Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Обобщение данных палеоклиматологии метана.
Наблюдения за метаном с 2005 по 2014 год, показывающие сезонные колебания и разницу между северным и южным полушариями.
Компьютерные модели, показывающие количество метана (частей на миллион по объему) на поверхности (вверху) и в стратосфере (внизу) [2]

Атмосферный метан - это метан, присутствующий в атмосфере Земли . [3] Концентрации метана в атмосфере представляют интерес, потому что это один из самых сильных парниковых газов в атмосфере Земли. Уровень метана в атмосфере растет. [4]

20-летний потенциал глобального потепления метана составляет 84. [5] [6] То есть за 20-летний период он улавливает в 84 раза больше тепла на единицу массы, чем диоксид углерода (CO 2 ), и в 32 раза больше, чем когда учет аэрозольных взаимодействий. [7] Глобальные концентрации метана выросли с 722 частей на миллиард (частей на миллиард) в доиндустриальные времена до 1866 частей на миллиард к 2019 году, [8] увеличившись в 2,5 раза и достигнув максимального значения за последние 800 000 лет. [9] Его концентрация выше в Северном полушарии, поскольку большинство источников (как естественных, так и антропогенных) расположены на суше, а в Северном полушарии больше суши.[10] Концентрации изменяются в зависимости от сезона, например, минимум в северных тропиках в период с апреля по май в основном из-за удаления гидроксильным радикалом . [11] Он остается в атмосфере 12 лет. [12]

В начале истории Земли углекислый газ и метан, вероятно, вызывали парниковый эффект . Углекислый газ был произведен вулканами, а метан - ранними микробами. В это время на Земле появилась самая ранняя жизнь. [13] Эти первые, древние бактерии увеличивали концентрацию метана, превращая водород и углекислый газ в метан и воду. Кислород не стал основной частью атмосферы, пока фотосинтезирующие организмы не эволюционировали позже в истории Земли. В отсутствие кислорода метан оставался в атмосфере дольше и в более высоких концентрациях, чем сегодня. [14]

Известные источники метана преимущественно расположены у поверхности Земли. [15] В сочетании с вертикальными атмосферными движениями и относительно долгим сроком службы метана метан считается хорошо перемешанным газом. [16] Другими словами, концентрация метана считается постоянной по отношению к высоте в тропосфере. Основным стоком метана в тропосфере является реакция с гидроксильными радикалами, которые образуются в результате реакции синглетных атомов кислорода с водяным паром. [17] Метан также присутствует в стратосфере, где концентрация метана уменьшается с высотой. [17]

Метан как парниковый газ [ править ]

Метан в атмосфере Земли является сильным парниковым газом с потенциалом глобального потепления (ПГП), в 84 раза превышающим CO 2 за 20-летний период; метан не является таким стойким газом, как CO 2 (при условии отсутствия изменений в скорости связывания углерода), и его значение GWP составляет примерно 28 за 100-летний период. [18] [19] [ необходима страница ] [20]Это означает, что выбросы метана, по прогнозам, будут иметь в 28 раз большее влияние на температуру, чем выбросы двуокиси углерода той же массы в течение следующих 100 лет, при условии отсутствия изменений в темпах связывания углерода. Метан оказывает большое влияние, но в течение относительно короткого периода, имея расчетный средний период полураспада в атмосфере 9,1 года [19], в то время как диоксид углерода в настоящее время оценивается в среднем в течение более 100 лет.

Глобальная усредненная концентрация метана в атмосфере Земли увеличилась примерно на 150% с 722 ± 25 частей на миллиард в 1750 году до 1803,2 ± 1,2 частей на миллиард в 2011 году. [19] [ необходима страница ] По состоянию на 2011 год метан вносил радиационное воздействие в размере 0,48 ± 0,05 Вт · м - 2 , или около 17% от общего радиационного воздействия от всех долгоживущих и глобально смешанных парниковых газов. [19] [ требуется страница ] По данным NOAA, концентрация метана в атмосфере продолжала расти с 2011 года до средней глобальной концентрации 1850,5 частей на миллиард по состоянию на июль 2018 года. [21] Пик в мае 2018 года составил 1854,8 частей на миллиард, а пик в мае 2019 года. составила 1862,8 частей на миллиард, увеличившись на 0,3%. [22]

Глобальный цикл метана [ править ]

Эта простая диаграмма изображает поток метана из источников в атмосферу, а также стоков, потребляющих метан. Более подробные объяснения каждого источника и поглотителя приведены в следующих разделах.
  • (A) Вечная мерзлота , [23] ледники , [24] и ледяные керны - источник, который медленно высвобождает метан, застрявший в замороженной среде, по мере повышения глобальной температуры.
  • (B) Болотные угодья - теплые температуры и влажная среда идеально подходят для производства метана. [25]
  • (C) Лесной пожар - массовое сжигание органических веществ приводит к выбросу метана в атмосферу. [26]
  • (D) Рисовые поля - чем теплее и влажнее рисовое поле, тем больше выделяется метана.
  • (E) Животные. Микроорганизмы, расщепляя трудно перевариваемый материал в кишечнике жвачных животных и термитов, производят метан, который затем выделяется (жвачими животными) во время отрыжки и, в гораздо меньшей степени, при метеоризме и дефекации. [27]
  • (F) Растения. В то время как метан может потребляться в почве до того, как будет выпущен в атмосферу, растения позволяют метану напрямую перемещаться вверх через корни и листья в атмосферу. [28] Заводы также могут быть прямыми производителями метана. [29]
  • (G) Свалки. Разлагающееся органическое вещество и анаэробные условия делают свалки важным источником метана.
  • (H) Очистные сооружения сточных вод - анаэробная обработка органических соединений в воде приводит к образованию метана.
  • (I) Гидроксильный радикал - ОН в атмосфере является крупнейшим поглотителем атмосферного метана, а также одним из наиболее значительных источников водяного пара в верхних слоях атмосферы.
  • (J) Хлор радикал - свободный хлор в атмосфере также реагирует с метаном.

