Spørsmål:
Hvor stor kan lokal overflate CO2-konsentrasjon variere på grunn av naturlige prosesser?
uhoh
2017-04-18 17:18:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg vil gjerne ha en grov ide om hvor stor lokal overflate CO2-konsentrasjon som varierer på grunn av naturlige prosesser.

For eksempel et rent hypotetisk eksperiment:

Hvis jeg setter opp noen CO2-skjermer på mange forskjellige steder rundt om i verden (f.eks. midt i havet, jungelen, ørkenen, slettene, tundraen, fjelltoppen, stranden ...), si 2 meter fra bakken, og tok noen tiltak for å unngå nærhet til betydelige menneskeskapte CO2-kilder (industri, transport, befolkning, gårder) og branner eller episodiske geologiske kilder (f.eks. vulkaner eller magmalommer under innsjøer per @jamesqf), grovt sett hvordan kan variasjonen se ut?

Et begynnende gjetning kan være at de alle ville være nesten uformelle, rundt 400 ppm, med bare si +/- 10 eller 20 ppm svingninger daglig og årlig. Selvfølgelig er det en hel del viktig vitenskap innenfor disse variasjonene, men i forbindelse med dette spørsmålet vil jeg kalle disse variantene små.

Ville detektoren min i en skog eller jungel se høyere topper, eller dypere kummer enn en i en ørken eller midt i havet? Hva kan de største utfluktene være? Kan det noen gang nå ned til 300 eller opptil 500 ppm på grunn av naturlige prosesser ?

Grunnen til at jeg spør er at mens jeg prøvde å gjøre noen søk, er det veldig populært å vise data fra by- og forstadssteder, hvor man ser topper på 500 eller 600 ppm eller enda høyere som tilskrives vindretning og konsentrerte menneskeskapte kilder, og at variasjonen ikke er det jeg er ute etter. Her er bare ett eksempel ( 48 timer og årlig), men det er mange mye større studier publisert med sensorer i urbane områder.

Hvis du inkluderer vulkansk aktivitet som en naturlig prosess, kan den øke nok til å være dødelig. Det er en innsjø i Afrika - Lake Nyos: https://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos - som akkumulerer CO2 fra underliggende magma og plutselig frigjør den.
@jamesqf yikes! Jeg vil legge til "eller andre naturfenomener" i den aktuelle setningen. Ja, jeg tror jeg husker å se på en dokumentar på TV om Lake Nyos 1986-begivenheten, men det var for ganske lenge siden. Takk for flere påminnelser!
To svar:
Knob Scratcher
2017-04-19 09:10:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det er mange studier som kvantifiserer tidsmessig CO2-variabilitet for et statisk sted. Å gjennomføre slike studier er ikke spesielt vanskelig, kostnadene ved utstyr er lave, og det er en enkel måte å publisere meningsfylte resultater på. Du kan ha vanskelig for å bla gjennom alle publikasjonene for å velge de få som betyr noe for deg, spesielt.

Et raskt 2-minutters søk fant denne avisen (blant en rekke andre), med tittelen Døgn- og sesongvariasjon av CO2-nivåer i overflateluft i Garwhal Himalaya der denne grafen fremhever daglige CO2-variasjoner i løpet av et år, i mmol / mol. Du må slå opp konverteringen til ppm CO2:

enter image description here

Du kan søke med disse stikkordene: CO2 variasjon, døgn, årlig Sesongmessige og døgnvariasjoner i fuktighet, varme og CO2-strømninger over en typisk steppepreie i Indre Mongolia, Kina

Temporal variasjoner av atmosfærisk CO2-konsentrasjon i en temperert løvskog i sentrale Japan

Sesongmessige og døgnlige CO2-mønstre i Diekirch, LU

Interannual variability i den atmosfæriske CO2-rektifiseringen over aboreal skogregion

Dette er flott - å ha noen * håndvalgte eksempler * på hvilke slags papirer jeg burde lete etter ser ut til å være alt jeg virkelig trenger for å komme i gang. Jeg må lære å konvertere $ \ mu $ mol / mol til ppmV, jeg vil holde øye med det når det kommer opp. Må også holde øye med årene dataene ble spilt inn, med tanke på at de endrer seg så raskt. Takk!
1 $ \ mu $ mol / mol er lik 1 ppmV, ettersom mol er proporsjonalt med volum, se https://en.wikipedia.org/wiki/Parts-per_notation#SI-compliant_expressions og denne NOAA-figuren https: // no .wikipedia.org / wiki / Carbon_dioxide_in_Earth% 27s_atmosphere # / media / File: Global_distribution_of_Carbon_Dioxide.jpg
@Lukas nesten men ikke helt. "[... molfraksjoner (som er identisk med volumfraksjonen bare for ideelle gasser).] (https://en.wikipedia.org/wiki/Parts-per_notation#Mass_fraction_vs._mole_fraction_vs._volume_fraction)" Nå har du jeg er interessert, så jeg har nettopp stilt [dette oppfølgingsspørsmålet] (https://earthscience.stackexchange.com/q/10157/6031). Også konsentrasjonsplottet versus breddegrad er veldig relevant. Takk for begge deler!
user7733
2017-04-20 01:10:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dette er et godt spørsmål fordi det får en til å tenke på de mange og varierte naturlige kildene til CO2 i atmosfæren. Selvfølgelig vil måleinstrumentet bare vise NET CO2, dvs. kilder-vasker. Så du må tenke på CO2-vasker også. Begynn med å lage en liste over alle mulige kilder og vasker. Vurder deretter hvilke som gjelder apparatet på et gitt sted. Jeg vil foreslå at en av hovedkildene vil være plantelivet, så du vil finne ganske stor forskjell mellom et instrument i en tropisk regnskog sammenlignet med en tørr ørken.

Havmålingene vil være interessante ettersom hav inneholder oppløst CO2 og det har en tendens til å komme ut når temperaturen går opp. I virkeligheten litt mer komplisert på grunn av eksakte overflateutvekslingsmekanismer, partialtrykk av CO2 i atmosfæren osv. Du begynner å gjette +/- 10-20 ppm ser lavt ut enn mitt eget gjetning. Jeg ville ha sagt +/- 50-100, men det hadde faktisk vært en gjetning som din.

Takk for perspektivet ditt. Du har rett, det ser ut til at jeg har snublet over noe mye mer komplekst enn jeg hadde forstått, noe som gjør det til en veldig morsom øvelse!
For å måle CO2-bidraget fra en individuell kilde eller vask, må det enten gjøres ved å kopiere et eller annet aspekt av det i et laboratorieeksperiment og deretter skalere det opp / justere det til den virkelige verden ELLER konstruere noe apparat i den virkelige verden rundt kilden. / vask (en slags stor boks?). Så å isolere nøyaktige tall for ulike bidrag kommer til å bli vanskelig, feilfelt vil bli store.
Heldigvis hindrer det oss ikke i å tenke på dem! Jeg er sikker på at jeg har sett bilder av ekte 'big box' eksperimenter et sted, men ikke sikker på hvordan innvirkningen på temperatur og fuktighet ble redegjort for.


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...