stringtranslate.com

Углекислый газ в атмосфере Земли

Концентрации CO 2 в атмосфере , измеренные в обсерватории Мауна-Лоа с 1958 по 2022 год (также называемые кривой Килинга ). Концентрация углекислого газа сильно различалась на протяжении 4,54 миллиарда лет истории Земли. Однако в 2013 году среднесуточная концентрация CO 2 в атмосфере превысила 400 частей на миллион ( ppmv ) [1] — этот уровень никогда не достигался со времен середины плиоцена , 2–4 миллиона лет назад. [2] [а]

В атмосфере Земли углекислый газ является примесью газа , который играет неотъемлемую роль в парниковом эффекте , углеродном цикле , фотосинтезе и океаническом углеродном цикле . Это один из нескольких парниковых газов в атмосфере Земли. Текущая глобальная средняя концентрация CO 2 в атмосфере по состоянию на май 2022 года составляет 421 ppm (0,04%). [4] Это увеличение на 50% с начала промышленной революции по сравнению с 280 ppm в течение 10 000 лет до середины 18 века. [5] [4] [6] Увеличение связано с деятельностью человека . [7] Сжигание ископаемого топлива является основной причиной увеличения концентрации CO 2 , а также основной причиной изменения климата . [8] Другие крупные антропогенные источники включают производство цемента , вырубку лесов и сжигание биомассы .

Несмотря на то , что углекислый газ прозрачен для видимого света , он является парниковым газом, поглощающим и излучающим инфракрасное излучение на двух своих инфракрасно-активных колебательных частотах. CO 2 поглощает и излучает инфракрасное излучение с длинами волн 4,26 мкм (2,347 см -1 ) (асимметричный режим валентных колебаний ) и 14,99 мкм (667 см -1 ) (мода изгибных колебаний). Он играет значительную роль в влиянии на температуру поверхности Земли посредством парникового эффекта. [9] Световое излучение с поверхности Земли наиболее интенсивно в инфракрасной области между 200 и 2500 см -1 , [10] в отличие от светового излучения от гораздо более горячего Солнца, которое наиболее интенсивно в видимой области. Поглощение инфракрасного света на частотах колебаний атмосферного CO 2 удерживает энергию у поверхности, нагревая поверхность и нижние слои атмосферы. Меньше энергии достигает верхних слоев атмосферы, которые, следовательно, более холодные из-за этого поглощения. [11]

Увеличение концентрации в атмосфере CO 2 и других долгоживущих парниковых газов, таких как метан , закись азота и озон , увеличивает поглощение и излучение инфракрасного излучения атмосферой, вызывая наблюдаемое повышение средней глобальной температуры и закисление океана . Другим прямым эффектом является эффект внесения CO 2 . Эти изменения вызывают целый ряд косвенных последствий изменения климата для физической среды, экосистем и человеческого общества. Углекислый газ оказывает большее общее влияние на потепление, чем все остальные парниковые газы вместе взятые. [6] Его время жизни в атмосфере увеличивается с совокупным количеством извлеченного и сожженного ископаемого углерода из-за дисбаланса, который эта деятельность наложила на быстрый углеродный цикл Земли . [12] Это означает, что некоторая часть (по прогнозам 20–35%) ископаемого углерода, перенесенного к настоящему времени, будет сохраняться в атмосфере в виде повышенного уровня CO 2 в течение многих тысяч лет после того, как деятельность по переносу углерода начнет спадать. [13] [14] [15] Углеродный цикл — это биогеохимический цикл, в котором происходит обмен углеродом между океанами Земли , почвой, горными породами и биосферой . Растения и другие фотоавтотрофы используют солнечную энергию для производства углеводов из атмосферного углекислого газа и воды путем фотосинтеза . Почти все другие организмы зависят от углеводов, полученных в результате фотосинтеза, в качестве основного источника энергии и соединений углерода.

Современная концентрация CO 2 в атмосфере является самой высокой за 14 миллионов лет. [3] Концентрация CO 2 в атмосфере достигала 4000 частей на миллион в кембрийский период около 500 миллионов лет назад и всего лишь 180 частей на миллион во время четвертичного оледенения последних двух миллионов лет. [5] Реконструированные температурные данные за последние 420 миллионов лет показывают, что концентрации CO 2 в атмосфере достигли пика примерно на уровне 2000 частей на миллион в девонский период (400 миллионов лет назад), а затем снова в триасовый период (220–200 миллионов лет назад) и были в четыре раза выше нынешнего уровня в юрский период (201–145 миллионов лет назад). [16] [17]

Текущая концентрация и будущие тенденции

По оценкам Глобального углеродного проекта , в период с 1850 по 2019 год около 2/3 избыточных выбросов углекислого газа было вызвано сжиганием ископаемого топлива, и чуть менее половины из них осталось в атмосфере.

Текущая ситуация

С началом промышленной революции концентрация CO 2 в атмосфере росла, вызывая глобальное потепление и закисление океана . [18] В октябре 2023 года средний уровень CO 2 в атмосфере Земли с поправкой на сезонные колебания составил 422,17 объемных частей на миллион (ppm). [19] Цифры публикуются ежемесячно Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (НОАА). [20] [21] Значение составляло около 280 частей на миллион в течение 10 000 лет до середины 18 века. [5] [4] [6]

Каждая часть на миллион CO 2 в атмосфере представляет собой примерно 2,13 гигатонны углерода или 7,82 гигатонны CO 2 . [22]

В 2021 году было отмечено, что «нынешние темпы роста концентрации основных парниковых газов (диоксида углерода, метана и закиси азота) беспрецедентны как минимум за последние 800 000 лет». [23] : 515 

Подсчитано, что с 1850 года в результате человеческой деятельности было выброшено 2400 гигатонн CO₂, часть из которых была поглощена океанами и сушей, а около 950 гигатонн осталось в атмосфере. Примерно в 2020 году уровень выбросов составил более 40 гигатонн в год. [24]

Годовые и региональные колебания

Концентрация CO 2 в атмосфере слегка колеблется в зависимости от сезона: падает весной и летом в северном полушарии , когда растения потребляют газ, и повышается в северную осень и зиму, когда растения впадают в спячку или умирают и разлагаются. Уровень падает примерно на 6–7 частей на миллион (около 50 Гт) с мая по сентябрь во время вегетационного периода в Северном полушарии, а затем повышается примерно на 8–9 частей на миллион. Северное полушарие доминирует в годовом цикле концентрации CO 2 , поскольку оно имеет гораздо большую площадь суши и растительную биомассу , чем Южное полушарие . Концентрации достигают пика в мае, когда начинается весеннее позеленение Северного полушария, и снижаются до минимума в октябре, ближе к концу вегетационного периода. [25] [26]

Концентрации также варьируются в зависимости от региона, наиболее сильно у земли и гораздо меньшие колебания наверху. В городских районах концентрации обычно выше [27] , а в помещениях они могут достигать 10-кратного фонового уровня.

Измерения и прогнозы, сделанные в недавнем прошлом


Методы измерения

Наблюдения за углекислым газом с 2005 по 2014 год, показывающие сезонные колебания и разницу между северным и южным полушариями.

Концентрации углекислого газа в атмосфере выражаются в объемных частях на миллион (сокращенно ppmv или просто ppm). Для перевода обычных единиц измерения ppmv в ppm массы умножьте на отношение молярной массы CO 2 к молярной массе воздуха, т.е. умножьте на 1,52 (44,01 делим на 28,96).

Первые воспроизводимо точные измерения содержания CO 2 в атмосфере были проведены Дэйвом Килингом из Калифорнийского технологического института в 1950-х годах путем измерений образцов в колбах. [35] Измерения на Мауна-Лоа проводятся с 1958 года. Кроме того, измерения также проводятся на многих других объектах по всему миру. Многие места проведения измерений являются частью более крупных глобальных сетей. Данные глобальной сети часто становятся общедоступными.

Сети передачи данных

Существует несколько сетей наземных измерений (включая колбы и непрерывные измерения на месте), включая NOAA / ERSL , [36] WDCGG, [37] и RAMCES. [38] Данные сети базовых обсерваторий NOAA/ESRL и сети океанографического института Скриппса [39] хранятся в CDIAC в ORNL . Данные Мирового центра данных по парниковым газам (WDCGG), входящего в состав ГСА , хранятся в JMA . База данных Reseau Atmospherique de Mesure des Composes an Effet de Serre (RAMCES) является частью IPSL .

На основе этих измерений создаются дополнительные продукты, которые объединяют данные из различных источников. Эти продукты также решают такие проблемы, как разрыв и разреженность данных. GLOBALVIEW-CO 2 — один из таких продуктов. [40]

Постоянные наземные измерения суммарного столба начались совсем недавно. Измерения в колонке обычно относятся к усредненному количеству в колонке, обозначаемому X CO 2 , а не к измерениям только на поверхности. Эти измерения производятся TCCON . Эти данные также размещаются на CDIAC и становятся общедоступными в соответствии с политикой использования данных. [41]

Спутниковые измерения

Измерения содержания углекислого газа из космоса также являются недавним дополнением к измерениям X CO 2 в атмосфере . SCIAMACHY на борту ENVISAT ЕКА проводил глобальные измерения X CO 2 в столбце с 2002 по 2012 год. AIRS на борту спутника НАСА Aqua проводит глобальные измерения X CO 2 и был запущен вскоре после ENVISAT в 2012 году. Более поздние спутники значительно улучшили плотность данных и точность глобальных измерений. . Новые миссии имеют более высокое спектральное и пространственное разрешение. GOSAT JAXA стал первым специализированным спутником для мониторинга выбросов парниковых газов, который успешно вышел на орбиту в 2009 году . Вторым стал спутник НАСА OCO-2 , запущенный в 2014 году. Планируются и другие миссии спутников для измерения X CO 2 в атмосфере.

Аналитические методы исследования источников CO 2

Причины нынешнего роста

Антропогенные выбросы CO 2

США, Китай и Россия в совокупности произвели наибольшее количество CO 2 с 1850 года. [45]

Хотя поглощение и выделение CO 2 всегда происходит в результате естественных процессов, известно, что недавнее повышение уровня CO 2 в атмосфере обусловлено главным образом деятельностью человека (антропогенной). [23] Антропогенные выбросы углерода превышают количество, которое может быть поглощено или уравновешено естественными поглотителями. [46] Таким образом, углекислый газ постепенно накапливался в атмосфере, и по состоянию на май 2022 года его концентрация на 50% превышает доиндустриальный уровень. [4]

Добыча и сжигание ископаемого топлива с выделением углерода, который находился под землей в течение многих миллионов лет, увеличили концентрацию CO 2 в атмосфере . [6] [18] По состоянию на 2019 год в результате добычи и сжигания человеком геологического ископаемого углерода ежегодно выбрасывается более 30 гигатонн CO 2 (9 миллиардов тонн углерода). [47] Это более серьезное нарушение естественного баланса является причиной недавнего роста концентрации CO 2 в атмосфере . [34] [48] В настоящее время около половины углекислого газа, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива, не поглощается растительностью и океанами и остается в атмосфере . [49]

Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь , нефть и природный газ, является основной причиной увеличения антропогенного выброса CO 2 ; вырубка лесов является второй основной причиной. В 2010 году в результате сжигания ископаемого топлива и производства цемента во всем мире было выброшено 9,14 гигатонн углерода (ГтС, что эквивалентно 33,5 гигатоннам CO 2 или около 4,3 частей на миллион в атмосфере Земли) по сравнению с 6,15 ГтС в 1990 году. [50] Кроме того, землепользование вклад изменения составил 0,87 ГтУ в 2010 году по сравнению с 1,45 ГтУ в 1990 году. [50] В период с 1751 по 1900 год около 12 ГтУ было выброшено в атмосферу в виде CO 2 в результате сжигания ископаемого топлива, тогда как с 1901 по 2013 год эта цифра составляла около 380 ГтС. [51]

По оценкам Международного энергетического агентства , в 2021 году выбросы углекислого газа каждого из 1% крупнейших источников выбросов в мире составили более 50 тонн CO 2 , что более чем в 1000 раз больше, чем у 1% нижних выбросов. Средний глобальный углеродный след, связанный с энергетикой, составляет около 4,7 тонн CO 2 на человека. [52]

Роль в природных процессах на Земле

Парниковый эффект

Парниковые газы позволяют солнечному свету проходить через атмосферу, нагревая планету, но затем поглощают и перенаправляют инфракрасное излучение (тепло), излучаемое планетой.
CO 2 уменьшает поток теплового излучения, испускаемого в космос (вызывая большое падение около 667 см -1 ), тем самым способствуя парниковому эффекту.
Коэффициенты поглощения длинноволнового инфракрасного диапазона водяного пара и углекислого газа. Для длин волн около 15 микрон CO 2 является гораздо более сильным поглотителем, чем водяной пар.