Другие источники метана включают:

  • Пресная вода - долгосрочное потепление меняет баланс в микробном сообществе, связанном с метаном, в пресноводных экосистемах, поэтому они производят больше метана, а пропорционально меньше окисляется до диоксида углерода. [30]
  • Добыча , транспортировка и использование природного газа , гидроразрыв пласта
  • Просачивание природного газа с угольных площадей и месторождений природного газа
  • Гидраты метана, расположенные по всему миру на морском дне
Диаграмма, показывающая основные источники метана за десятилетие 2008-2017 гг., Подготовленная в рамках глобального отчета о глобальных выбросах метана, подготовленного Глобальным углеродным проектом [31]

Учет выбросов метана [ править ]

Баланс между источниками и стоками метана еще полностью не изучен. Рабочая группа I МГЭИК указано в главе 2 Четвертого доклад об оценке , что есть «большие неопределенности в текущих восходящие оценках компонентов глобального источника», и баланс между источниками и стоками пока не известен. Наиболее важным стоком в метановом цикле является реакция с гидроксильным радикалом, который фотохимически образуется в атмосфере. Производство этого радикала до конца не изучено и имеет большое влияние на атмосферные концентрации. Эту неопределенность иллюстрируют наблюдения, которые показали, что в период с 2000 по 2006 год рост концентрации метана в атмосфере прекратился по причинам, которые все еще исследуются. [32]

Различные исследовательские группы приводят следующие значения выбросов метана :

Оценки глобального бюджета метана (в Тг ( CH
4) / год) [33]
Ссылка:Fung et al. (1991)Hein et al. (1997)Lelieveld et al. (1998)Houweling et al. (1999)Bousquet et al. (2006) [34]Saunois et al. (2016) [35] [36]Saunois et al. (2020) [31]
Базисный год:1980-е-1992 г.--2003–2012 гг.2008-2017
Источники естественных выбросов
Водно-болотные угодья115237225 [номер 1]145147 ± 15167 (127–202)181 (159-200)
Термиты20-202023 ± 464 (21–132)37 (21–50)
Океан10-151519 ± 6
Увлажняет5-10--
Источники антропогенных выбросов
Энергия759711089110 ± 13105 (77–133)111 (81–131)
Свалки4035 год407355 ± 11 [nb 2]188 (115–243)217 (207–240)
Жвачные животные (домашний скот)8090 [число 3]11593
Обработка отходов-[№ 3]25-[nb 2]
Рисовое сельское хозяйство10088[nb 1]-31 ± 5
Сжигание биомассы554040-50 ± 834 (15–53)30 (22–36)
Другой---2090 ± 14 [nb 4]
Раковины
Почвы10304021 ± 333 (28–38)38 (27-45)
Тропосферный OH450489510448 ± 1515518 (474–532)
Стратосферные потери464037 ± 1
Дисбаланс источника и поглотителя
Общий источник500587600525 ± 8558 (540–568)576 (550-594)
Общая раковина460535580506548556 (501–574)
Природные и антропогенные источники метана, по данным Института космических исследований имени Годдарда НАСА [37]

Природные источники атмосферного метана [ править ]

Любой процесс, который приводит к производству метана и его выбросу в атмосферу, можно считать «источником». Два основных процесса, ответственных за производство метана, происходят в результате анаэробного преобразования микроорганизмами органических соединений в метан.

Метаногенез [ править ]

Большинство экологических выбросов метана связаны непосредственно с метаногенами, вырабатывающими метан в теплых влажных почвах, а также в пищеварительном тракте некоторых животных. Метаногены - это микроорганизмы, производящие метан. Для производства энергии они используют анаэробный процесс, называемый метаногенезом. Этот процесс используется вместо аэробных или кислородных процессов, потому что метаногены не могут метаболизироваться в присутствии даже небольших концентраций кислорода. Когда ацетат расщепляется в процессе метаногенеза, результатом является выброс метана в окружающую среду.

Метаногенез , научный термин для производства метана, происходит в основном в анаэробных условиях из-за отсутствия других окислителей. В этих условиях микроскопические организмы, называемые археями, используют ацетат и водород для расщепления основных ресурсов [ неопределенно ] в процессе, называемом ферментацией .

Ацетокластический метаногенез - некоторые археи расщепляют ацетат, образующийся во время анаэробной ферментации с образованием метана и диоксида углерода.

