Все отмеченные выше особенности пространственно-временного распределения диоксида углерода в атмосфере определяются сочетанием природных и антропогенных факторов. Наличие годового хода концентраций, безусловно, связано с динамикой функционирования основных (биотических) источников и стоков этого компонента. В частности, летний минимум объясняется его поглощением в процессе фотосинтеза. О превалирующем значении этого стока свидетельствуют также и суточные вариации концентраций в приземном воздухе негородских районов, достигающие 30 %. Например, в зоне тропических лесов в дневное время, когда происходит активное поглощение С02 растительностью, концентрация его падает до 300-320 млн 1, а ночью поднимается до 400 млн 1 (над центральными бедными жизнью частями океанов суточный ход практически отсутствует).[ ...]
Широтное распределение эмиссии (на рис. 3.6) указывает на промышленно развитые страны Северного полушария как на основные "поставщики" техногенного С02. Неравномерность распределения источников, а также особенности общей циркуляции атмосферы (существование замкнутых пассатных ячеек и внутри-тропической зоны конвергенции, см. рис. 1.5) служат причиной возникновения широтного градиента концентраций С02.[ ...]
Для правильной оценки допустимых масштабов антропогенного выброса диоксида углерода в атмосферу необходимо знать современные темпы его поглощения океанами и биотой континентов, а также возможные изменения этих темпов в будущем. В решении этой задачи большую роль играет моделирование процессов распределения избыточного углерода между различными резервуарами.[ ...]
Методология моделирования углеродного цикла базируется на естественном делении внешних геосфер на составляющие с более или менее четкими границами между ними: стратосфера -тропосфера, тропосфера - океаносфера, верхний перемешиваемый слой океана - его глубоководная часть и т. п. В природе связь между этими составляющими-резервуарами осуществляется посредством глобального гидрологического цикла, газового обмена, прямых и скрытых потоков тепловой энергии.[ ...]
Рассмотрим пример наиболее простой блочной (резервуар-ной) модели, в которой содержание углерода определяется для каждого из резервуаров с учетом обмена между ними. В качестве блоков она включает всю атмосферу, биоту континентов, перемешиваемый ("деятельный") слой океана и его глубоководную часть. На рис. 3.7 приведена блок-схема, причем содержание углерода (./V) в каждом из резервуаров нормировано на его общее количество в атмосфере.[ ...]
Решение приведенной системы дифференциальных уравнений требует определения коэффициентов обмена и Ау1. Эти коэффициенты находят на основании данных о распределении между различными резервуарами радиоуглерода МС, образующегося в атмосфере под действием космических лучей. Период полураспада 4С составляет 5730 лет, т. е. в течение года распадается /яв27 часть общего количества находящегося в геосферах радиоуглерода.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Блок-схема распределения и потоков углерода в составе С02 между резервуарами |
 |
| Конфигурация системы резервуаров, использованная А. Бьёркстремом для описания вертикальной циркуляции и обмена между промежуточными слоями океана и слоем перемешивания |
 |
| Оценки годового потребления угля (1), нефти (2), газа (3) и урана (4) по данным Национальной Академии наук США (в единицах вырабатываемой энергии) |
 |
| Динамика содержания С02 в атмосфере, вычисленная в рамках блочно-диффузионной модели (А. Бьёркстрем, 1988) |
|