Естественный парниковый эффект Земли делает жизнь такой, какой мы ее знаем, возможной, а углекислый газ играет важную роль в обеспечении относительно высокой температуры на Земле. Парниковый эффект — это процесс, при котором тепловое излучение атмосферы планеты нагревает поверхность планеты выше температуры, которая была бы при отсутствии атмосферы. [53] [54] [55] Без парникового эффекта средняя температура поверхности Земли составляла бы около -18 °C (-0,4 °F) [56] [57] по сравнению с фактической средней температурой поверхности Земли, составляющей примерно 14 °C. (57,2 ° F). [58]

Вода ответственна за большую часть (около 36–70%) общего парникового эффекта, а роль водяного пара как парникового газа зависит от температуры. На Земле углекислый газ является наиболее важным парниковым газом, находящимся под прямым антропологическим влиянием. Углекислый газ часто упоминается в контексте его возросшего влияния как парникового газа с доиндустриальной (1750 г.) эпохи. По оценкам , в 2013 году увеличение содержания CO 2 стало причиной 1,82 Вт·м -2 из 2,63 Вт·м -2 изменения радиационного воздействия на Земле (около 70%). [59]

Концепция увеличения температуры почвы из-за CO 2 в атмосфере была впервые опубликована Сванте Аррениусом в 1896 году. [60] Увеличение радиационного воздействия из-за увеличения CO 2 в атмосфере Земли основано на физических свойствах CO 2 и окнах ненасыщенного поглощения. где CO 2 поглощает исходящую длинноволновую энергию. Усиление воздействия приводит к дальнейшим изменениям в энергетическом балансе Земли и, в долгосрочной перспективе, в климате Земли. [23]


Углеродный цикл

Эта диаграмма быстрого углеродного цикла показывает движение углерода между сушей, атмосферой и океанами в миллиардах метрических тонн углерода в год. Желтые цифры — это естественные потоки, красные — вклад человека, белые — накопленный углерод. [61]

Атмосферный углекислый газ играет важную роль в углеродном цикле Земли, при этом CO 2 удаляется из атмосферы в результате некоторых естественных процессов, таких как фотосинтез и отложение карбонатов , например, с образованием известняков, и добавляется обратно в атмосферу в результате других естественных процессов, таких как дыхание и кислотное растворение карбонатных отложений. На Земле существует два широких углеродных цикла: быстрый углеродный цикл и медленный углеродный цикл. Быстрый углеродный цикл относится к перемещению углерода между окружающей средой и живыми существами в биосфере, тогда как медленный углеродный цикл включает движение углерода между атмосферой, океанами, почвой, горными породами и вулканизмом. Оба цикла неразрывно связаны между собой, и атмосферный CO 2 облегчает эту связь.

Природные источники атмосферного CO 2 включают вулканическое выделение газа , горение органического вещества , лесные пожары и процессы дыхания живых аэробных организмов . Искусственные источники CO 2 включают сжигание ископаемого топлива для отопления, производства электроэнергии и транспорта , а также некоторые промышленные процессы, такие как производство цемента. Он также вырабатывается различными микроорганизмами в результате ферментации и клеточного дыхания . Растения , водоросли и цианобактерии преобразуют углекислый газ в углеводы с помощью процесса, называемого фотосинтезом. Энергию, необходимую для этой реакции, они получают за счет поглощения солнечного света хлорофиллом и другими пигментами. Кислород, образующийся как побочный продукт фотосинтеза, выбрасывается в атмосферу и впоследствии используется для дыхания гетеротрофными организмами и другими растениями, образуя цикл с углеродом.

Ежегодные потоки CO 2 из антропогенных источников (слева) в атмосферу Земли, на сушу и в океанские стоки (справа) с 1960 года. Единицы измерения в эквиваленте гигатонн углерода в год. [47]

Большинство источников выбросов CO 2 являются естественными и в различной степени уравновешиваются аналогичными поглотителями CO 2 . Например, разложение органического материала в лесах, лугах и другой наземной растительности, включая лесные пожары, приводит к выбросу около 436  гигатонн CO 2 (содержащего 119 гигатонн углерода) каждый год, в то время как поглощение CO 2 новыми приростами земля противодействует этим выбросам, поглощая 451 Гт (123 Гт С). [62] Хотя большая часть CO 2 в ранней атмосфере молодой Земли была произведена вулканической деятельностью , современная вулканическая деятельность высвобождает только от 130 до 230  мегатонн CO 2 каждый год. [63] Природные источники более или менее уравновешиваются естественными поглотителями в виде химических и биологических процессов, которые удаляют CO 2 из атмосферы.

В целом, существует большой естественный поток атмосферного CO 2 в биосферу и из нее , как на суше, так и в океанах. [64] В доиндустриальную эпоху каждый из этих потоков был в равновесии до такой степени, что небольшой чистый CO 2 перетекал между наземными и океанскими резервуарами углерода, и небольшие изменения приводили к концентрации в атмосфере. С доиндустриальной эпохи человечества до 1940 года земная биосфера представляла собой чистый источник атмосферного CO 2 (в основном из -за изменений в землепользовании ), но впоследствии превратилась в чистый поглотитель с растущими выбросами ископаемого углерода. [65] В 2012 году около 57% выбросов CO 2 в результате деятельности человека , в основном в результате сжигания ископаемого углерода, было поглощено поглотителями суши и океана. [66] [65]

Отношение увеличения количества CO 2 в атмосфере к выбрасываемому CO 2 известно как фракция в воздухе . Это соотношение варьируется в краткосрочной перспективе и обычно составляет около 45% в течение более длительных (5-летних) периодов. [65] По оценкам, содержание углерода в глобальной наземной растительности увеличилось примерно с 740 гигатонн в 1910 году до 780 гигатонн в 1990 году. [67]

Фотосинтез

Фотосинтез превращает солнечный свет в химическую энергию, расщепляет воду с выделением O 2 и превращает CO 2 в сахар.

Углекислый газ в атмосфере Земли необходим для жизни и большей части планетарной биосферы. Средняя скорость захвата энергии фотосинтезом во всем мире составляет примерно 130  тераватт , [68] [69] [70] , что примерно в шесть раз превышает нынешнее энергопотребление человеческой цивилизации . [71] Фотосинтезирующие организмы также преобразуют около 100–115 миллиардов метрических тонн углерода в биомассу в год. [72] [73]

Фотосинтезирующие организмы являются фотоавтотрофами , что означает, что они способны синтезировать пищу непосредственно из CO 2 и воды, используя энергию света. Однако не все организмы, использующие свет как источник энергии, осуществляют фотосинтез, поскольку фотогетеротрофы используют в качестве источника углерода органические соединения, а не CO 2 . [74] У растений, водорослей и цианобактерий в процессе фотосинтеза выделяется кислород. Это называется кислородным фотосинтезом . Хотя существуют некоторые различия между кислородным фотосинтезом у растений , водорослей и цианобактерий , общий процесс у этих организмов весьма схож. Однако некоторые виды бактерий осуществляют аноксигенный фотосинтез , при котором потребляется CO2 , но не выделяется кислород. [ нужна цитата ]

Углекислый газ превращается в сахара в процессе, называемом фиксацией углерода . Фиксация углерода является эндотермической окислительно-восстановительной реакцией, поэтому фотосинтез должен обеспечивать как источник энергии для запуска этого процесса, так и электроны, необходимые для преобразования CO 2 в углеводы . Это присоединение электронов является реакцией восстановления . В общих чертах и ​​по сути фотосинтез является противоположностью клеточного дыхания , при котором глюкоза и другие соединения окисляются с образованием CO 2 и воды, а также с высвобождением экзотермической химической энергии для запуска метаболизма организма . Однако эти два процесса происходят посредством разной последовательности химических реакций и в разных клеточных компартментах. [ нужна цитата ]

Океанический углеродный цикл

Обмен CO 2 воздух-море

Океаны Земли содержат большое количество CO 2 в виде ионов бикарбоната и карбоната — гораздо больше, чем в атмосфере. Бикарбонат образуется в результате реакций между породой, водой и углекислым газом. Одним из примеров является растворение карбоната кальция:

СаСО
3+ СО 2 + Н
2О ⇌ Ка2+
+ 2 ОХС−
3

Подобные реакции имеют тенденцию смягчать изменения содержания CO 2 в атмосфере . Поскольку на правой стороне реакции образуется кислое соединение, добавление CO 2 на левой стороне снижает pH морской воды, этот процесс получил название подкисления океана (pH океана становится более кислым, хотя значение pH остается в щелочном диапазоне). ). Реакции между CO 2 и некарбонатными породами также добавляют в моря бикарбонаты. Позже она может подвергнуться обратной реакции, описанной выше, с образованием карбонатных пород, высвобождая половину бикарбоната в виде CO 2 . За сотни миллионов лет здесь образовалось огромное количество карбонатных пород.

С 1850 по 2022 год океан поглотил 26% всех антропогенных выбросов. [18] Однако скорость, с которой океан будет поглощать это в будущем, менее определенна. Даже если равновесие достигнуто, включая растворение карбонатных минералов, повышенная концентрация бикарбоната и пониженная или неизмененная концентрация карбонат-иона приведут к повышению концентрации неионизированной угольной кислоты и растворенного CO 2 . Эта более высокая концентрация в морях, наряду с более высокими температурами, будет означать более высокую равновесную концентрацию CO 2 в воздухе. [75] [76]

Углерод перемещается между атмосферой, растительностью (мертвой и живой), почвой, поверхностным слоем океана и глубиной океана.

Последствия текущего увеличения

Прямые эффекты

Радиационные факторы изменения климата в 2011 году по сравнению с доиндустриальным периодом (1750 г.).