H 3 C-COOH → CH 4 + CO 2

Гидрогенотрофный метаногенез - археи окисляют водород углекислым газом с образованием метана и воды.

4Н 2 + СО 2 → СН 4 + 2Н 2 О

В то время как ацетокластический метаногенез и гидрогенотрофный метаногенез являются двумя основными реакциями источника атмосферного метана, также происходят другие второстепенные реакции биологических источников метана. Например, было обнаружено, что воск на поверхности листьев, подвергнутый УФ-излучению в присутствии кислорода, является аэробным источником метана. [38]

Водно-болотные угодья [ править ]

Основная статья: Выбросы метана в водно-болотных угодьях

На водно-болотные угодья приходится около 20 процентов атмосферного метана через выбросы почв и растений. [39] Водно-болотные угодья противодействуют опусканию, которое обычно происходит с почвой из-за высокого уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод представляет собой границу между анаэробным производством метана и аэробным потреблением метана. Когда уровень грунтовых вод низкий, метан, образующийся в почве заболоченных земель, должен проходить через почву и проходить через более глубокий слой метанотрофных бактерий, тем самым снижая выбросы. Перенос метана сосудистыми растениями может обходить этот аэробный слой, увеличивая выбросы. [40] [41]

Животные [ править ]

Жвачные животные, особенно коровы и овцы, содержат в пищеварительной системе бактерии, которые помогают расщеплять растительный материал. Некоторые из этих микроорганизмов используют ацетат растительного материала для производства метана, и поскольку эти бактерии живут в желудках и кишечнике жвачных животных, всякий раз, когда животное «отрыгивает» или испражняется, оно также выделяет метан. Согласно исследованию, проведенному в районе Снежных гор , количество метана, выделяемого одной коровой, эквивалентно количеству метана, которое может потреблять около 3,4 гектара метанотрофных бактерий . [42]

Термиты также содержат в кишечнике метаногенные микроорганизмы. Однако некоторые из этих микроорганизмов настолько уникальны, что не обитают больше нигде в мире, кроме третьей кишки термитов. Эти микроорганизмы также расщепляют биотические компоненты с образованием этанола , а также побочного продукта метана. Однако, в отличие от жвачных, которые теряют 20 процентов энергии от растений, которые они едят, термиты теряют при этом только 2 процента своей энергии. [43] Таким образом, термитам не нужно есть столько пищи, сколько жвачным, чтобы получить такое же количество энергии, и выделять пропорционально меньше метана.

Растения [ править ]

Живые растения (например, леса) недавно были определены как потенциально важный источник метана, который, возможно, является ответственным за примерно от 10 до 30 процентов атмосферного метана. [44] A 2006 бумажные расчетные выбросы 62-236 Tg -1 , и «это недавно идентифицированный источник может иметь важное значение». [45] [46] Однако авторы подчеркивают, что «наши результаты являются предварительными в отношении силы эмиссии метана». [47]

Эти результаты были поставлены под сомнение в статье 2007 года, в которой было обнаружено, что «нет доказательств значительного аэробного выброса метана наземными растениями, максимум 0,3% от ранее опубликованных значений». [48]

Хотя детали выбросов метана на заводах еще не подтверждены, растения как значительный источник метана помогут заполнить пробелы в предыдущих глобальных балансах метана, а также объяснить большие шлейфы метана, которые наблюдались над тропиками. [44] [49]

На водно-болотных угодьях, где скорость производства метана высока, растения помогают метану перемещаться в атмосферу, действуя как перевернутые громоотводы, направляя газ вверх через почву в воздух. Предполагается, что они сами производят метан, но, поскольку для производства метана растениям придется использовать аэробные условия, сам процесс до сих пор не установлен. [50]

Метан из клатратов метана [ править ]

Смотрите также: выделение метана в Арктике и эффект клатратской пушки

При высоких давлениях, например, на дне океана, метан образует твердый клатрат с водой, известный как гидрат метана . Неизвестное, но, возможно, очень большое количество метана удерживается в этой форме в океанических отложениях. Выброс больших объемов газообразного метана из таких отложений в атмосферу был предложен как возможная причина быстрых событий глобального потепления в далеком прошлом Земли, таких как палеоцен-эоценовый термальный максимум 55 миллионов лет назад [51] и Большое умирание . [52]

Теории предполагают, что если глобальное потепление заставит их достаточно нагреться, весь этот газообразный метан снова может быть выпущен в атмосферу. Поскольку метан в двадцать пять раз сильнее (для данного веса, в среднем за 100 лет), чем CO
2как парниковый газ; это значительно усилит парниковый эффект. Однако большая часть этого резервуара гидратов кажется изолированной от изменений климата на поверхности, поэтому любой такой выброс может произойти в геологических временных масштабах в тысячелетие или более. [53]

Вечная мерзлота [ править ]

Концентрации метана в Арктике до сентября 2020 г.

Метан, который замерзает в вечной мерзлоте - земле, которая замерзает на несколько лет, - медленно выделяется из болот по мере таяния вечной мерзлоты. С повышением глобальной температуры количество таяния вечной мерзлоты и выделения метана продолжает расти.

