Исследование биотических источников и стоков атмосферного углерода в океане и на суше

• Автор: Макарьева, Анастасия Михайловна
• Шифр специальности: 04.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Оглавление

ГЛАВА 1. Введение. История возникновения проблемы

ГЛАВА 2. Поглощение атмосферного углерода океаном в неорганической форме

ГЛАВА 3. Реакция биоты океана на рост концентрации атмосферной двуокиси

углерода

3.1. Биотический насос атмосферного углерода

3.2. Гомеостаз естественной биоты и окружающей среды

3.3. Изменение продукции растворенного органического вещества в

3.4. Изменение глобального круговорота углерода

3.5. Глобальные изменения массы атмосферного углерода

ГЛАВА 4. Исследование данных по распределению концентраций изотопов углерода

С, С и С в океане и атмосфере
4.1. Стационарное состояние РОУ
4.1.1. Времена оборота РОУ и У
4.1.2. Глубинные профили концентраций РОУ для С
4.1.3. Нестационарность медленнооборотной фракции РОУ
4.1.4. Распределение радиоуглерода в РОУ
4.2. Современное состояние РОУ
4.2.1. Поглощение бомбового радиоуглерода стационарным РОУ
4.2.2. Изменение поверхностной концентрации С в РОУ
4.2.3. Относительный прирост современной продукции РОУ
4.2.4. Оценка глобальной скорости поглощения углерода биотой океана
ГЛАВА 5. Поток поглощения атмосферного углерода океаном через поверхность
раздела водавоздух
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Все остальные глобальные резервуары либо обладают ничтожно малыми запасами углерода, либо остаются неактивными и скорости изменения масс углерода в этих резервуарах на несколько порядков меньше скоростей изменения масс углерода в перечисленных пяти основных глобальных резервуарах углерода я. Так, например, скорость выбросов углерода из земных недр составляет менее тысячной доли современной скорости сжигания ископаемого топлива Ронов, Будыко и др. я. Выбросы окиси углерода СО составляют примерно сотую часть от выбросов СО2 я. Запасы углерода в живой биомассе океана составляют тысячную долю запасов углерода в РОУ океана i, i, . Изменение массы углерода, т,, во всех пяти перечисленных основных активных глобальных резервуарах имеет один и тот же порядок величины. Л, 0, 1. i современная и доиндустриальная массы углерода в резервуаре г, соответственно го, произошедшее изменение массы за индустриальную эру ж, скорость этого изменения Как было отмечено выше, изменения тпа и пга в атмосфере непосредственно измеряются на метеостанциях и в ледовых кернах. Выбросы ископаемого топлива i7i и ту хорошо документированы с начала индустриальной эры и также хорошо известны , 2 I, . Скорость поглощения избытков атмосферного углерода физикохимической системой океана связана со стремлением системы океанатмосфера к физикохимическому равновесному состоянию. Эта скорость была вычислена за период годы путем исследования изменения отношения изотопов СС в водах Мирового океана за этот период времени . i, ii, . Распространение этих данных на любые времена с помощью известных данных для накопления СО2 в атмосфере и теоретического поведения систем при стремлении к равновесному состоянию рассмотрено в следующем разделе диссертации. Относительная точность выполнения уравнения 1. Отброшенные члены составляют не более одного процента, в то время как величины всех учтенных членов известны в лучшем случае с точностью порядка нескольких процентов. Таким образом, точность выполнения уравнений 1. Наибольшей неопределенностью см. Кондратьев, КоплаиДикс, , , I, характеризуются последние два члена в уравнениях 1. Это масса и скорость изменения 4 содержания углерода в растворенном органическом углероде РОУ океана и органическом веществе биоты суши, 7щ и гпь. Исследованию этих членов и посвящена диссертация. До начала интенсивного возмущения окружающей среды человеком атмосферная двуокись углерода находилась в физикохимическом равновесии с растворенным неорганическим углеродом РНУ океана, см. После начала выбросов углерода в атмосферу вследствие сжигания ископаемого топлива и сведения лесов эго равновесие было нарушено, и начался физический процесс стремления системы океанатмосфера к установлению нового физикохимического равновесия. Возмущающим фактором является прирост массы атмосферной двуокиси углерода, та, относительно его дои иду стриалыюго равновесного значения Ма о. Система атмосфераокеан реагирует на внешние возмущения, когда отношение таЛй0 начинает превосходить чувствительность системы. Чувствительность системы можно принять равной средним относительным флуктуациям в равновесном доиндустриальном состоянии. Превышение чувствительности и начало наблюдаемых глобальных изменений произошло в начале девятнадцатого столетия, рис. Скорость чистого поглощения физикохимической системой океана избытков массы, т, атмосферного СО должна быть функцией отношения та , Где x 0 при х хоУ хо средние относительные флуктуации в равновесном доиндустриальном состоянии. Функция 0 может зависеть и от других компонентов возмущения окружающей среды. Однако все остальные ото сительные величины возмущения окружающей среды, непосредственно связанные с возмущением атмосферного СО, существенно меньше величины таАа0 и могут не учитываться. При относительно малой величине функция таМа0 может быть разложена в ряд Тейлора по степеням i0. Мао включена в константу кя.