Прямые последствия увеличения концентрации CO 2 в атмосфере включают повышение глобальной температуры , закисление океана и воздействие удобрений CO 2 на растения и сельскохозяйственные культуры. [77]

Повышение температуры на суше

Прогнозируемое повышение температуры и уровня моря по сравнению с базовым периодом 2000–2019 годов для сценариев изменения климата РТК до 2500 года. [78] [79]

На основе нескольких независимо созданных наборов данных глобальная средняя и совокупная температура поверхности суши и океана показывает потепление на 1,09 °C (диапазон: от 0,95 до 1,20 °C) с 1850–1900 по 2011–2020 годы. [80] : 5  Эта тенденция наблюдается быстрее с 1970-х годов, чем в любой другой 50-летний период, по крайней мере, за последние 2000 лет. [80] : 8 

Большая часть наблюдаемого потепления произошла в два периода: примерно с 1900 по 1940 год и примерно с 1970 года; [81] похолодание/плато с 1940 по 1970 год в основном объяснялось сульфатным аэрозолем . [82] [83] : 207  Некоторые изменения температуры за этот период времени также могут быть связаны с циркуляцией океана. [84]

Повышение температуры в океанах

Понятно, что океан нагревается в результате изменения климата, и темпы потепления увеличиваются. [85] : 9  В 2022 году глобальный океан был самым теплым из когда-либо зарегистрированных человеком. [86] Это определяется содержанием тепла в океане , которое в 2022 году превысило предыдущий максимум 2021 года. [86] Устойчивый рост уровня океана температура является неизбежным результатом энергетического дисбаланса Земли , который в первую очередь вызван повышением уровня парниковых газов. [86] В период с доиндустриальных времен и десятилетия 2011–2020 годов температура поверхности океана составляла от 0,68 до 1,01 °C. [87] : 1214 

Большая часть притока тепла океаном происходит в Южном океане . Например, между 1950-ми и 1980-ми годами температура Антарктического Южного океана выросла на 0,17 °C (0,31 °F), что почти вдвое превышает темпы мирового океана. [88]

Закисление океана

Закисление океана — это продолжающееся снижение pH земного океана . В период с 1950 по 2020 год средний pH поверхности океана упал примерно с 8,15 до 8,05. [89] Выбросы углекислого газа в результате деятельности человека являются основной причиной закисления океана: уровень углекислого газа (CO 2 ) в атмосфере превышает 410 частей на миллион (в 2020 году). CO 2 из атмосферы поглощается океанами. В результате этой химической реакции образуется угольная кислота ( H2CO3 ), которая диссоциирует на ион бикарбоната ( HCO ) .−3) и ион водорода ( H + ). Наличие свободных ионов водорода ( H + ) снижает pH океана, повышая кислотность (это не значит, что морская вода еще кислая; она все еще щелочная , с pH выше 8). Морские кальцифицирующие организмы , такие как моллюски и кораллы , особенно уязвимы, поскольку они полагаются на карбонат кальция для построения раковин и скелетов. [90]

Изменение pH на 0,1 представляет собой увеличение концентрации ионов водорода в мировом океане на 26% (шкала pH логарифмическая, поэтому изменение на единицу в единицах pH эквивалентно десятикратному изменению концентрации ионов водорода). Уровень pH морской поверхности и насыщенность карбонатами варьируются в зависимости от глубины и местоположения океана. Воды более холодных и более высоких широт способны поглощать больше CO 2 . Это может привести к повышению кислотности, снижению pH и уровня насыщения карбонатами в этих областях. Другие факторы, которые влияют на обмен CO 2 между атмосферой и океаном и, следовательно, на локальное закисление океана, включают: океанские течения и зоны апвеллинга , близость к крупным континентальным рекам, покрытие морским льдом и обмен атмосферы азотом и серой в результате сжигания ископаемого топлива и сельского хозяйства . [91] [92] [93]

Эффект удобрения CO 2

Эффект удобрения CO 2 или эффект удобрения углеродом вызывает увеличение скорости фотосинтеза , одновременно ограничивая транспирацию листьев у растений. Оба процесса являются результатом повышения уровня содержания углекислого газа в атмосфере (CO 2 ). [94] [95] Эффект углеродных удобрений варьируется в зависимости от вида растений, температуры воздуха и почвы, а также наличия воды и питательных веществ. [96] [97] Чистая первичная продуктивность (ЧПП) может положительно отреагировать на эффект углеродных удобрений. [98] Однако данные показывают, что повышение скорости фотосинтеза в растениях из-за внесения CO 2 не приводит напрямую к росту всех растений и, следовательно, к накоплению углерода. [96] Сообщается, что эффект углеродных удобрений стал причиной увеличения валовой первичной продуктивности (ВПП) на 44% с 2000-х годов. [99] Модели системы Земли , модели земельной системы и динамические модели глобальной растительности используются для исследования и интерпретации тенденций развития растительности, связанных с увеличением уровня CO 2 в атмосфере . [96] [100] Однако экосистемные процессы , связанные с эффектом удобрения CO 2 , остаются неопределенными и поэтому их сложно моделировать. [101] [102]

Наземные экосистемы снизили концентрацию CO 2 в атмосфере и частично смягчили последствия изменения климата . [103] Реакция растений на эффект углеродных удобрений вряд ли приведет к значительному снижению концентрации CO 2 в атмосфере в течение следующего столетия из-за увеличения антропогенного воздействия на CO 2 в атмосфере . [95] [96] [104] [105] С начала 1980-х годов на Земле наблюдается значительное озеленение [106] в основном из-за повышения уровня CO 2 в атмосфере . [107] [108] [109] [110]

Теория предсказывает, что тропики будут иметь наибольшее поглощение из-за эффекта углеродных удобрений, но этого не наблюдалось. Количество поглощения CO 2 в результате внесения CO 2 также зависит от того, как леса реагируют на изменение климата и защищены ли они от вырубки лесов . [111]

Другие прямые эффекты

Выбросы CO 2 также привели к сжатию стратосферы на 400 метров с 1980 года, что может повлиять на работу спутников, систем GPS и радиосвязи. [112]

Косвенные эффекты и воздействия

Некоторые последствия изменения климата (по часовой стрелке сверху слева): лесные пожары , вызванные жарой и засухой, обесцвечивание кораллов , вызванное закислением и нагреванием океана, затопление прибрежных районов , вызванное штормами и повышением уровня моря, а также экологическая миграция, вызванная опустыниванием.
Изменение климата влияет на физическую окружающую среду , экосистемы и человеческие общества. Изменения в климатической системе включают общую тенденцию к потеплению, более экстремальные погодные условия и повышение уровня моря. Это, в свою очередь, влияет на природу и дикую природу, а также населенные пункты и общество. [113] Последствия антропогенного изменения климата широки и далеко идущие. Это особенно верно, если не происходит никаких существенных действий по борьбе с изменением климата . Эксперты иногда называют прогнозируемые и наблюдаемые негативные последствия изменения климата климатическим кризисом.
Обзор климатических изменений и их воздействия на океан. Региональные эффекты показаны курсивом. [114]
Изменение климата оказывает множество последствий на океаны . Одним из главных из них является повышение температуры океана . С этим связаны более частые морские волны тепла . Повышение температуры способствует повышению уровня моря . Другие последствия включают закисление океана , сокращение морского льда , усиление стратификации океана и снижение уровня кислорода . Еще одним важным эффектом являются изменения океанских течений , включая ослабление атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции . [85] Все эти изменения имеют побочные эффекты, которые нарушают морские экосистемы . [115] Основной причиной этих изменений является изменение климата из-за выбросов человеком парниковых газов . Углекислый газ и метан являются примерами парниковых газов. Это приводит к потеплению океана , поскольку океан поглощает большую часть дополнительного тепла в климатической системе . [116] Океан поглощает часть дополнительного углекислого газа в атмосфере . Это приводит к падению значения pH океана. [117] По оценкам ученых, океан поглощает около 25% всех антропогенных выбросов CO 2 . [117]

Подходы к снижению концентрации CO 2

Модель поведения углерода в атмосфере с 1 сентября 2014 года по 31 августа 2015 года. Высота атмосферы и топография Земли преувеличены по вертикали и кажутся примерно в 40 раз выше, чем обычно, чтобы показать сложность атмосферного потока.

Углекислый газ оказывает уникальное долгосрочное воздействие на изменение климата, которое является почти «необратимым» в течение тысячи лет после прекращения выбросов (нулевых дальнейших выбросов). Парниковые газы метан и закись азота не сохраняются с течением времени так же, как углекислый газ. Даже если выбросы углекислого газа человеком полностью прекратятся, ожидается, что температура атмосферы не снизится значительно в краткосрочной перспективе. Это связано с тем, что температура воздуха определяется балансом между нагревом за счет парниковых газов и охлаждением за счет передачи тепла океану. Если бы выбросы прекратились, уровни CO 2 и эффект нагрева медленно снизились бы, но одновременно уменьшилось бы охлаждение за счет теплопередачи (поскольку температура моря приблизилась бы к температуре воздуха), в результате чего температура воздуха только снизилась бы. медленно. Температура моря будет продолжать повышаться, что приведет к тепловому расширению и некоторому повышению уровня моря. [75] Более быстрое снижение глобальной температуры потребует секвестрации углерода или геоинженерии .

Были предложены различные методы удаления избытка углекислого газа из атмосферы.

Удаление углекислого газа (CDR), также известное как удаление углерода, удаление парниковых газов (GGR) или отрицательные выбросы, представляет собой процесс, при котором углекислый газ (CO 2 ) удаляется из атмосферы в результате преднамеренной деятельности человека и надолго сохраняется в геологических, наземных, океанских водоемах или продуктах. [118] : 2221  В контексте целевых показателей чистых нулевых выбросов парниковых газов , [119] CDR все больше интегрируется в климатическую политику как элемент стратегий по смягчению последствий изменения климата . [120] Достижение чистого нулевого уровня выбросов потребует как глубокого сокращения выбросов, так и использования CDR, но CDR не является текущим климатическим решением. [121] В будущем CDR, возможно, сможет компенсировать выбросы, которые технически трудно устранить, например, некоторые выбросы в сельском хозяйстве и промышленности. [122] : 114 

Концентрации в геологическом прошлом

Концентрации CO 2 за последние 500 миллионов лет
Концентрация атмосферного CO 2 за последние 40 000 лет, от последнего ледникового максимума до наших дней. Текущие темпы роста намного выше, чем в любой момент во время последней дегляциации .

Считается, что углекислый газ играл важную роль в регулировании температуры Земли на протяжении всей ее 4,54 миллиарда лет истории. На заре существования Земли ученые обнаружили свидетельства наличия жидкой воды, указывающие на теплый мир, хотя считается, что мощность Солнца составляла лишь 70% от сегодняшней. Более высокие концентрации углекислого газа в атмосфере ранней Земли могли бы помочь объяснить этот парадокс слабого молодого Солнца . Когда Земля впервые сформировалась, атмосфера Земли могла содержать больше парниковых газов, а концентрация CO 2 могла быть выше, с предполагаемым парциальным давлением до 1000  кПа (10  бар ), потому что не было бактериального фотосинтеза , который восстанавливал бы газ до соединений углерода и кислород. Метан , очень активный парниковый газ, возможно, также был более распространенным. [123] [124]

Концентрация углекислого газа демонстрировала несколько циклов изменения от примерно 180 частей на миллион во время глубоких оледенений голоцена и плейстоцена до 280 частей на миллион в межледниковые периоды. Концентрация углекислого газа сильно менялась на протяжении истории Земли. Считается, что он присутствовал в первой атмосфере Земли вскоре после ее образования. Вторая атмосфера, состоящая в основном из азота и CO.
2был произведен в результате выделения газа в результате вулканизма , дополненного газами, образовавшимися во время последней тяжелой бомбардировки Земли огромными астероидами . [125] Большая часть выбросов углекислого газа вскоре была растворена в воде и включена в карбонатные отложения.

Производство свободного кислорода в результате фотосинтеза цианобактерий в конечном итоге привело к кислородной катастрофе , положившей конец второй атмосфере Земли и породившей третью атмосферу Земли (современную атмосферу) 2,4 миллиарда лет назад. Концентрация углекислого газа упала с 4000 частей на миллион в кембрийский период около 500 миллионов лет назад до всего лишь 180 частей на миллион 20 000 лет назад. [5]

Причины концентрации CO 2 на древней Земле

В долговременных масштабах концентрация CO 2 в атмосфере определяется балансом геохимических процессов , включая захоронение органического углерода в отложениях, выветривание силикатных пород и вулканическую дегазацию . Конечным эффектом небольшого дисбаланса в углеродном цикле на протяжении десятков и сотен миллионов лет стало сокращение выбросов CO 2 в атмосферу . В масштабе миллиардов лет такая тенденция к снижению, похоже, будет продолжаться бесконечно, поскольку случайные исторические выбросы захороненного углерода в результате вулканизма станут менее частыми (по мере дальнейшего охлаждения земной мантии и постепенного истощения внутреннего радиоактивного тепла ). Скорость этих процессов чрезвычайно мала; следовательно, они не имеют никакого отношения к концентрации CO 2 в атмосфере в течение следующих сотен или тысяч лет.

Фотосинтез в геологическом прошлом

На протяжении геологической истории Земли концентрации CO 2 играли роль в биологической эволюции. Первые фотосинтезирующие организмы, вероятно, возникли на ранних стадиях эволюции жизни и, скорее всего, использовали в качестве источников электронов восстановители , такие как водород или сероводород , а не воду. [126] Цианобактерии появились позже, и избыток кислорода, который они производили, способствовал кислородной катастрофе , [127] которая сделала возможной эволюцию сложной жизни . В недавние геологические времена низкие концентрации CO 2 ниже 600 частей на миллион могли быть стимулом, благоприятствовавшим эволюции растений C 4 , численность которых значительно возросла между 7 и 5 миллионами лет назад по сравнению с растениями, которые использовали менее эффективный путь метаболизма C 3 . . [128] При нынешнем атмосферном давлении фотосинтез прекращается, когда концентрация CO 2 в атмосфере падает ниже 150 ppm и 200 ppm, хотя некоторые микробы могут извлекать углерод из воздуха при гораздо более низких концентрациях. [129] [130]

Измерение концентрации CO 2 на древней Земле

Данные ледяного керна за более чем 400 000 лет: график содержания CO 2 (зеленый), реконструированной температуры (синий) и пыли (красный) из ледяного керна Восток.
Соответствие между температурой и атмосферным CO 2 за последние 800 000 лет

Самый прямой метод измерения концентрации углекислого газа в атмосфере за периоды до инструментального отбора проб — это измерение пузырьков воздуха ( жидких или газовых включений ), захваченных ледниковыми щитами Антарктики или Гренландии . Наиболее широко признанные результаты таких исследований проводились на различных кернах Антарктики и указывают на то, что концентрации CO 2 в атмосфере составляли около 260–280 частей на миллион непосредственно перед началом промышленных выбросов и не сильно отличались от этого уровня в течение предшествующих 10 000 лет . [131] [132] Самая длинная запись ледяных кернов происходит в Восточной Антарктиде, где были отобраны образцы льда возрастом 800 000 лет. [133] За это время концентрация углекислого газа в атмосфере колебалась от 180 до 210 частей на миллион во время ледниковых периодов , увеличиваясь до 280–300 частей на миллион во время более теплых межледниковий . [134] [135]

Мольная доля CO 2 в атмосфере выросла примерно на 35 процентов с 1900-х годов, увеличившись с 280 частей на миллион по объему до 387 частей на миллион в 2009 году. Одно исследование, в котором использовались данные из устьиц окаменелых листьев, предполагает большую изменчивость: CO 2 мольные доли выше 300 ppm в период от десяти до семи тысяч лет назад [136] , хотя другие утверждают, что эти результаты, скорее всего, отражают проблемы калибровки или загрязнения, а не фактическую изменчивость CO 2 . [137] [138] Из-за способа захвата воздуха льдом (поры во льду медленно закрываются, образуя пузырьки глубоко внутри фирна ) и периода времени, представленного в каждом проанализированном образце льда, эти цифры представляют собой средние значения атмосферных концентраций до нескольких столетий, а не на годовом или десятилетнем уровне.

Ледяные керны служат свидетельством изменений концентрации парниковых газов за последние 800 000 лет. И CO 2 и CH
4концентрации варьируются между ледниковыми и межледниковыми фазами, и эти изменения сильно коррелируют с температурой. Не существует прямых данных для периодов, предшествующих периодам, представленным в записях ледяных кернов, записи, которая указывает на то, что мольные доли CO 2 оставались в диапазоне от 180 до 280 частей на миллион на протяжении последних 800 000 лет, вплоть до увеличения за последние 250 лет. . Однако различные косвенные измерения и модели предполагают более значительные различия в прошлых эпохах: 500 миллионов лет назад уровни CO 2 были, вероятно, в 10 раз выше, чем сейчас. [139]

Различные косвенные измерения использовались, чтобы попытаться определить концентрацию CO 2 в атмосфере миллионы лет назад. К ним относятся соотношения изотопов бора и углерода в некоторых типах морских отложений, а также количество устьиц , наблюдаемых на листьях ископаемых растений. [128]

Фитан — это разновидность дитерпеноидного алкана . Это продукт распада хлорофилла, и теперь он используется для оценки древних уровней CO 2 . [140] Фитан обеспечивает непрерывную запись концентраций CO 2 , но он также может перекрывать перерыв в записи CO 2 более 500 миллионов лет. [140]

600–400 миллионов лет назад

Есть свидетельства высоких концентраций CO 2 — более 6000 частей на миллион между 600 и 400 миллионами лет назад и более 3000 частей на миллион между 200 и 150 миллионами лет назад. [141]

Действительно, считается, что более высокие концентрации CO 2 преобладали на протяжении большей части фанерозойского периода : концентрации в четыре-шесть раз превышали нынешние концентрации в мезозойскую эру и в десять-пятнадцать раз превышали нынешние концентрации в раннюю палеозойскую эпоху до середины девонского периода . , около 400 миллионов лет назад. [142] [143] [144] Считается, что распространение наземных растений привело к снижению концентрации CO 2 в позднем девоне, и деятельность растений как источников и поглотителей CO 2 с тех пор сыграла важную роль в обеспечении стабилизирующей обратной связи. [145]

Еще раньше 200-миллионный период прерывистого, повсеместного оледенения, простиравшегося вблизи экватора ( Земля-снежок ), по-видимому, внезапно завершился, около 550 млн лет назад, в результате колоссального вулканического выделения газа, которое резко подняло концентрацию CO 2 в атмосфере до 12%, что примерно в 350 раз превышает современный уровень, вызывая экстремальные парниковые условия и отложения карбонатов в виде известняка со скоростью около 1 мм в день. [146] Этот эпизод ознаменовал завершение докембрийского периода , за ним последовали в целом более теплые условия фанерозоя, во время которых развивалась многоклеточная животная и растительная жизнь. С тех пор не наблюдалось никаких вулканических выбросов CO 2 сопоставимого масштаба. В современную эпоху выбросы вулканов в атмосферу составляют примерно 0,645 миллиарда тонн CO 2 в год, тогда как люди вносят 29 миллиардов тонн CO 2 каждый год. [147] [146] [148] [149]

60–5 миллионов лет назад

Концентрация CO 2 в атмосфере продолжала падать примерно 60 миллионов лет назад. Около 34 миллионов лет назад, во время эоцен-олигоценового вымирания и когда антарктический ледниковый щит начал принимать свою нынешнюю форму, содержание CO 2 составляло около 760 частей на миллион [150] , и есть геохимические свидетельства того, что концентрации были менее 300 частей на миллион. примерно 20 миллионов лет назад. Снижение концентрации CO 2 до критической точки 600 частей на миллион было основным фактором, вызвавшим оледенение Антарктики. [151] Низкие концентрации CO 2 могли быть стимулом, благоприятствовавшим эволюции растений C 4 , численность которых значительно возросла между 7 и 5 миллионами лет назад. [128]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Более поздние исследования показывают, что нынешние уровни CO 2 превосходят уровни 14 миллионов лет назад. [3]

Рекомендации

  1. ^ Showstack, Рэнди (2013). «Углекислый газ превышает 400 частей на миллион в Мауна-Лоа, Гавайи». Эос, Труды Американского геофизического союза . 94 (21): 192. Бибкод : 2013EOSTr..94Q.192S. дои : 10.1002/2013eo210004 . ISSN  0096-3941.
  2. ^ Монтень, Фен. «Сын пионера климатологии размышляет над отрезвляющей вехой». Йельский университет окружающей среды 360 . Йельская школа лесного хозяйства и экологических исследований. Архивировано из оригинала 8 июня 2013 года . Проверено 14 мая 2013 г.
  3. ^ abc АХМЕД, Иссам. «Текущий уровень углекислого газа в последний раз наблюдался 14 миллионов лет назад». физ.орг . Проверено 8 февраля 2024 г.
  4. ^ abcd «Углекислый газ сейчас более чем на 50% выше, чем доиндустриальный уровень | Национальное управление океанических и атмосферных исследований» . www.noaa.gov . 3 июня 2022 года. Архивировано из оригинала 5 июня 2022 года . Проверено 14 июня 2022 г.
  5. ^ abcd Эгглтон, Тони (2013). Краткое введение в изменение климата. Издательство Кембриджского университета. п. 52. ИСБН 9781107618763. Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  6. ^ abcd «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI) - Введение» . Лаборатория глобального мониторинга NOAA /Лаборатории исследования системы Земли. Архивировано из оригинала 27 ноября 2020 года . Проверено 18 декабря 2020 г.
  7. ^ Этеридж, DM; Л. П. Стил; Р.Л. Лангенфельдс; Р. Дж. Фрэнси; Ж.-М. Барнола; В.И. Морган (1996). «Естественные и антропогенные изменения содержания CO 2 в атмосфере за последние 1000 лет в воздухе антарктических льдов и фирна». Журнал геофизических исследований . 101 (Д2): 4115–28. Бибкод : 1996JGR...101.4115E. дои : 10.1029/95JD03410. ISSN  0148-0227. S2CID  19674607.
  8. ^ МГЭИК (2022 г.) Резюме для политиков. Архивировано 12 марта 2023 г. в Wayback Machine in Climate Change 2022: Смягчение последствий изменения климата. Вклад Рабочей группы III в шестой оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Архивировано 2 августа 2022 г. в Wayback Machine , Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.
  9. ^ Петти, GW (2004). «Первый курс атмосферной радиации». Эос-транзакции . 85 (36): 229–51. Бибкод : 2004EOSTr..85..341P. дои : 10.1029/2004EO360007 .
  10. ^ Аткинс П. , де Паула Дж (2006). Физическая химия Аткинса (8-е изд.). У. Х. Фриман. п. 462. ИСБН 978-0-7167-8759-4.
  11. ^ «Двуокись углерода поглощает и повторно излучает инфракрасное излучение». Центр научного образования UCAR. 2012. Архивировано из оригинала 21 сентября 2017 года . Проверено 9 сентября 2017 г.
  12. ^ Арчер Д. (15 марта 2005 г.). «Как долго продлится глобальное потепление?». RealClimate. Архивировано из оригинала 4 марта 2021 года . Проверено 5 марта 2021 г.
  13. ^ Арчер Д. (2009). «Время существования углекислого газа ископаемого топлива в атмосфере». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 117–34. Бибкод : 2009AREPS..37..117A. doi :10.1146/annurev.earth.031208.100206. hdl : 2268/12933. Архивировано из оригинала 24 февраля 2021 года . Проверено 7 марта 2021 г.
  14. ^ Йоос Ф., Рот Р., Фуглестведт Дж.С., Петерс Г.П., Энтинг И.Г., Фон Бло В. и др. (2013). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ». Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. doi : 10.5194/acpd-12-19799-2012 . hdl : 20.500.11850/58316 . Архивировано из оригинала 22 июля 2020 года . Проверено 7 марта 2021 г.
  15. ^ «Рисунок 8.SM.4» (PDF) . Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . п. 8СМ-16. Архивировано (PDF) из оригинала 24 марта 2021 года . Проверено 7 марта 2021 г.
  16. ^ «Климат и CO2 в атмосфере». Архивировано из оригинала 6 октября 2018 года . Проверено 10 октября 2007 г.
  17. ^ Бернер Р.А., Котавала З. (2001). «GEOCARB III: Пересмотренная модель атмосферного CO2 в фанерозойское время» (PDF) . Американский научный журнал . 301 (2): 182–204. Бибкод : 2001AmJS..301..182B. CiteSeerX 10.1.1.393.582 . дои : 10.2475/ajs.301.2.182. Архивировано (PDF) из оригинала 4 сентября 2011 года . Проверено 15 февраля 2008 г. 
  18. ^ abc Фридлингштейн, Пьер; О'Салливан, Майкл; Джонс, Мэтью В.; Эндрю, Робби М.; Грегор, Люк; Хаук, Джудит; Ле Кере, Коринн; Луикс, Ингрид Т.; Олсен, Аре; Питерс, Глен П.; Питерс, Воутер; Понгратц, Джулия; Швингшакль, Клеменс; Ситч, Стивен; Канаделл, Хосеп Г. (11 ноября 2022 г.). «Глобальный углеродный бюджет 2022». Данные науки о системе Земли . 14 (11): 4811–4900. Бибкод : 2022ESSD...14.4811F. doi : 10.5194/essd-14-4811-2022 . hdl : 20.500.11850/594889 .  В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0.
  19. ^ «Части на миллион» относится к количеству молекул углекислого газа на миллион молекул сухого воздуха. «Последние измерения углекислого газа». Изменение климата: жизненно важные признаки планеты . НАСА Глобальное изменение климата. Архивировано из оригинала 17 апреля 2022 года.Обновляется ежемесячно.
  20. ^ «Лаборатория глобального мониторинга - Тенденции содержания углекислого газа в атмосфере». Национальное управление океанических и атмосферных исследований.Последние данные и графики тенденций; часто обновляется
  21. ^ «Таблица содержания CO₂ в атмосфере с 1958 года, обновляется ежемесячно». Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Фактические цифры колеблются от месяца к месяцу в течение года, поэтому следует сравнивать цифры за один и тот же месяц разных лет или использовать цифры с сезонной поправкой.
  22. ^ «Таблицы преобразования». Информационно-аналитический центр по углекислому газу . Окриджская национальная лаборатория. 18 июля 2020 года. Архивировано из оригинала 27 сентября 2017 года . Проверено 18 июля 2020 г.Альтернативный URL. Архивировано 23 февраля 2016 г. на Wayback Machine.
  23. ^ abc Айринг, В., Н. П. Джиллетт, К. М. Ачута Рао, Р. Барималала, М. Баррейро Паррильо, Н. Беллуэн, К. Кассу, П. Дж. Дюрак, Ю. Косака, С. МакГрегор, С. Мин, О. Моргенштерн, и Ю. Сан, 2021: Глава 3: Влияние человека на климатическую систему. Архивировано 7 марта 2023 года в Wayback Machine . Изменение климата в 2021 году: физические научные основы. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Архивировано 9 августа 2021 г. в Wayback Machine [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Йелекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 423–552, номер номера : 10.1017/9781009157896.005.
  24. ^ «Мир имеет значение». Мир имеет значение . Проверено 4 декабря 2023 г.
  25. ^ Расмуссен, Карл Эдвард. «Темпы роста углекислого газа в атмосфере». Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  26. ^ «Часто задаваемые вопросы» . Информационно-аналитический центр углекислого газа (CDIAC). Архивировано из оригинала 17 августа 2011 года . Проверено 13 июня 2007 г.
  27. ^ Джордж К., Зиска Л.Х., Банс Дж.А., Квебедо Б. (2007). «Повышенная концентрация CO2 в атмосфере и температура на участке между городом и деревней». Атмосферная среда . 41 (35): 7654–7665. Бибкод : 2007AtmEn..41.7654G. doi :10.1016/j.atmosenv.2007.08.018. Архивировано из оригинала 15 октября 2019 года . Проверено 12 сентября 2019 г.
  28. ^ «Основные моменты углеродного бюджета на 2009 год» . globalcarbonproject.org. Архивировано из оригинала 16 декабря 2011 года . Проверено 2 ноября 2012 г.
  29. ^ «Углекислый газ проходит символическую отметку» . Би-би-си . 10 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 23 мая 2019 г. . Проверено 10 мая 2013 г.
  30. ^ «Актуальные средние еженедельные значения CO2 в Мауна-Лоа» . НОАА . Архивировано из оригинала 24 мая 2019 года . Проверено 1 июня 2019 г.
  31. ^ «Уровень парниковых газов превысил символическую отметку в 400 частей на миллион CO2» . Хранитель . Ассошиэйтед Пресс. 1 июня 2012 года. Архивировано из оригинала 22 января 2014 года . Проверено 11 мая 2013 г.
  32. ↑ Кунциг, Роберт (9 мая 2013 г.). «Климатическая веха: уровень CO2 на Земле превышает 400 частей на миллион». Национальная география . Архивировано из оригинала 15 декабря 2013 года . Проверено 12 мая 2013 г.
  33. ^ ab «Тенденции изменения содержания углекислого газа в атмосфере». Лаборатория исследования системы Земли . НОАА . Архивировано из оригинала 25 января 2013 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  34. ^ "Ранняя кривая Килинга | Программа Скриппса по CO2" . scrippsco2.ucsd.edu . Архивировано из оригинала 8 октября 2022 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  35. ^ "Страница NOAA CCGG, получено 2 марта 2016 г." . Архивировано из оригинала 11 августа 2011 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  36. ^ Веб-страница WDCGG. Архивировано 6 апреля 2016 г. на Wayback Machine. Проверено 2 марта 2016 г.
  37. ^ Веб-страница RAMCES [ постоянная мертвая ссылка ] Дата обращения 2 марта 2016 г.
  38. ^ "Страница CDIAC CO2, получено 9 февраля 2016 г." . Архивировано из оригинала 13 августа 2011 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  39. ^ «Информационная страница GLOBALVIEW-CO2. Проверено 9 февраля 2016 г.» . Архивировано из оригинала 31 января 2020 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  40. ^ «Веб-страница политики использования данных TCCON, получено 9 февраля 2016 г.» . Архивировано из оригинала 17 октября 2020 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  41. ^ например , Гош, Просенджит; Брэнд, Вилли А. (2003). «Масс-спектрометрия соотношения стабильных изотопов в исследованиях глобального изменения климата» (PDF) . Международный журнал масс-спектрометрии . 228 (1): 1–33. Бибкод : 2003IJMSp.228....1G. CiteSeerX 10.1.1.173.2083 . дои : 10.1016/S1387-3806(03)00289-6. Архивировано (PDF) из оригинала 11 августа 2017 года . Проверено 2 июля 2012 года . Проблемы глобальных изменений стали значительными из-за устойчивого роста концентрации газовых примесей в атмосфере (CO 2 , N 
    2    О     , Ч.
    4    ) за последние годы, что связано с увеличением потребления энергии на душу населения растущим населением мира.
  42. ^ Килинг, Чарльз Д.; Пайпер, Стивен С.; Уорф, Тимоти П.; Килинг, Ральф Ф. (2011). «Эволюция природных и антропогенных потоков атмосферного CO2 с 1957 по 2003 годы». Теллус Б. 63 (1): 1–22. Бибкод : 2011TellB..63....1K. дои : 10.1111/j.1600-0889.2010.00507.x . ISSN  0280-6509.
  43. ^ Бендер, Майкл Л.; Хо, Дэвид Т.; Хендрикс, Мелисса Б.; Мика, Роберт; Баттл, Марк О.; Танс, Питер П.; Конвей, Томас Дж.; Стертевант, Блейк; Кассар, Николя (2005). «Изменения O2/N2 в атмосфере, 1993–2002 гг.: Последствия для разделения секвестрации CO2 ископаемого топлива». Глобальные биогеохимические циклы . 19 (4): н/д. Бибкод : 2005GBioC..19.4017B. дои : 10.1029/2004GB002410 . ISSN  0886-6236.
  44. ↑ Эванс, Саймон (5 октября 2021 г.). «Анализ: какие страны исторически несут ответственность за изменение климата? / Историческая ответственность за изменение климата находится в центре дебатов о климатической справедливости». CarbonBrief.org . Углеродное резюме. Архивировано из оригинала 26 октября 2021 года . Источник: Carbon Краткий анализ данных Global Carbon Project, CDIAC, Our World in Data, Carbon Monitor, Houghton and Nassikas (2017) и Hansis et al (2015).
  45. ^ Баллантайн, AP; Олден, CB; Миллер, Дж. Б.; Танс, ПП; Уайт, JWC (2012). «Увеличение наблюдаемого чистого поглощения углекислого газа сушей и океанами за последние 50 лет». Природа . 488 (7409): 70–72. Бибкод : 2012Natur.488...70B. дои : 10.1038/nature11299. ISSN  0028-0836. PMID  22859203. S2CID  4335259.
  46. ^ ab Фридлингштейн, П., Джонс, М., О'Салливан, М., Эндрю, Р., Хаук, Дж., Питерс, Г., Питерс, В., Понгратц, Дж., Ситч, С., Ле Кере, К. и еще 66 человек (2019 г.) «Глобальный углеродный бюджет 2019 г.». Данные науки о системе Земли , 11 (4): 1783–1838. doi : 10.5194/essd-11-1783-2019.Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  47. ^ Длугокенский, Э. (5 февраля 2016 г.). «Среднегодовые данные по углекислому газу». Лаборатория исследования системы Земли . НОАА . Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 12 февраля 2016 г.
  48. ^ AP Баллантайн; CB Олден; Дж. Б. Миллер; ПП Танс; JWC Уайт (2012). «Увеличение наблюдаемого чистого поглощения углекислого газа сушей и океанами за последние 50 лет». Природа . 488 (7409): 70–72. Бибкод : 2012Natur.488...70B. дои : 10.1038/nature11299. PMID  22859203. S2CID  4335259.
  49. ^ ab «Глобальный углеродный бюджет 2010 г. (резюме)» . Центр Тиндаля по исследованию изменения климата . Архивировано из оригинала 23 июля 2012 года.
  50. ^ Рассчитано на основе файла global.1751_2013.csv в [1]. Архивировано 22 октября 2011 года в Wayback Machine из Центра анализа информации о углекислом газе .
  51. ^ МЭА (2023 г.), 1% крупнейших в мире источников выбросов производят более чем в 1000 раз больше CO 2 , чем 1% нижних, МЭА, Париж https://www.iea.org/commentaries/the-world-s-top-1 -из-эмиттеров-производят-в-1000-раз больше-co2-чем-дно-1, Лицензия: CC BY 4.0
  52. ^ «Глоссарий Приложения II». Межправительственная комиссия по изменению климата. Архивировано из оригинала 3 ноября 2018 года . Проверено 15 октября 2010 г.
  53. ^ Краткое описание парникового эффекта дано в четвертом оценочном отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата «Что такое парниковый эффект?» FAQ 1.3 – AR4 WGI Глава 1: Исторический обзор науки об изменении климата. Архивировано 30 ноября 2018 г. в Wayback Machine , Четвертый оценочный отчет МГЭИК, Глава 1, стр. 115: «Чтобы сбалансировать поглощенную поступающую [солнечную] энергию, Земля должна в среднем излучать такое же количество энергии обратно в космос. Поскольку Земля намного холоднее Солнца, она излучает на гораздо более длинных волнах, главным образом в инфракрасная часть спектра (см. рисунок 1). Большая часть этого теплового излучения, испускаемого сушей и океаном, поглощается атмосферой, включая облака, и переизлучается обратно на Землю. Это называется парниковым эффектом».
    Стивен Х. Шнайдер, в книге « Взаимодействие геосферы и биосферы и климат», Леннарт О. Бенгтссон и Клаус У. Хаммер, ред., Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-521-78238-4 , стр. 90–91. Э. Клауссен, В. А. Кокран и Д. П. Дэвис, Изменение климата: наука, стратегии и решения, Мичиганский университет, 2001. с. 373. А. Аллаби и М. Аллаби, Словарь наук о Земле, Oxford University Press, 1999, ISBN 0-19-280079-5 , с. 244. 

     
  54. ^ Вацлав Смил (2003). Биосфера Земли: эволюция, динамика и изменения. МТИ Пресс. п. 107. ИСБН 978-0-262-69298-4. Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  55. ^ «Солнечная радиация и энергетический баланс Земли». Климатическая система – EESC 2100, весна 2007 г. Колумбийский университет. Архивировано из оригинала 4 ноября 2004 года . Проверено 15 октября 2010 г.
  56. ^ Ле Тройт Х, Сомервилль Р, Кубаш Ю, Дин Ю, Мауритцен С , Мокссит А, Петерсон Т, Пратер М (2007). «Исторический обзор науки об изменении климата» (PDF) . Соломон С., Цинь Д., Мэннинг М., Чен З., Маркиз М., Аверит К.Б., Тиньор М., Миллер Х.Л. (ред.). Изменение климата 2007: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. п. 97. Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2018 года . Проверено 25 марта 2014 г.
  57. ^ «Неуловимая абсолютная температура приземного воздуха (SAT)» . Годдардский институт космических исследований . НОАА . Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  58. ^ «Пятый оценочный отчет МГЭИК - Глава 8: Антропогенное и естественное радиационное воздействие» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2018 г. Проверено 14 марта 2023 г.
  59. ^ Аррениус, Сванте (1896). «О влиянии углекислоты воздуха на температуру земли» (PDF) . Философский журнал и научный журнал : 237–76. Архивировано (PDF) из оригинала 18 ноября 2020 г. Проверено 14 марта 2023 г.
  60. ↑ Рибик, Холли (16 июня 2011 г.). «Углеродный цикл». Земная обсерватория . НАСА. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
  61. ^ Кайлер, З.; Яновяк, М.; Суонстон, К. (2017). «Глобальный углеродный цикл». Учет углерода лесов и пастбищ в землепользовании (PDF) . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба. стр. 3–9. Архивировано (PDF) из оригинала 7 июля 2022 года . Проверено 14 марта 2023 г. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  62. ^ Герлах, ТМ (4 июня 1991 г.). «Современные выбросы CO 2 от вулканов». Эос, Транзакции, Американский геофизический союз . 72 (23): 249, 254–55. Бибкод : 1991EOSTr..72..249.. doi : 10.1029/90EO10192.
  63. ^ Каппеллути, Г.; Бош, Х.; Монахи, PS (2009). Использование методов дистанционного зондирования для обнаружения и мониторинга выбросов парниковых газов в секторе землепользования Шотландии. Правительство Шотландии. ISBN 978-0-7559-7738-3. Архивировано из оригинала 8 июня 2011 года . Проверено 28 января 2011 г.
  64. ^ abc Цзюньлин Хуан; Майкл Б. МакЭлрой (2012). «Современный и исторический бюджет атмосферного CO2» (PDF) . Канадский физический журнал . 90 (8): 707–16. Бибкод : 2012CaJPh..90..707H. дои : 10.1139/p2012-033. Архивировано (PDF) из оригинала 3 августа 2017 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  65. ^ Canadell JG, Le Quéré C, Raupach MR и др. (ноябрь 2007 г.). «Вклад в ускорение роста выбросов CO2 в атмосферу в результате экономической деятельности, интенсивности выбросов углерода и эффективности естественных поглотителей». Учеб. Натл. акад. наук. США 104 (47): 18866–70. Бибкод : 2007PNAS..10418866C. дои : 10.1073/pnas.0702737104 . ПМК 2141868 . ПМИД  17962418.  
  66. ^ Post WM, King AW, Wullschleger SD, Hoffman FM (июнь 1997 г.). «Исторические изменения в хранении углерода в земной биосфере». Резюме исследования Министерства энергетики США . 34 (1): 99–109. Бибкод : 1997GBioC..11...99P. дои : 10.1029/96GB03942 . Архивировано из оригинала 28 июля 2011 года . Проверено 28 мая 2011 г.
  67. ^ Нилсон К.Х., Конрад П.Г. (декабрь 1999 г.). «Жизнь: прошлое, настоящее и будущее». Филос. Пер. Р. Сок. Лонд. Б Биол. Наука . 354 (1392): 1923–39. дои : 10.1098/rstb.1999.0532. ПМЦ 1692713 . ПМИД  10670014. 
  68. ^ Уитмарш Дж., Говинджи (1999). «Процесс фотосинтеза». В Сингхале GS; Ренгер Г; Сопоры СК; Иррганг К.Д.; Говинджи (ред.). Понятия фотобиологии: фотосинтез и фотоморфогенез . Бостон: Академическое издательство Kluwer. стр. 11–51. ISBN 978-0-7923-5519-9. Архивировано из оригинала 14 августа 2010 года . Проверено 20 марта 2014 г. 100 х 10 15 граммов углерода/год, фиксируемых фотосинтезирующими организмами, что эквивалентно 4 х 10 18 кДж/год = 4 х 10 21 Дж/год свободной энергии, запасенной в виде восстановленного углерода; (4 х 10 18 кДж/год) / (31 556 900 сек/год) = 1,27 х 10 14 Дж/год; (1,27 x 10 14 Дж/год) / (10 12 Дж/сек / ТВт) = 127 ТВт.
  69. ^ Стегер У, Ахтерберг В, Блок К, Боде Х, Френц В, Гатер С, Ханекамп Г, Имбоден Д, Янке М, Кост М, Курц Р, Нуцингер Х.Г., Циземер Т (2005). Устойчивое развитие и инновации в энергетическом секторе. Берлин: Шпрингер. п. 32. ISBN 978-3-540-23103-5. Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 14 марта 2023 г. Средняя глобальная мощность фотосинтеза составляет 130 ТВт (1 ТВт = 1 тераватт = 10 12 Вт).
  70. ^ «Мировое потребление первичной энергии по типам энергии и отдельным группам стран, 1980–2004 гг.» Управление энергетической информации. 31 июля 2006 г. Архивировано из оригинала (XLS) 9 ноября 2006 г. . Проверено 20 января 2007 г.
  71. ^ Филд CB, Беренфельд М.Дж., Рандерсон Дж.Т., Фальковски П. (июль 1998 г.). «Первичная продукция биосферы: интеграция наземных и океанических компонентов». Наука . 281 (5374): 237–40. Бибкод : 1998Sci...281..237F. дои : 10.1126/science.281.5374.237. PMID  9657713. Архивировано из оригинала 25 сентября 2018 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  72. ^ «Фотосинтез». Энциклопедия науки и технологий Макгроу-Хилла . Том. 13. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. 2007. ISBN 978-0-07-144143-8.
  73. ^ Брайант Д.А., Фригаард Н.У. (ноябрь 2006 г.). «Освещенный фотосинтез и фототрофия прокариот». Тенденции Микробиол . 14 (11): 488–96. дои : 10.1016/j.tim.2006.09.001. ПМИД  16997562.
  74. ^ аб Сьюзен Соломон ; Джан-Каспер Платтнер; Рето Кнутти; Пьер Фридлингштейн (февраль 2009 г.). «Необратимое изменение климата из-за выбросов углекислого газа». Учеб. Натл. акад. наук. США . 106 (6): 1704–09. Бибкод : 2009PNAS..106.1704S. дои : 10.1073/pnas.0812721106 . ПМЦ 2632717 . ПМИД  19179281. 
  75. ^ Арчер, Дэвид; Эби, Майкл; Бровкин, Виктор; Риджвелл, Энди; Цао, Лонг; Миколайевич, Уве; Калдейра, Кен; Мацумото, Кацуми; Манховен, Гай; Черногория, Альваро; Токос, Кэти (2009). «Время жизни углекислого газа ископаемого топлива в атмосфере». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 117–34. Бибкод : 2009AREPS..37..117A. doi :10.1146/annurev.earth.031208.100206. hdl : 2268/12933 . ISSN  0084-6597. Архивировано из оригинала 14 марта 2023 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  76. ↑ Килинг, Чарльз Д. (5 августа 1997 г.). «Изменение климата и углекислый газ: введение». Труды Национальной академии наук . 94 (16): 8273–8274. Бибкод : 1997PNAS...94.8273K. дои : 10.1073/pnas.94.16.8273 . ISSN  0027-8424. ПМК 33714 . ПМИД  11607732. 
  77. ^ «К 2500 году Земля может стать чужой для людей» . Scienmag: Последние новости науки и здравоохранения . 14 октября 2021 года. Архивировано из оригинала 18 октября 2021 года . Проверено 18 октября 2021 г.
  78. ^ Лион, Кристофер; Саупе, Эрин Э.; Смит, Кристофер Дж.; Хилл, Дэниел Дж.; Беккерман, Эндрю П.; Стрингер, Линдси С.; Маршан, Роберт; Маккей, Джеймс; Берк, Ариана; О'Хиггинс, Пол; Данхилл, Александр М.; Аллен, Бетани Дж.; Риль-Сальваторе, Жюльен; Азе, Трейси (2021). «Исследования и действия по изменению климата должны выходить за рамки 2100 года». Биология глобальных изменений . 28 (2): 349–361. дои : 10.1111/gcb.15871 . hdl : 20.500.11850/521222 . ISSN  1365-2486. PMID  34558764. S2CID  237616583.
  79. ^ ab МГЭИК (2021). «Резюме для политиков» (PDF) . Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. ISBN 978-92-9169-158-6.
  80. ^ «IPCC AR5, Глава 2, стр. 193» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21 ноября 2016 года . Проверено 28 января 2016 г.
  81. ^ Хоутон, изд. (2001). «Изменение климата 2001: Рабочая группа I: Научная основа - Глава 12: Обнаружение изменения климата и установление причин». МГЭИК . Архивировано из оригинала 11 июля 2007 года . Проверено 13 июля 2007 г.
  82. ^ «Глава 6. Изменения в климатической системе». Развитие науки об изменении климата . 2010. дои : 10.17226/12782. ISBN 978-0-309-14588-6.
  83. ^ Суонсон, КЛ; Сугихара, Г.; Цонис, А.А. (22 сентября 2009 г.). «Долгосрочная естественная изменчивость и изменение климата в 20 веке». Учеб. Натл. акад. наук. США . 106 (38): 16120–3. Бибкод : 2009PNAS..10616120S. дои : 10.1073/pnas.0908699106 . ПМЦ 2752544 . ПМИД  19805268. 
  84. ^ ab «Резюме для политиков». Океан и криосфера в меняющемся климате (PDF) . 2019. стр. 3–36. дои : 10.1017/9781009157964.001. ISBN 978-1-00-915796-4. Архивировано (PDF) из оригинала 29 марта 2023 года . Проверено 26 марта 2023 г.