Хотя данные о вечной мерзлоте ограничены, в последние годы (с 1999 по 2007 г.) наблюдалось рекордное таяние вечной мерзлоты на Аляске и в Сибири . Измерения, проведенные в 2006 году в Сибири, показывают, что выброса метана в пять раз больше, чем предполагалось ранее. [54] Тающая едома , вид вечной мерзлоты, является значительным источником атмосферного метана (около 4 Тг CH 4 в год). [55]

Научно - исследовательский центр Вудсхоулского со ссылкой на два 2015 исследования по вечной мерзлоте углерода говорит , что может быть самоусиливающимся переломная где , по оценкам эквивалент 205 гигатонн диоксида углерода в виде метана может вызвать до 0,5 ° C (до 0,9 ° Е) потепление к концу века, которое вызовет еще большее потепление. Вечная мерзлота содержит почти вдвое больше углерода, чем содержится в атмосфере. Некоторые исследователи утверждают, что Межправительственная группа экспертов по изменению климата не учитывает адекватным образом арктический метан в вечной мерзлоте. [56]

Совсем недавно Dyonisius et al. (2020) обнаружили, что выбросы метана из старых углеродных резервуаров в холодных регионах, таких как вечная мерзлота и гидраты метана, были незначительными во время последней дегляциации. Они проанализировали изотопный состав углерода атмосферного метана, захваченного пузырьками в антарктическом льду, и обнаружили, что выбросы метана из этих старых источников углерода во время периода потепления были небольшими. Они утверждают, что это открытие предполагает, что выбросы метана в ответ на потепление в будущем, вероятно, не будут такими большими, как предполагали некоторые). [57]

Антропогенные источники атмосферного метана [ править ]

Чуть более половины всех выбросов приходится на деятельность человека. [58] Со времени промышленной революции люди оказали большое влияние на концентрацию метана в атмосфере, увеличив его примерно на 250%. [59]

Экологическое преобразование [ править ]

Превращение лесов и природных сред в сельскохозяйственные угодья увеличивает количество азота в почве, что препятствует окислению метана , ослабляя способность метанотрофных бактерий в почве действовать как поглотители. [60] Кроме того, изменяя уровень грунтовых вод, люди могут напрямую влиять на способность почвы действовать как источник или поглотитель. Взаимосвязь между уровнями грунтовых вод и выбросами метана объясняется в разделе природных источников водно-болотных угодий.

Сельскохозяйственные животные [ править ]

В отчете ФАО ООН за 2006 год сообщается, что животноводство производит больше парниковых газов, измеряемых в эквиваленте CO 2, чем весь транспортный сектор. На домашний скот приходится 9 процентов антропогенного CO 2 , 65 процентов антропогенного закиси азота и 37 процентов антропогенного метана. Высокопоставленный чиновник ООН и соавтор отчета Хеннинг Штайнфельд сказал, что «животноводство является одним из наиболее значительных факторов, способствующих возникновению самых серьезных экологических проблем сегодня». [61]

Недавние исследования НАСА подтвердили жизненно важную роль кишечной ферментации в животноводстве в глобальном потеплении. «Мы понимаем, что другие парниковые газы, помимо углекислого газа, важны для изменения климата сегодня», - сказал Гэвин Шмидт , ведущий автор исследования и исследователь из Института космических исследований Годдарда НАСА в Нью-Йорке и Центра климатических систем Колумбийского университета. Исследование. [62] Другое недавнее рецензируемое исследование НАСА, опубликованное в журнале Science , также показало, что вклад метана в глобальное потепление недооценивается. [63] [64]

Николас Стерн, автор Обзора Стерна 2006 года об изменении климата, заявил, что «людям нужно будет стать вегетарианцами, если мир хочет победить изменение климата». [65] Президент Национальной академии наук Ральф Сисероне (ученый-атмосферник) указал, что вклад метана в результате метеоризма и отрыжки домашнего скота в глобальное потепление является «серьезной темой». Цицерон заявляет: «Метан сейчас является вторым по значимости парниковым газом в атмосфере. Поголовье мясного и молочного скота выросло настолько, что метана от коров сейчас очень много. Это нетривиальная проблема». [66]

Примерно 5% метана выделяется через газы , тогда как остальные 95% выделяются при отрыжке . В настоящее время разрабатываются вакцины для уменьшения количества вводимых при отрыжке. [67] Водоросли спаржи в качестве кормовой добавки для домашнего скота снизили выбросы метана более чем на 80%. [68]

Рисовое земледелие [ править ]

Из-за непрерывного роста мирового населения рисовое хозяйство стало одним из наиболее значительных антропогенных источников метана. При теплой погоде и заболоченной почве рисовые поля действуют как водно-болотные угодья, но создаются людьми для производства продуктов питания. Из-за болотистой среды рисовых полей на этих рисовых полях ежегодно выделяется 50–100 миллионов метрических тонн метана. [69] Это означает, что рисовое земледелие является источником примерно 15-20 процентов антропогенных выбросов метана. [70] Статья, написанная Уильямом Ф. Руддиманом.исследует возможность того, что выбросы метана начали расти в результате антропогенной деятельности 5000 лет назад, когда древние культуры начали селиться и использовать сельское хозяйство, в частности рисовое орошение, в качестве основного источника пищи. [71]

Свалки [ править ]

Из-за большого скопления органических веществ и наличия анаэробных условий свалки являются третьим по величине источником атмосферного метана в Соединенных Штатах, на них в 2014 году приходилось примерно 18,2% мировых выбросов метана. [72] Когда отходы впервые добавляются к на свалке кислород в изобилии и поэтому подвергается аэробному разложению; в течение этого времени производится очень мало метана. Однако, как правило, в течение года уровень кислорода истощается, и на свалке преобладают анаэробные условия, позволяющие метаногенам брать на себя процесс разложения. Эти метаногены выбрасывают метан в атмосферу, и даже после закрытия свалки массовое количество разлагающегося вещества позволяет метаногенам продолжать производить метан в течение многих лет. [73]

Очистка сточных вод [ править ]

Очистные сооружения сточных вод удаляют органические вещества, твердые частицы, патогены и химические вещества, опасные в результате заражения человека. Выбросы метана в очистных сооружениях происходят в результате анаэробной обработки органических соединений и анаэробного биоразложения ила. [74]

Сжигание биомассы [ править ]

Неполное сжигание как живого, так и мертвого органического вещества приводит к выбросу метана. Хотя естественные лесные пожары могут способствовать выбросам метана, основная часть сжигания биомассы происходит в результате деятельности людей, включая все, от случайных сжиганий гражданскими лицами до преднамеренных сжиганий, используемых для очистки земли, до сжигания биомассы в результате уничтожения отходов. [49]

Цепочка поставок нефти и природного газа [ править ]

Метан является основным компонентом природного газа , и поэтому во время добычи, обработки, хранения, передачи и распределения природного газа значительное количество метана теряется в атмосферу. [74]

Согласно отчету EPA Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990–2015 report, в 2015 году выбросы метана из систем природного газа и нефти составили 8,1 Тг в год в Соединенных Штатах. По индивидуальным оценкам EPA, газовая система выбрасывает 6,5 тг метана в год, а нефтяные системы - 1,6 тг метана в год. [75] Выбросы метана происходят во всех секторах газовой промышленности, от бурения и добычи до сбора, обработки и передачи до распределения. Эти выбросы происходят в результате нормальной эксплуатации, планового обслуживания, случайных утечек, сбоев в системе и вентиляции оборудования. В нефтяной промышленности некоторая подземная нефтьсодержит природный газ, который захватывается нефтью при высоких пластовых давлениях. При удалении нефти из коллектора производится добыча попутного газа .

Однако обзор исследований выбросов метана показывает, что в отчете EPA « Перечень выбросов и стоков парниковых газов: 1990–2015 годы», вероятно, значительно недооценены выбросы метана в 2015 году из цепочки поставок нефти и природного газа. В обзоре сделан вывод, что в 2015 году цепочка поставок нефти и природного газа выбрасывала 13 тг метана в год, что примерно на 60% больше, чем в отчете EPA за тот же период. Авторы пишут, что наиболее вероятной причиной несоответствия является недостаточная выборка EPA для так называемых «ненормальных условий эксплуатации», во время которых могут выделяться большие количества метана. [76]

Выбросы метана от цепочки поставок нефти и природного газа в США в 2015 г. (Тг в год)
Сегмент цепочки поставокПеречень парниковых газов США EPA

Выбросы и сток: отчет за 1990–2015 гг. [75]

Альварес и др. 2018 [76]
Добыча нефти и природного газа3.57,6
Сбор природного газа2.32,6
Транспортировка и хранение природного газа1.41,8
Переработка природного газа0,440,72
Местное распределение природного газа0,440,44
Нефтепереработка и транспортировка0,0340,034
Итого (доверительный интервал 95%)8,1 (6,7–10,2)13 (11,3–15,1)

Проскок метана из газовых двигателей [ править ]

Использование природного газа и биогаза в ДВС ( двигателе внутреннего сгорания ) для таких применений, как производство электроэнергии / когенерация / когенерация ( комбинированное производство тепла и энергии ), а также в тяжелых транспортных средствах или морских судах, таких как танкеры для перевозки СПГ, использующие отработанный газ для движения, выделяет определенный процент UHC, несгоревших углеводородов, из которых 85% составляет метан. Проблемы климата, связанные с использованием газа в качестве топлива для ДВС, могут нивелировать или даже сводить на нет преимущества меньшего количества выбросов CO 2 и твердых частиц, описанные в этом выпуске ЕС 2016 года о выбросе метана из судовых двигателей: «Выбросы несгоревшего метана (известные как« проскок метана ») составляли около 7 г на кг СПГ при более высоких нагрузках двигателя, увеличиваясь до 23–36 г при более низких нагрузках. Это увеличение могло быть связано с медленным сгоранием при более низких температурах, что позволяет небольшим количествам газа избежать процесса горения ». Дорожные транспортные средства больше работают при низкой нагрузке, чем судовые двигатели, что приводит к относительно более высокому проскоку метана.

