Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvorfor er der mere drivhusgas i atmosfæren, end du måske var klar over

Cape Grim observatoriet, hjemsted for 'verdens reneste luft' ... og stigende drivhusgasser. Kredit:CSIRO, Forfatter angivet

Denne uge bragte nyheder om, at atmosfæriske kuldioxidniveauer (CO₂) ved Mauna Loa atmosfæriske observatorium på Hawaii er steget stejlt for syvende år i træk, nåede et gennemsnit i maj 2019 på 414,7 dele per million (ppm).

Det var det højeste månedlige gennemsnit i 61 års målinger ved det observatorium, og kommer fem år efter, at CO₂-koncentrationerne første gang overskred milepælen på 400 ppm.

Men i sandhed, mængden af ​​drivhusgas i vores atmosfære er endnu højere. Hvis vi tager hensyn til tilstedeværelsen af ​​andre drivhusgasser udover kuldioxid, vi finder ud af, at verden allerede har krydset forbi endnu en milepæl:500 sider pr. minut af det, vi kalder "CO₂-ækvivalent, "eller CO₂-e.

I juli 2018, kombinationen af ​​langlivede drivhusgasser målt i den "reneste luft i verden" ved Cape Grim Baseline Atmospheric Pollution Station oversteg 500 ppm CO₂-e.

Da atmosfæren på den sydlige halvkugle indeholder mindre forurening end den nordlige, det betyder, at den globale gennemsnitlige atmosfæriske koncentration af drivhusgasser nu er langt over dette niveau.

Hvad er CO₂-e?

Selvom CO₂ er den mest udbredte drivhusgas, snesevis af andre gasser - herunder metan (CH₄), lattergas (N₂O) og de syntetiske drivhusgasser - fanger også varme. Mange af dem er kraftigere drivhusgasser end CO₂, og nogle dvæler længere i atmosfæren. Det betyder, at de har en betydelig indflydelse på, hvor meget planeten varmer.

Den sydlige halvkugles strålingspåvirkning i forhold til 1750 på grund af de langlivede drivhusgasser (kuldioxid, metan, lattergas og syntetiske drivhusgasser), udtrykt som watt pr. kvadratmeter, fra målinger in situ ved Cape Grim, fra Cape Grim Air Archive, og antarktisk luft. Kredit:CSIRO

Atmosfæriske forskere bruger CO₂-e som en bekvem måde at aggregere effekten af ​​alle de langlivede drivhusgasser.

Som alle de store drivhusgasser (CO₂, CH₄ og N₂O) stiger i koncentration, det samme er CO₂-e. Den er steget med en gennemsnitlig hastighed på 3,3 ppm om året i løbet af dette årti - hurtigere end på noget tidspunkt i historien. Og det viser ingen tegn på at bremse.

Denne milepæl, som så mange andre, er symbolsk. Forskellen mellem 499 og 500 ppm CO₂-e er marginal i forhold til klimaets skæbne og det liv, det opretholder. Men det faktum, at den reneste luft på planeten nu har overskredet denne tærskel, burde vække dyb bekymring.

Opvarmning på vej

Paris-klimaaftalen har til formål at begrænse den globale opvarmning til mindre end 2℃ over det præindustrielle niveau. for at undgå de farligste effekter af klimaændringer. Men opgaven med at forudsige, hvordan menneskelige drivhusgasemissioner vil forstyrre klimasystemet på en skala fra årtier til århundreder, er kompleks.

Det bedste estimat for langsigtet global opvarmning forventet fra 500 ppm CO₂-e er omkring 2,5 ℃. Men indtil videre, siden præindustrielle tider, det globale klima (inklusive oceaner) er kun opvarmet med 0,7 ℃.

Dette skyldes dels, at industriel smog og andre små partikler (tilsammen kaldet aerosoler) reflekterer sollys ud i rummet, opvejer noget af den forventede opvarmning. Hvad mere er, klimasystemet reagerer langsomt på stigende atmosfæriske drivhusgaskoncentrationer, fordi meget af overskudsvarmen optages af havene.

Cape Grim/Antarctic carbondioxidækvivalent (CO₂-e) beregnet ud fra de langlivede drivhusgasstrålingsforcerende data vist i figuren ovenfor med CO₂-data vist til reference, årlige data frem til 2018. Indsat panel viser de månedlige gennemsnitlige CO₂-e-data for Cape Grim fra 2015 til marts 2019, viser CO₂-e over 500ppm i juli 2018. Kredit:CSIRO

Mængden af ​​varme, hver drivhusgas kan fange, afhænger af dens absorptionsspektrum – hvor stærkt den kan absorbere energi ved forskellige bølgelængder, især i det infrarøde område. På trods af sin enkle molekylære struktur, der er stadig meget at lære om metans varmeabsorberende egenskaber, den næststørste komponent af CO₂-e.

Undersøgelser offentliggjort i 2016 og 2018 førte til, at estimatet af metans opvarmningspotentiale blev revideret opad med 15 %, hvilket betyder, at metan nu anses for at være 32 gange mere effektiv til at fange varme i atmosfæren end CO₂, pr. molekyle over et 100-årigt tidsrum.

I betragtning af dette nye bevis, vi beregner, at drivhusgaskoncentrationerne ved Cape Grim krydsede tærsklen på 500 ppm CO₂-e i juli 2018.

Dette er højere end det officielle skøn baseret på den tidligere formulering til beregning af CO₂-e, som stadig er i udbredt brug. For eksempel, US National Oceanic and Atmospheric Administration rapporterer 2018 CO₂-e som 496 ppm.

Grafen nedenfor viser de to kurver for tidsudviklingen af ​​CO₂-e i atmosfæren målt ved Cape Grim, ved hjælp af den gamle og den nye formel.

Nogle drivhusgasser, såsom chlorfluorcarboner (CFC'er), også nedbryder ozonlaget. CFC'er er i tilbagegang takket være Montreal-protokollen, som forbyder produktion og brug af disse kemikalier, på trods af rapporter, der indikerer en vis nylig produktion af CFC-11 i Kina.

Men desværre deres ozon-sikre udskiftninger, hydrofluorcarboner (HFC'er), er meget kraftige drivhusgasser, og er i fremgang. Den nyligt vedtagne Kigali-ændring til protokollen betyder, at forbrugskontrol på HFC'er nu er på plads, og dette vil få væksthastigheden for HFC'er til at falde markant og derefter vende i de kommende årtier.

Cape Grim månedlige CO2-e fra 2015 til september 2018 beregnet ved hjælp af de gamle og nye formler. Kredit:CSIRO

Vi kan ændre os

Australien er på forkant med at igangsætte foranstaltninger til at begrænse virkningen af ​​HFC'er på klimaændringer.

Metan er en anden lavthængende frugt til klimaindsats, mens vi foretager den langsommere og vanskeligere overgang væk fra CO₂-emitterende energikilder.

De betydelige menneskelige metan-emissioner fra lækager i retikulerede gassystemer, lossepladser, spildevandsrensning, og flygtige emissioner fra kulminedrift og olie- og gasproduktion kan overvåges og reduceres. Vi har videnskaben og teknologien til at gøre dette nu.

Både i olie- og gassektoren og i byområder, der er mange eksempler på, hvordan metan "hot spots" kan identificeres og tackles.

Det er en klassisk win-win, der sparer penge og reducerer klimaændringer, og noget vi burde implementere i Australien i den nærmeste fremtid.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler