området, så det kan vises i lokale temperaturavlesninger, men husk at 1) det allerede var uvanlig høye temperaturer i området, og 2 ) branner som dette produserer mye røyk som vil ha hatt innvirkning på det lokale strålingsbudsjettet.

Når det gjelder alt CO 2 , kan du forvente at det blir resorbert av den omkringliggende biosfæren som er beskrevet i impulsresponsfunksjonen beskrevet i IPCC AR5 WG1 CH8 teknisk supplement ( 8.SM.11.1 Equations for the Global Warming Potential). Du kan også forvente at de brente områdene vil vokse igjen - noe som også vil absorbere CO 2 . Avhengig av vekstrater, forventer jeg at dette vil ta flere tiår. - men det er masse veldig komplekse prosesser, så dette er åpent for mye diskusjon!

Håper dette hjelper.

+1 for å koble tilbake til kildene til estimatene dine!
Jeg føler at den viktigste delen av dette svaret er begravet i det midtre avsnittet: "Dette er omtrent 10 dagers solstråling verdt over samme område ..." Så den genererte varmen er i utgangspunktet ubetydelig når det gjelder det globale klimaet. Jeg er ganske sikker på at CO2 som frigjøres vil ha større effekt før den blir resorbert, men jeg vet ikke tallene for det.
Spørsmål angående enhet i første punkt, bør enheten GJt være GJ / t?
Det er noe jeg har lært av andre brukere, enten her eller på andre SE-nettsteder. For å gjøre et overskrift, binder du elementet som skal overskrift med * ... *; dvs. for kubikkmeter skriver du dette: * m 3 *. Tilsvarende for abonnementer som brukes * ... *; dvs. for karbondioksydtype * CO 2 *. Når jeg ser noen har laget en interessant formatering av tekst, later jeg som om jeg redigerer innlegget. Jeg ser da Matjax-formateringen i tekstboksen og noterer det. Jeg avbryter deretter min late redigering. Det er en rask måte å lære noen interessante måter å gjøre Mathjax-formatering på.
Det er en enklere måte: bare sett et dollartegn for å gå inn i ligningsmodus, deretter understreke _ eller circumflex ^ for abonnement eller overskrift, deretter tallet, og til slutt et annet dollartegn for å forlate ligningsmodus. Hvis du vil ha flere tall på rad, er det bare å sette dem mellom krøllete bukseseler. Alt er forklart her: https://earthscience.meta.stackexchange.com/q/371/18081
@Jean-MariePrival: $ fungerer, men det endrer også skrift.
Jeg la ut en annen beregningsmetode nedenfor, med forskjellige kilder for det meste, og startet basert på CO2-estimater fra NASA (sannsynligvis hovedavviket?). Tallene er ute med 3 størrelsesordener. Jeg vil gjerne ha en anmeldelse :) De tingene som stikker ut for meg i beregningen din som en stor forskjell er at de brente områdene sannsynligvis inkluderer * mye * gressmark, og så er biomasse / hektar sannsynligvis overvurdert. Jeg tror også at 90% -tallet sannsynligvis burde være mye mindre enn 50% i de fleste områder - biomassen i skog er i trestammer tror jeg, hvorav mange ikke brenner.
Gitt estimatene / usikkerhetene i beregningen som sier * 225,990,000 TJ * er ikke riktig. Bedre ville være 226 EJ.
Greit nok, tror @naught101 og jeg må uansett sjekke hverandres arbeid
naught101
2020-02-13 09:37:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

EDIT : Som påpekt av Jean-Marie Prival og klanomath i kommentarene, leste jeg opprinnelig den spesifikke varmen fra tre per tonn, i stedet for per kilo, og brukte også feil konvertering mellom TWh og TJ.

Her er mine grove beregninger, basert på CO2-utslippsestimater fra NASA:

  • 306 MtCO2 ( wikipedia)
  • Wood spec energy = 4,50 kWh / kg ( engineeringtoolbox.com)
  • Wood spec CO2 = 1,83 kg CO2 / kg drivstoff ( engineeringtoolbox.com)
  • $ \ Rightarrow $ wood burnt = 167.2 Mt = $ 1,67 \ times10 ^ { 11} $ kg
  • $ \ Rightarrow $ frigjort energi $ \ ca 7,525 \ times10 ^ {11} $ kWh
    • 1KWh = $ 3,6 \ times 10 ^ {- 6} $ TJ
    • = $ 2,708 \ times10 ^ {6} $ TJ
  • Hiroshima = 54-75 TJ ( wikipedia)
  • $ \ Rightarrow $ Aus Bushfires $ \ ca $ 36k-50k Hiroshima bomber verdt varme.

Ifølge New York-innlegget varmer havet (som står for 90% av jordens oppvarmingsbudsjett) med en hastighet på rundt 5 Hiroshimas i sekundet, noe som antyder at den totale varmen fra bushfires ville bli formørket av den globale oppvarmingen på rundt 3 timer .

Åååh, det er interessant! Vil du bytte og sjekke hverandres arbeid?
Med andre ord: Den delen av den totale brannbelastningen du forventer å bli brent er ~ 9 t / ha (tre / annet organisk materiale) og Will estimerer 675 t / ha (tre / annet organisk materiale). (BTW: sammenlign dette med Tyskland, som har en gjennomsnittlig "tømmerbestand" på ~ 160t / ha og Sverige en på ~ 80t / ha (dette er per totalt areal ikke bare skog).
Takk @klanomath, fikset igjen. Har fortsatt en forskjell på 2 størrelsesordener fra Wills svar. Hvis det er flere feil, bør dette sannsynligvis bli en community-wiki;)
@naught101 Har du noen tall på forholdet mellom skog og gressareal for de brente områdene? Etter min mening ser 675 t brent materiale / ha (Will's estimering) ut for høyt. BTW Californias skogbranner 2017/2018 ga ut et estimert gjennomsnitt på ~ 60 t CO₂ / ha (~ 33 t tre og annet organisk materiale / ha).
Nei beklager. Jeg forventer at det ville være veldig vanskelig å estimere. Forbrenningsområdet polygoner som kommer fra RFS er ganske kurs, og situasjonen på bakken er * mye * mer flekkete, etter min erfaring. Også australsk vegetasjon er uansett veldig ujevn, det er ikke mange områder på skillelinjen som har homogene skoger. Jeg antar at du kan få et veldig grovt estimat ved å kombinere RFS-kartene med f.eks. [dette datasettet for treomslag] (https://glad.umd.edu/dataset/global-2010-tree-cover-30-m). Jeg vil sannsynligvis redusere estimatet hvor som helst kupert (og spesielt sørvendt) med 10-40% ..
@naught101 Jeg er rimelig sikker på at jeg har kastet det litt høyt - Drivstoffvolumet er basert på en moden eukalyptusstativ med en sjenerøs fudge for grenved og underetasjes vegetasjon (så savner skrubbeskog eller umodne stativer). Jeg har også antatt at 90% av den vil bli brent (som sannsynligvis er for sjenerøs) Så min er sannsynligvis et ekstremt high-end estimat
@Will Jepp. Likevel, sluttresultatet av "et sted mellom 2.7e6 (min) og 2.3e8 TJ (din)" virker faktisk som ganske rimelige begrensninger, gitt kompleksiteten i problemet :)


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 4.0-lisensen den distribueres under.
Loading...