Добыча угля [ править ]

В 2014 году исследователи НАСА сообщили об открытии метанового облака площадью 2500 квадратных миль (6500 км 2 ), плавающего над регионом Четырех углов на юго-западе США. Это открытие было основано на данных, полученных с 2002 по 2012 год, полученных с 2002 по 2012 год, полученных с помощью сканирующего абсорбционного спектрометра Европейского космического агентства для атмосферной картографии. [77]

В отчете сделан вывод, что «источником, вероятно, является известная добыча и переработка газа, угля и метана из угольных пластов ». В период с 2002 по 2012 год из региона ежегодно выбрасывалось 590 000 метрических тонн метана, что почти в 3,5 раза превышает широко используемые оценки в Базе данных о выбросах Европейского Союза для глобальных атмосферных исследований. [77] В 2019 году Международное энергетическое агентство (МЭА) подсчитало, что выбросы метана из угольных шахт мира вызывают потепление глобального климата с той же скоростью, что и судоходство и авиация вместе взятые. [78]

Процессы удаления [ править ]

Любой процесс, который потребляет метан из атмосферы, можно считать «стоком» атмосферного метана. Наиболее заметные из этих процессов происходят в результате разрушения метана в атмосфере или разложения в почве. Людям еще предстоит выступить в качестве значительного поглотителя атмосферного метана.

Круговая диаграмма, демонстрирующая относительные эффекты различных стоков атмосферного метана

Реакция с гидроксильным радикалом . Основной механизм удаления метана из атмосферы включает радикальную химию ; он реагирует с гидроксильным радикалом (· OH) в тропосфере или стратосфере с образованием · CH 3радикал и водяной пар. Помимо того, что эта реакция является крупнейшим из известных поглотителей атмосферного метана, она является одним из наиболее важных источников водяного пара в верхних слоях атмосферы. После реакции метана с гидроксильным радикалом существуют два основных пути окисления метана: [1] который приводит к чистому производству озона, и [2] не вызывает чистого изменения озона. Чтобы окисление метана пошло по пути, ведущему к чистому образованию озона, оксид азота (NO) должен вступать в реакцию с CH 3 O 2 ·. В противном случае CH 3 O 2 · реагирует с гидропероксильным радикалом (HO 2·), И окисление идет по пути без чистого изменения озона. Оба пути окисления приводят к чистому образованию формальдегида и водяного пара.

[1] Чистое производство O 3

СН 4 + · ОН → СН 3 · + Н 2 О

СН 3 · + О 2 + М → СН 3 О 2 · + М

CH 3 O 2 · + NO → NO 2 + CH 3 O ·

CH 3 O · + O 2 → HO 2 · + HCHO

HO 2 · + NO → NO 2 + · OH

(2x) NO 2 + hv → O ( 3 P) + NO

(2x) O ( 3 P) + O 2 + M → O 3 + M

[NET: CH 4 + 4O 2 → HCHO + 2O 3 + H 2 O]

[2] Нет чистого изменения O 3

СН 4 + · ОН → СН 3 · + Н 2 О

СН 3 · + О 2 + М → СН 3 О 2 · + М

СН 3 О 2 · + НО 2 · + М → СН 3 О 2 Н + О 2 + М

СН 3 О 2 Н + hv → СН 3 О · + · ОН

CH 3 O · + O 2 → HO 2 · + HCHO

[НЕТТО: CH 4 + O 2 → HCHO + H 2 O]

Обратите внимание, что для второй реакции будет чистая потеря радикалов в том случае, когда CH 3 O 2 H теряется из-за влажного осаждения до того, как он может подвергнуться фотолизу, так что: CH 3 O 2 H + H 2 O → влажное осаждение. Также обратите внимание, что M представляет собой случайную молекулу, которая способствует передаче энергии во время реакции [17]

Эта реакция в тропосфере дает среднее время жизни метана 9,6 лет. Еще два второстепенных поглотителя - это поглотители почвы (средняя продолжительность жизни 160 лет) и потери в стратосфере в результате реакции с · OH, · Cl и · O 1 D в стратосфере (средняя продолжительность жизни 120 лет), что дает чистую среднюю продолжительность жизни 8,4 года. [33] Окисление метана является основным источником водяного пара в верхних слоях стратосферы (начиная с уровней давления около 10 кПа ).

Метильный радикал, образующийся в указанной выше реакции, в нормальных дневных условиях тропосферы обычно реагирует с другим гидроксильным радикалом с образованием формальдегида . Обратите внимание, что это не строго окислительный пиролиз, как описано ранее. Формальдегид может снова реагировать с гидроксильным радикалом с образованием диоксида углерода и большего количества водяного пара. Боковые цепи в этих реакциях могут взаимодействовать с соединениями азота, которые, вероятно, будут производить озон , вытесняя радикалы, необходимые в начальной реакции. [79]

Естественные стоки атмосферного метана [ править ]

Большинство естественных стоков происходит в результате химических реакций в атмосфере, а также окисления бактериями, потребляющими метан, в почвах Земли.

Метанотрофы в почвах [ править ]

Почвы действуют как основной поглотитель атмосферного метана через проживающих в них метанотрофных бактерий. Это происходит с двумя разными типами бактерий. Метанотрофные бактерии «высокая емкость - низкое сродство» растут в областях с высокой концентрацией метана, таких как заболоченные почвы на заболоченных территориях и в других влажных средах. А в областях с низкой концентрацией метана метанотрофные бактерии «низкая емкость - высокое сродство» используют для роста метан в атмосфере, а не полагаются на метан в непосредственной близости от них. [80]

Лесные почвы действуют как хорошие поглотители атмосферного метана, потому что почвы оптимально влажные для метанотрофной активности, а перемещение газов между почвой и атмосферой (коэффициент диффузии почвы) велик. [80] При более низком уровне грунтовых вод любой метан в почве должен пройти мимо метанотрофных бактерий, прежде чем он сможет достичь атмосферы.

Однако заболоченные почвы часто являются источниками атмосферного метана, а не стоками, потому что уровень грунтовых вод намного выше, а метан может довольно легко распространяться в воздух без необходимости конкурировать с метанотрофами почвы.

Метанотрофные бактерии в почвах - метанотрофные бактерии, обитающие в почве, используют метан в качестве источника углерода при окислении метана. [80] Окисление метана позволяет метанотрофным бактериям использовать метан в качестве источника энергии, вступая в реакцию метана с кислородом и в результате производя диоксид углерода и воду.

СН 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

Тропосфера [ править ]

Наиболее эффективным поглотителем атмосферного метана является гидроксильный радикал в тропосфере или самой нижней части атмосферы Земли. Когда метан поднимается в воздух, он реагирует с гидроксильным радикалом с образованием водяного пара и диоксида углерода. Средняя продолжительность жизни метана в атмосфере оценивалась в 9,6 лет по состоянию на 2001 г .; однако увеличение выбросов метана со временем снижает концентрацию гидроксильного радикала в атмосфере. [49] При меньшем количестве ОН˚ для реакции продолжительность жизни метана также может увеличиться, что приведет к увеличению концентрации метана в атмосфере. [81]

Стратосфера [ править ]

Если он не разрушен в тропосфере, метана хватит примерно на 120 лет, прежде чем он в конечном итоге разрушится в следующем слое атмосферы Земли: стратосфере. Разрушение в стратосфере происходит так же, как и в тропосфере: метан окисляется с образованием диоксида углерода и водяного пара. Согласно измерениям с аэростата с 1978 года, содержание стратосферного метана увеличилось на13,4% ± 3,6% с 1978 по 2003 гг. [82]

Реакция со свободным хлором [ править ]

Взаимодействие атомов метана и хлора действует как основной сток атомов Cl и является основным источником соляной кислоты (HCl) в стратосфере. [17]

СН 4 + Cl → СН 3 + HCl

HCl, образующийся в этой реакции, приводит к каталитическому разрушению озона в стратосфере. [83]

Удаление метана в нижних слоях тропосферы может быть достигнуто с помощью радикалов хлора, производимых аэрозолями солей железа, которые могут быть искусственно увеличены без риска для стратосферного озона. [84]

Динамика уровней метана во времени [ править ]

С 1800-х годов концентрации метана в атмосфере ежегодно увеличивались примерно на 0,9%. [39]

Глобальные тенденции в уровнях метана [ править ]

Долгосрочные атмосферные измерения метана NOAA показывают, что накопление метана стабилизировалось в течение десятилетия, предшествовавшего 2006 году, после почти утроения с доиндустриальных времен. [85] Хотя ученым еще предстоит определить, что вызвало такое снижение скорости накопления атмосферного метана, похоже, что это могло быть связано с сокращением промышленных выбросов и засухой в водно-болотных угодьях.

Исключения из этого падения темпов роста имели место в 1991 и 1998 годах, когда темпы роста внезапно увеличились до 14-15 нмоль / моль в год в те годы, что почти вдвое превышает темпы роста в предыдущие годы. [44]

Считается, что всплеск 1991 года произошел из-за извержения вулкана Mt. Пинатубо в июне того же года. При извержении вулканы влияют на выбросы метана в атмосферу, выбрасывая в воздух пепел и диоксид серы. В результате затрагивается фотохимия растений и снижается удаление метана через тропосферный гидроксильный радикал. Однако темпы роста быстро снизились из-за более низких температур и глобального сокращения количества осадков.

Причина всплеска в 1998 г. не решена, но ученые в настоящее время связывают его с увеличением выбросов водно-болотных угодий и рисовых полей, а также с увеличением количества сжигаемой биомассы. 1998 год был также самым теплым годом с момента регистрации первых данных о температуре поверхности, что свидетельствует о том, что аномально высокие температуры могут вызвать повышенную эмиссию метана. [86]

Данные за 2007 год показали, что концентрация метана снова начала расти. [87] Это было подтверждено в 2010 году, когда исследование показало, что уровни метана росли в течение 3 лет с 2007 по 2009 год. После десятилетия почти нулевого роста уровней метана «глобально усредненное содержание метана в атмосфере увеличилось [примерно] на 7 нмоль. / моль в год в течение 2007 и 2008 годов. В течение первой половины 2009 года глобальный средний атмосферный CH 4 был [приблизительно] на 7 нмоль / моль больше, чем в 2008 году, что позволяет предположить, что рост продолжится в 2009 году ». [88] С 2015 по 2019 год было зарегистрировано резкое повышение уровня атмосферного метана. [89]

Уровни выбросов метана сильно различаются в зависимости от местной географии. Как для естественных, так и для антропогенных источников более высокие температуры и более высокие уровни воды приводят к анаэробной среде, необходимой для производства метана.