  85. ^ abc Ченг, Лицзин; Авраам, Джон; Тренберт, Кевин Э.; Фасулло, Джон; Бойер, Тим; Манн, Майкл Э.; Чжу, Цзян; Ван, Фан; Локарнини, Рикардо; Ли, Юаньлун; Чжан, Бинь; Ю, Фуцзян; Ван, Лийинг; Чен, Синжун; Фэн, Личэн (2023). «Еще один год рекордной жары для океанов». Достижения в области атмосферных наук . 40 (6): 963–974. дои : 10.1007/s00376-023-2385-2 . ISSN  0256-1530. ПМЦ 9832248 . ПМИД  36643611.  Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  86. ^ Фокс-Кемпер, Б., Х.Т. Хьюитт, К. Сяо, Г. Адальгейрсдоттир, С.С. Дрейфхаут, Т.Л. Эдвардс, Н.Р. Голледж, М. Хемер, Р.Э. Копп, Г. Криннер, А. Микс, Д. Нотц, С. Новицки , И.С. Нурхати, Л. Руис, Ж.-Б. Салле, ABA Slangen и Ю. Ю, 2021: Глава 9: Изменение уровня океана, криосферы и моря. Архивировано 24 октября 2022 г. в Wayback Machine . Изменение климата в 2021 году: физические научные основы. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Архивировано 9 августа 2021 г. в Wayback Machine [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Йелекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 1211–1362.
  87. ↑ Гилле, Сара Т. (15 февраля 2002 г.). «Потепление Южного океана с 1950-х годов». Наука . 295 (5558): 1275–1277. Бибкод : 2002Sci...295.1275G. дои : 10.1126/science.1065863. PMID  11847337. S2CID  31434936.
  88. ^ Терхаар, Йенс; Фрелихер, Томас Л.; Йоос, Фортунат (2023). «Закисление океана в сценариях стабилизации температуры, обусловленных выбросами: роль TCRE и парниковых газов, отличных от CO2». Письма об экологических исследованиях . 18 (2): 024033. Бибкод : 2023ERL....18b4033T. дои : 10.1088/1748-9326/acaf91. ISSN  1748-9326. S2CID  255431338. Рисунок 1f
  89. ^ Закисление океана из-за увеличения содержания углекислого газа в атмосфере (PDF) . Королевское общество. 2005. ISBN 0-85403-617-2.
  90. ^ Цзян, Ли-Цин; Картер, Брендан Р.; Фили, Ричард А.; Лаувсет, Сив К.; Олсен, Аре (2019). «РН поверхности океана и буферная емкость: прошлое, настоящее и будущее». Научные отчеты . 9 (1): 18624. Бибкод : 2019NatSR...918624J. дои : 10.1038/s41598-019-55039-4 . ПМК 6901524 . ПМИД  31819102.  Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine.
  91. ^ Чжан, Ю.; Ямамото-Каваи, М.; Уильямс, WJ (16 февраля 2020 г.). «Два десятилетия закисления океана в поверхностных водах круговорота Бофорта, Северный Ледовитый океан: последствия таяния и отступления морского льда в 1997–2016 годах». Письма о геофизических исследованиях . 47 (3). дои : 10.1029/2019GL086421 . S2CID  214271838.
  92. ^ Бопре-Лаперьер, Алексис; Муччи, Альфонсо; Томас, Хельмут (31 июля 2020 г.). «Современное состояние и изменчивость карбонатной системы Канадского Арктического архипелага и прилегающих бассейнов в контексте закисления океана». Биогеонауки . 17 (14): 3923–3942. Бибкод : 2020BGeo...17.3923B. дои : 10.5194/bg-17-3923-2020 . S2CID  221369828.
  93. ^ Уэяма М., Ичии К., Кобаяши Х., Кумагай Т.О., Берингер Дж., Мербольд Л. и др. (17 июля 2020 г.). «Вывод об эффекте удобрения CO2 на основе глобального мониторинга обмена земля-атмосфера с помощью теоретической модели». Письма об экологических исследованиях . 15 (8): 084009. Бибкод : 2020ERL....15h4009U. дои : 10.1088/1748-9326/ab79e5 . ISSN  1748-9326.
  94. ^ аб Тараммал Т., Бала Г., Нараянаппа Д., Немани Р. (апрель 2019 г.). «Потенциальная роль удобрений CO 2 , отложений азота, изменения климата, а также землепользования и изменения земного покрова на глобальное поглощение углерода наземной средой в двадцать первом веке». Климатическая динамика . 52 (7–8): 4393–4406. Бибкод : 2019ClDy...52.4393T. дои : 10.1007/s00382-018-4388-8. ISSN  0930-7575. S2CID  134286531.
  95. ^ abcd Харарук О., Кэмпбелл Э.М., Антос Дж.А., Пэриш Р. (декабрь 2018 г.). «Кольцевые кольца деревьев не свидетельствуют об эффекте удобрений CO2 в старовозрастных субальпийских лесах западной Канады». Биология глобальных изменений . 25 (4): 1222–1234. Бибкод : 2019GCBio..25.1222H. дои : 10.1111/gcb.14561 . ПМИД  30588740.
  96. ^ Картрайт Дж (16 августа 2013 г.). «Как углеродные удобрения влияют на урожайность сельскохозяйственных культур?». сеть экологических исследований . Письма об экологических исследованиях. Архивировано из оригинала 27 июня 2018 года . Проверено 3 октября 2016 г.
  97. ^ Смит В.К., Рид СК, Кливленд СС, Баллантайн АП, Андерегг В.Р., Видер В.Р. и др. (март 2016 г.). «Большое расхождение в оценках моделей спутниковой и земной систем глобального наземного удобрения CO 2 ». Природа Изменение климата . 6 (3): 306–310. Бибкод : 2016NatCC...6..306K. дои : 10.1038/nclimate2879. ISSN  1758-678X.
  98. ^ Чен С., Райли У.Дж., Прентис И.С., Кинан Т.Ф. (март 2022 г.). «Оплодотворение земного фотосинтеза CO2, выведенное от места к глобальному масштабу». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 119 (10): e2115627119. Бибкод : 2022PNAS..11915627C. дои : 10.1073/pnas.2115627119. ПМЦ 8915860 . ПМИД  35238668. 
  99. ^ Бастос А, Сиаис П, Шевалье Ф, Рёденбек С, Баллантайн А.П., Меньян Ф, Инь Ю, Фернандес-Мартинес М, Фридлингштейн П, Пенуэлас Дж, Пиао С.Л. (7 октября 2019 г.). «Контрастное влияние удобрений CO2, изменений в землепользовании и потепления на сезонную амплитуду обмена CO2 в Северном полушарии». Химия и физика атмосферы . 19 (19): 12361–12375. Бибкод : 2019ACP....1912361B. дои : 10.5194/acp-19-12361-2019 . ISSN  1680-7324.
  100. ^ Ли Q, Лу X, Ван Y, Хуан X, Кокс ПМ, Луо Y (ноябрь 2018 г.). «Индекс площади листьев определен как основной источник изменчивости смоделированного внесения CO2». Биогеонауки . 15 (22): 6909–6925. дои : 10.5194/bg-2018-213 .
  101. ^ Альбани М., Медвиги Д., Хёртт Г.К., Муркрофт П.Р. (декабрь 2006 г.). «Вклад изменений в землепользовании, удобрений CO 2 и изменчивости климата в поглотитель углерода на востоке США: разделение поглотителя углерода на востоке США». Биология глобальных изменений . 12 (12): 2370–2390. дои : 10.1111/j.1365-2486.2006.01254.x. S2CID  2861520.
  102. ^ Ван С., Чжан Ю, Цзюй В, Чен Дж. М., Сиас П., Ческатти А. и др. (декабрь 2020 г.). «Недавнее глобальное снижение воздействия удобрений CO2 на фотосинтез растительности». Наука . 370 (6522): 1295–1300. Бибкод : 2020Sci...370.1295W. doi : 10.1126/science.abb7772. hdl : 10067/1754050151162165141 . PMID  33303610. S2CID  228084631.
  103. ^ Сагден AM (11 декабря 2020 г.). Фанк М (ред.). «Снижение эффекта углеродных удобрений». Наука . 370 (6522): 1286,5–1287. Бибкод : 2020Sci...370S1286S. doi : 10.1126/science.370.6522.1286-e. S2CID  230526366.
  104. ^ Киршбаум MU (январь 2011 г.). «Усиливает ли усиленный фотосинтез рост? Уроки, извлеченные из исследований по обогащению CO2». Физиология растений . 155 (1): 117–24. дои : 10.1104/стр.110.166819. ПМК 3075783 . ПМИД  21088226. 
  105. ^ «Глобальное позеленение замедляет потепление» . Earthobservatory.nasa.gov . 18 февраля 2020 г. Проверено 27 декабря 2020 г.
  106. ^ Табор А (8 февраля 2019 г.). «Человеческая деятельность в Китае и Индии доминирует над озеленением Земли». НАСА . Проверено 27 декабря 2020 г.
  107. ^ Чжу З, Пяо С, Минени РБ, Хуан М, Цзэн З, Канаделл Дж. Г. и др. (1 августа 2016 г.). «Озеленение Земли и его движущие силы». Природа Изменение климата . 6 (8): 791–795. Бибкод : 2016NatCC...6..791Z. дои : 10.1038/nclimate3004. S2CID  7980894.
  108. ↑ Хилле К. (25 апреля 2016 г.). «Удобрения углекислым газом озеленяют Землю, результаты исследования». НАСА . Проверено 27 декабря 2020 г.
  109. ^ «Если вы ищете хорошие новости об изменении климата, это лучшее, что есть на данный момент». Вашингтон Пост . Проверено 11 ноября 2016 г.
  110. ^ Шимель Д., Стивенс Б.Б., Фишер Дж.Б. (январь 2015 г.). «Влияние увеличения выбросов CO2 на земной углеродный цикл». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (2): 436–41. Бибкод : 2015PNAS..112..436S. дои : 10.1073/pnas.1407302112 . ПМЦ 4299228 . ПМИД  25548156. 
  111. ↑ Писофт, Петр (25 мая 2021 г.). «Сокращение стратосферы, вызванное увеличением выбросов парниковых газов». Письма об экологических исследованиях . 16 (6): 064038. Бибкод : 2021ERL....16f4038P. дои : 10.1088/1748-9326/abfe2b .
  112. ^ «Последствия изменения климата». Метеорологическое бюро . Проверено 23 апреля 2023 г.
  113. ^ Кезе, Лаура; Гойер, Яна К. (2018). «Реакция фитопланктона на изменение морского климата – введение». YOUMARES 8 – Океаны через границы: учимся друг у друга . стр. 55–71. дои : 10.1007/978-3-319-93284-2_5. ISBN 978-3-319-93283-5. S2CID  134263396.
  114. ^ Червь, Борис; Барбье, Эдвард Б.; Бомонт, Никола; Даффи, Дж. Эмметт; Фольке, Карл; Халперн, Бенджамин С.; Джексон, Джереми, Британская Колумбия; Лотце, Хайке К.; Микели, Фиоренца; Палумби, Стивен Р.; Сала, Энрик; Селкое, Кимберли А.; Стахович, Джон Дж.; Уотсон, Рег (2006). «Воздействие утраты биоразнообразия на экосистемные услуги океана». Наука . 314 (5800): 787–790. дои : 10.1126/science.1132294.
  115. ^ Ченг, Лицзин; Авраам, Джон; Хаусфатер, Зик; Тренберт, Кевин Э. (11 января 2019 г.). «Как быстро нагреваются океаны?». Наука . 363 (6423): 128–129. Бибкод : 2019Sci...363..128C. doi : 10.1126/science.aav7619. PMID  30630919. S2CID  57825894.
  116. ^ аб Дони, Скотт С.; Буш, Д. Шаллин; Кули, Сара Р.; Кроекер, Кристи Дж. (17 октября 2020 г.). «Воздействие закисления океана на морские экосистемы и зависимые от них человеческие сообщества». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 45 (1): 83–112. doi : 10.1146/annurev-environ-012320-083019 . Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine.
