Динамика диоксида углерода (CO₂)

Диоксид углерода, или углекислый газ (CO₂), является одним из основынх парниковых газов, который приводит к глобальному потеплению. Его выбросы контроллируются Киотским протоколом.

Карта усредненных разностей (см. ниже) трендов диоксида углерода (CO₂) для участка Земли между широтами –61° и 89° с разрешением 2,0°×2,5°

Из карты выше следует, что среднемесячная концентрация диоксида углерода однородна над Земным шаром (отличается на не более 6,5 ppm, что составляет менее 2% общей концентрации над любой точкой Земли). Это свидетельствует о хорошем перемешивании диоксида углерода в атмосфере. Следовательно, в среднем концентрацию (CO₂) над Украиной, США, Китаем, западной Европой и северным полюсом можно считать одинаковой.

Ниже приведен способ получения карты, дополнительные сведения и диаграммы.

Данные Aqua AIRS

Радиометр Airs, установленный на борту космического аппарата Aqua, позволяет измерять содержание CO₂ в атмосфере с точностью до 2 ppm. Измерения доступны с ежедневной частотой, а пространственное разрешение данных составляет 2,0° × 2,5° (примерно 220 × 144 км для средних широт). Данные доступны с 1 января 2004 г.

Хотя пространственное разрешение данных подходит только для исследований в масштабах страны, континентов либо всего мира, их высокая точность позволяет понять много новых закономерностей о динамике и распределении CO₂.

Временные ряды CO₂ в Climate Wikience

Climate Wikience предоставляет временные ряды концентрации диоксида углерода (CO₂) для каждой ячейки размером 2,0° × 2,5° регулярной широтно-долготная решетки. Построим временные ряды для некоторых точек Земли.

Среднемесячная концентрация (а) и ее тренд (метод STL) (б) диоксида углерода (CO₂) в атмосфере над территорией Украины (47°, 35°) (сплошная линия) и тропиками (–11°, 15°) (пунктирная).

Обнаружевается очевидный рост содержания диоксида углерода в атмосфере не только над территорией Украины, но и над любой другой точкой планеты.

Построение карты усредненных разностей трендов CO₂

Для более уверенного суждения о динамике CO₂ над всей планетой, из временных рядов среднемесячной концентрации CO₂ каждой ячейки регулярной широтно-долготной решетки разрешением 2,0°×2,5° для всей Земли (данные севернее широты –61° отсутствуют) извлечены тренды методом STL и вычислена их усредненная разность ∆ppm следующим образом. Пусть v = <v1, v2, …, v98> и w = <w1, w2, …, w98> – извлеченные тренды из произвольной и фиксированной на протяжении вычислений ячейки соответственно. Число 98 является количеством месяцев с января 2004 г. по февраль 2012 г. Усредненная разность ∆ppm для тренда v равна ∑(vi – wi)/98, где i = 1, 2,…, 98. Прибавив к ∆ppm минимальную из полученных усредненных разностей, получим карту на первом рисунке. Использовано только 16 цветов для повышения контрастности изображения.

Ссылки

Email

Facebook

Google

Linkedin

Twitter