Войти
Концентрации углекислого газа в атмосфере (CO. 2) с 1958 по 2019 год The Килинг Кривая представляет собой график накопления углекислого газа в атмосфере Земли, основанный на непрерывных измерениях, проводимых в обсерватории Мауна-Лоа на острове Гавайи с 1958 года по настоящее время. Кривая названа в честь ученого Чарльза Дэвида Килинга, который запустил программу мониторинга и контролировал ее до своей смерти в 2005 году.
Измерения Килинга показали первое существенное свидетельство быстрого роста уровни двуокиси углерода (CO. 2) в атмосфере. По словам доктора Наоми Орескес, профессора истории науки в Гарвардском университете, кривая Килинга - одна из важнейших научных работ 20 века. Многие ученые считают, что кривая Килинга впервые привлекла внимание мира к нынешнему увеличению CO. 2 в атмосфере.
До 1950-х годов измерения концентраций CO. 2 в атмосфере проводились на специальной основе в различных местах. В 1938 году инженер и метеоролог-любитель Гай Стюарт Каллендар сравнил наборы данных об атмосферном CO. 2 из Кью в 1898–1901 годах, которые в среднем составляли 274 частей на миллион по объему (ppmv ). и из восточной части Соединенных Штатов в 1936–1938 годах, где в среднем составляло 310 ppmv, и был сделан вывод о том, что концентрации CO. 2 повышались из-за антропогенных выбросов. Однако выводы Каллендара не получили широкого признания в научном сообществе из-за неоднородности измерений.
Чарльз Дэвид Килинг из Института океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего, был первым, кто проводил частые регулярные измерения концентрации CO. 2 в атмосфере в Антарктиде, а на Мауна-Лоа, Гавайи с марта 1958 г. Килинг ранее тестировал и использовал методы измерения в таких местах, как Биг-Сур около Монтерея, тропические леса Олимпийский полуостров в штате Вашингтон и высокогорные леса в Аризоне. Он наблюдал сильное дневное поведение CO. 2 с избытком CO. 2 ночью из-за дыхания растениями и почвой, а также дневные значения, характерные для «свободной атмосферы». "в Северном полушарии.
Обсерватория Мауна-Лоа В 1957–1958 гг., в Международном геофизическом году, Килинг получил финансирование от Бюро погоды для установки инфракрасных газоанализаторов в удаленных местах, включая Южный полюс и вулкан Мауна-Лоа на острове Гавайи. Мауна-Лоа была выбрана в качестве места долгосрочного мониторинга из-за его удаленности от континентов и отсутствия растительности. Килинг и его сотрудники измерили входящий океанский бриз над слоем термической инверсии , чтобы минимизировать локальное загрязнение из вулканических жерл. Данные были нормализованы для исключения любого влияния местного загрязнения. Из-за сокращения финансирования в середине 1960-х годов Килинг был вынужден отказаться от непрерывных усилий по мониторингу Южного полюса, но он собрал достаточно денег для поддержания работы обсерватории Мауна-Лоа, которые продолжаются и по сей день.
| Внешнее видео | |
|---|---|
 Институт океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего, Анимация кривой Килинга, Институт океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего | |
| Ральф Килинг, «Кривая (Ральфа) Килинга», Океанографический институт Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего | |
| Др. Джон Барнс, Обсерватория Мауна-Лоа I, Эксплораториум, Эксплораториум | |
| Чарльз Дэвид Килинг, «Кривой Килинга исполняется 50 лет» | |
| Чарльз Дэвид Килинг, 2005 «Премия Тайлера Лауреат «Лекции» |
В статье Килинга Теллус 1960 г. были представлены первые ежемесячные записи CO. 2 из Мауна-Лоа и Антарктиды (1957–1960), обнаружившие «отчетливый сезонный цикл... и, возможно, рост CO. 2 во всем мире из года в год ". К 1970-м годам было четко установлено, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере продолжается и связано с антропогенными выбросами.
Измерения углекислого газа в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях изготавливаются с помощью типа инфракрасного спектрофотометра, теперь известного как недисперсный инфракрасный датчик, который откалиброван по стандартам Всемирной метеорологической организации. Этот тип инструмента, первоначально называвшийся капнографом, был впервые изобретен Джоном Тиндаллом в 1864 году и записан по следам пера на ленточном самописце. В настоящее время добавляется несколько лазерных датчиков для одновременной работы с инфракрасным спектрофотометром в Институте океанографии Скриппса, в то время как измерения NOAA в Мауна-Лоа по-прежнему используют недисперсный инфракрасный датчик.
Измерения, собранные в обсерватории Мауна-Лоа, показывают устойчивое увеличение средней концентрации CO. 2 в атмосфере с 313 частей на миллион на объем (ppmv ) в марте 1958 г. до 406 ppmv в ноябре 2018 г. с текущим увеличением на 2,48 ± 0,26 (среднее ± 2 стандартное отклонение) ppmv CO. 2 в год. Это увеличение атмосферного CO. 2 происходит из-за сжигания ископаемого топлива, и в последние годы оно ускоряется. Поскольку CO. 2 является парниковым газом, это имеет серьезные последствия для глобального потепления. Измерения концентрации CO. 2 в древних пузырьках воздуха, захваченных в полярных ледяных кернах, показывают, что средняя концентрация CO. 2 в атмосфере составляла от 275 до 285 ppmv в течение эпохи голоцена (9000 до н.э. и позже), но начало резко расти в начале девятнадцатого века.
Кривая Килинга также показывает циклическую вариацию около 5 ppmv каждый год, что соответствует сезонному изменению поглощения CO. 2 растительностью суши в мире. Большая часть этой растительности находится в Северном полушарии, где расположена большая часть суши. С максимума в мае уровень снижается в течение северной весны и лета, поскольку рост новых растений уносит CO. 2 из атмосферы посредством фотосинтеза. После достижения минимума в сентябре уровень снова повышается осенью и зимой на севере, поскольку растения и листья отмирают и разлагаются, выделяя CO. 2 обратно в атмосферу.
Отчасти благодаря значимости выводов Килинга NOAA начало мониторинг уровней CO. 2 во всем мире в 1970-х годах. Сегодня уровни CO. 2 в атмосфере отслеживаются примерно на 100 объектах по всему миру через Глобальную эталонную сеть по парниковым газам. Измерения на многих других изолированных участках подтвердили долгосрочную тенденцию, показываемую кривой Килинга, хотя ни один участок не имеет такого длительного рекорда, как Мауна-Лоа.
С Чарльз Дэвид После смерти Килинга в 2005 году ответственность и контроль над проектом перешли к сыну Килинга, Ральфу Килингу. К пятидесятилетию начала проекта младший Килинг написал статью в Science magazine, в которой описал жизнь и работу своего отца, а также то, как проект рос и развивался с течением времени. Наряду с более точными измерительными материалами и средствами для проекта мониторинга уровней CO. 2 Земли, Килинг написал, что гордится работой своего отца и тем, как он продолжил ее в своей памяти.
В 2015 году кривая Килинга была признана Национальным историческим химическим ориентиром Американским химическим обществом. Памятные доски были установлены в обсерватории Мауна-Лоа и в Институте океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
9 мая 2013 года среднесуточная концентрация CO. 2 в атмосфере, измеренная на Мауна-Лоа, превысила 400 частей на миллион (ppmv ). Оценки CO. 2 в предыдущие геологические эпохи предполагают, что CO. 2 не достиг этого уровня с середины плиоцена, 2–4 миллиона лет назад.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с кривыми Килинга. |