  117. ^ МГЭИК, 2021: «Приложение VII: Глоссарий». Мэтьюз, Дж.БР., В. Мёллер, Р. ван Димен, Дж. С. Фуглестведт, В. Массон-Дельмотт, К. Мендес, С. Семенов, А. Райзингер (ред.). В книге «Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата». Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 2215–2256, номер номера : 10.1017/9781009157896.022.
  118. ^ Геден, Оливер (май 2016 г.). «Действительная климатическая цель». Природа Геонауки . 9 (5): 340–342. Бибкод : 2016NatGe...9..340G. дои : 10.1038/ngeo2699. ISSN  1752-0908. Архивировано из оригинала 25 мая 2021 года . Проверено 7 марта 2021 г.
  119. ^ Шенуит, Феликс; Колвин, Ребекка; Фридал, Матиас; Макмаллин, Барри; Райзингер, Энди; Санчес, Дэниел Л.; Смит, Стивен М.; Торвангер, Асбьёрн; Рефорд, Анита ; Геден, Оливер (4 марта 2021 г.). «Разработка политики по удалению углекислого газа: оценка развития событий в 9 случаях ОЭСР». Границы климата . 3 : 638805. doi : 10.3389/fclim.2021.638805 . hdl : 1885/270309 . ISSN  2624-9553.
  120. ↑ Хо, Дэвид Т. (4 апреля 2023 г.). «Удаление углекислого газа не является нынешним решением проблемы изменения климата — нам нужно изменить ситуацию». Природа . 616 (7955): 9. Бибкод : 2023Natur.616....9H. дои : 10.1038/d41586-023-00953-x. ISSN  0028-0836. PMID  37016122. S2CID  257915220.
  121. ^ МГЭИК (2022). Шукла, PR; Ски, Дж.; Слэйд, Р.; Аль Хурдаджи, А.; и другие. (ред.). Изменение климата 2022: Смягчение последствий изменения климата (PDF) . Вклад Рабочей группы III в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета (в печати). дои : 10.1017/9781009157926. ISBN 9781009157926.
  122. ^ Уокер, Джеймс К.Г. (июнь 1985 г.). «Углекислый газ на ранней Земле» (PDF) . Происхождение жизни и эволюция биосферы . 16 (2): 117–27. Бибкод : 1985OrLi...16..117W. дои : 10.1007/BF01809466. hdl : 2027.42/43349 . PMID  11542014. S2CID  206804461. Архивировано (PDF) из оригинала 14 сентября 2012 года . Проверено 30 января 2010 г.
  123. ^ Павлов, Александр А.; Кастинг, Джеймс Ф.; Браун, Лиза Л.; Ярость, Кэти А.; Фридман, Ричард (май 2000 г.). «Парниковое потепление от CH4 в атмосфере ранней Земли». Журнал геофизических исследований . 105 (Е5): 11981–90. Бибкод : 2000JGR...10511981P. дои : 10.1029/1999JE001134 . ПМИД  11543544.
  124. ^ Занле, К.; Шефер, Л .; Фегли, Б. (2010). «Ранние атмосферы Земли». Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (10): а004895. doi : 10.1101/cshperspect.a004895. ПМЦ 2944365 . ПМИД  20573713. 
  125. ^ Олсон Дж. М. (май 2006 г.). «Фотосинтез в архейскую эпоху». Фотосинт. Рез . 88 (2): 109–17. Бибкод : 2006PhoRe..88..109O. дои : 10.1007/s11120-006-9040-5. PMID  16453059. S2CID  20364747.
  126. ^ Buick R (август 2008 г.). «Когда появился кислородный фотосинтез?». Филос. Пер. Р. Сок. Лонд. Б Биол. Наука . 363 (1504): 2731–43. дои : 10.1098/rstb.2008.0041. ПМК 2606769 . ПМИД  18468984. 
  127. ^ abc Осборн, CP; Бирлинг, диджей (2006). «Зеленая революция природы: замечательный эволюционный рост растений C4». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 361 (1465): 173–94. дои : 10.1098/rstb.2005.1737. ПМК 1626541 . ПМИД  16553316. 
  128. ^ Лавлок, Дж. Э. (1972). «Гайя, вид через атмосферу». Атмосферная среда . 6 (8): 579–580. Бибкод : 1972AtmEn...6..579L. дои : 10.1016/0004-6981(72)90076-5. Архивировано из оригинала 3 ноября 2011 года . Проверено 22 марта 2014 г.
  129. ^ Ли, К.-Ф. (30 мая 2009 г.). «Атмосферное давление как естественный регулятор климата для планеты земной группы с биосферой». Труды Национальной академии наук . 106 (24): 9576–9579. Бибкод : 2009PNAS..106.9576L. дои : 10.1073/pnas.0809436106 . ПМК 2701016 . PMID  19487662. Архивировано из оригинала 12 февраля 2013 года . Проверено 22 марта 2014 г. 
  130. ^ Этеридж, DM; Стил, LP; Лангенфельдс, РЛ; Фрэнси, Р.Дж.; Барнола, Дж. М.; Морган, VI (июнь 1998 г.). «Исторические данные о выбросах CO2 получены на основе сплайновой подгонки (20-летний интервал) ледяных кернов Law Dome DE08 и DE08-2». Информационно-аналитический центр по углекислому газу . Окриджская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 5 марта 2012 года . Проверено 12 июня 2007 г.
  131. ^ Флюкигер, Жаклин (2002). «Запись голоценового ледяного керна N2O с высоким разрешением и ее связь с CH4 и CO2». Глобальные биогеохимические циклы . 16 (1): 1010. Бибкод : 2002GBioC..16.1010F. дои : 10.1029/2001GB001417 .
  132. ^ Амос, Дж. (4 сентября 2006 г.). «Глубокий лед рассказывает долгую климатическую историю». Новости BBC . Архивировано из оригинала 23 января 2013 года . Проверено 28 апреля 2010 г.
  133. ^ Хилеман Б. (ноябрь 2005 г.). «Расширенная запись ледяного керна: анализ захваченного воздуха показывает, что текущий уровень CO2 находится на самом высоком уровне за 650 000 лет». Новости химии и техники . 83 (48): 7. doi :10.1021/cen-v083n048.p007. ISSN  0009-2347. Архивировано из оригинала 15 мая 2019 года . Проверено 28 января 2010 г.
  134. ^ Данные ледового керна Восток. Архивировано 27 февраля 2015 г. на Wayback Machine , ncdc.noaa.gov. Архивировано 22 апреля 2021 г. на Wayback Machine.
  135. ^ Фридерика Вагнер; Бент Эаби; Хенк Вишер (2002). «Быстрые изменения содержания CO2 в атмосфере, связанные с похолоданием, произошедшим 8200 лет назад». Учеб. Натл. акад. наук. США . 99 (19): 12011–14. Бибкод : 2002PNAS...9912011W. дои : 10.1073/pnas.182420699 . ПМК 129389 . ПМИД  12202744. 
  136. ^ Андреас Индермюле; Бернхард Штауффер; Томас Ф. Стокер (1999). «Концентрация CO2 в атмосфере в раннем голоцене». Наука . 286 (5446): 1815. doi : 10.1126/science.286.5446.1815a . Индермюле, А (1999). «Концентрация CO2 в атмосфере в раннем голоцене». Наука . 286 (5446): 1815а–15. дои : 10.1126/science.286.5446.1815a .
  137. ^ Х. Дж. Смит; М. Вален; Д. Мастроянни (1997). «Концентрация CO 2 в воздухе, захваченном льдом GISP2 в период перехода последнего ледникового максимума в голоцен». Письма о геофизических исследованиях . 24 (1): 1–4. Бибкод : 1997GeoRL..24....1S. дои : 10.1029/96GL03700. S2CID  129667062.
  138. ^ Файл: Фанерозойский углекислый газ.png
  139. ^ аб Витковски, Кейтлин (28 ноября 2018 г.). «Молекулярные окаменелости фитопланктона показывают вековую тенденцию pCO2 на протяжении фанерозоя». Достижения науки . 2 (11): eaat4556. Бибкод : 2018SciA....4.4556W. doi : 10.1126/sciadv.aat4556. ПМК 6261654 . ПМИД  30498776. 
  140. ^ «МГЭИК: Изменение климата 2001: Научная основа» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 августа 2022 года . Проверено 14 марта 2023 г.
  141. ^ Бернер, Роберт А. (январь 1994 г.). «GEOCARB II: пересмотренная модель атмосферного CO2 за фанерозойское время». Американский научный журнал . 294 (1): 56–91. Бибкод : 1994AmJS..294...56B. дои : 10.2475/ajs.294.1.56 .
  142. ^ Ройер, DL; Р.А. Бернер; Диджей Бирлинг (2001). «Изменение CO 2 в атмосфере в фанерозое : оценка геохимических и палеобиологических подходов». Обзоры наук о Земле . 54 (4): 349–92. Бибкод : 2001ESRv...54..349R. дои : 10.1016/S0012-8252(00)00042-8.
  143. ^ Бернер, Роберт А.; Котавала, Заварет (2001). «GEOCARB III: пересмотренная модель содержания CO2 в атмосфере за фанерозойское время» (PDF) . Американский научный журнал . 301 (2): 182–204. Бибкод : 2001AmJS..301..182B. CiteSeerX 10.1.1.393.582 . дои : 10.2475/ajs.301.2.182. Архивировано (PDF) из оригинала 25 апреля 2006 г. 
  144. ^ Берлинг, диджей ; Бернер, Р.А. (2005). «Обратная связь и коэволюция растений и атмосферного CO2». Учеб. Натл. акад. наук. США . 102 (5): 1302–05. Бибкод : 2005PNAS..102.1302B. дои : 10.1073/pnas.0408724102 . ПМЦ 547859 . ПМИД  15668402. 
  145. ^ Аб Хоффманн, П.Ф.; Эй Джей Кауфман; ГП Халверсон; Д. П. Шраг (1998). «Неопротерозойская земля-снежок». Наука . 281 (5381): 1342–46. Бибкод : 1998Sci...281.1342H. дои : 10.1126/science.281.5381.1342. PMID  9721097. S2CID  13046760.
  146. ^ Сигел, Итан. «Сколько CO2 выбрасывает один вулкан?». Форбс . Архивировано из оригинала 6 июня 2017 года . Проверено 6 сентября 2018 г.
  147. ^ Герлах, ТМ (1991). «Современные выбросы CO 2 от вулканов». Труды Американского геофизического союза . 72 (23): 249–55. Бибкод : 1991EOSTr..72..249.. doi : 10.1029/90EO10192.
  148. ^ См. также: «Геологическая служба США». 14 июня 2011 года. Архивировано из оригинала 25 сентября 2012 года . Проверено 15 октября 2012 г.
  149. ^ «Новые данные о CO2 помогают раскрыть секреты формирования Антарктики» . Физорг.com. 13 сентября 2009 года. Архивировано из оригинала 15 июля 2011 года . Проверено 28 января 2010 г.
  150. ^ Пагани, Марк; Хубер, Мэтью; Лю, Чжунхуэй; Богати, Стивен М.; Хендерикс, Йоринтье; Сейп, Виллем; Кришнан, Шринатх; Деконто, Роберт М. (2 декабря 2011 г.). «Падение уровня углекислого газа привело к образованию полярного ледникового покрова, как показало исследование». Наука . 334 (6060): 1261–4. Бибкод : 2011Sci...334.1261P. дои : 10.1126/science.1203909. PMID  22144622. S2CID  206533232. Архивировано из оригинала 22 мая 2013 года . Проверено 14 мая 2013 г.

Внешние ссылки