Природные циклы метана [ править ]

Выбросы метана в атмосферу напрямую связаны с температурой и влажностью. Таким образом, естественные изменения окружающей среды, которые происходят во время сезонных изменений, действуют как основной контроль выбросов метана. Кроме того, даже изменения температуры в течение дня могут повлиять на количество производимого и потребляемого метана.

Например, растения, производящие метан, могут выделять в два-четыре раза больше метана днем, чем ночью. [39] Это напрямую связано с тем фактом, что растения, как правило, полагаются на солнечную энергию для осуществления химических процессов.

Кроме того, на выбросы метана влияет уровень источников воды. Сезонное наводнение весной и летом, естественно, увеличивает количество метана, выбрасываемого в воздух.

Изменения, связанные с деятельностью человека [ править ]

Часть серии о
Цикл углерода
По регионам
  • Наземный
  • морской
  • Атмосферный
  • Глубокий карбон
  • Почва
  • Вечная мерзлота
  • бореальный лес
  • Геохимия
Углекислый газ
  • В атмосфере
  • Закисление океана
  • Удаление
  • Спутниковые измерения
Типы углерода
  • Общий углерод (TC)
  • Общий органический углерод (TOC)
  • Общий неорганический углерод (TIC)
  • Растворенный органический углерод (DOC)
  • Растворенный неорганический углерод (DIC)
  • Твердый органический углерод (POC)
  • Основное производство
    • морской
  • Черный углерод
  • Синий углерод
Метаболические пути
  • Фотосинтез
  • Хемосинтез
  • Цикл Кальвина
  • Обратный цикл Кребса
  • Фиксация углерода
    • C3
    • C4
  • Углеродное дыхание
    • Почва
    • Фото
Угольные насосы
  • Биологический насос
  • Насос растворимости
  • Липидный насос
  • Морской снег
  • Микробная петля
  • Вирусный шунт
  • Желейный насос
  • Китовый насос
  • Континентальный шельфовый насос
Связывание углерода
  • Биосеквестрация
  • Поглотитель углерода
  • Хранение углерода в почве
  • Хранение углекислого газа в океане
Метан
  • Атмосферный метан
  • Метаногенез
  • Выбросы метана
    • Арктический
    • Водно-болотные угодья
  • Аэробное производство
  • Гипотеза клатратской пушки
  • Клатрат диоксида углерода
Биогеохимический
  • Морские циклы
  • Питательный цикл
  • Карбонатно-силикатный цикл
  • Глубина компенсации карбоната
  • Коэффициент Редфилда
Другой
  • Прокси реконструкции климата
  • Глубокая углеродная обсерватория
  • Глобальный углеродный проект
  • Улавливание и хранение углерода
  • Территориализация углеродного управления
  • Сеть наблюдения за общим содержанием углерода
  • C4MIP
  • v
  • т
  • е

Изменения, вызванные доиндустриальной деятельностью человека [ править ]

Наиболее четко идентифицированный рост атмосферного метана в результате деятельности человека произошел в 1700-х годах во время промышленной революции. По мере того, как технологии развивались со значительной скоростью, люди начали строить фабрики и заводы, сжигать ископаемое топливо для получения энергии и вырубать леса и другую растительность для строительства и сельского хозяйства. Этот рост продолжал расти со скоростью почти 1 процент в год примерно до 1990 года, когда темпы роста упали почти до нуля. [44]

Однако в статье Уильяма Ф. Руддимана 2003 года указывается, что антропогенное изменение метана могло начаться за 5000 лет до промышленной революции. [71] Циклы инсоляции метана в ледяном керне оставались стабильными и предсказуемыми до 5000 лет назад, скорее всего, из-за некоторого антропогенного воздействия. [71]Руддиман предполагает, что переход людей от охотников-собирателей к земледелию был первым случаем, когда люди повлияли на концентрацию метана в атмосфере. Гипотеза Руддимана подтверждается тем фактом, что раннее орошение риса произошло примерно 5000 лет назад - в то же время циклы ледяных кернов потеряли свою предсказуемость. Из-за неэффективности того, что люди сначала научились выращивать рис, потребовались обширные рисовые поля, чтобы прокормить даже небольшое население. Залитые водой и заросшие сорняками они привели бы к образованию огромных заболоченных территорий с выбросом метана. [71]

Изменения, связанные с производственной деятельностью человека [ править ]

Повышение уровня метана в результате современной деятельности человека происходит из ряда конкретных источников.

  • Выбросы метана от промышленной деятельности
  • Выбросы метана при добыче нефти и природного газа из подземных запасов [90]
  • Выбросы метана при транспортировке по трубопроводам нефти и природного газа
  • Выбросы метана от таяния вечной мерзлоты в арктических регионах из-за глобального потепления, вызванного использованием человеком ископаемого топлива

Выбросы из-за добычи нефти и газа [ править ]

Газопроводы [ править ]

Одним из источников выбросов метана являются трубопроводы, по которым транспортируется природный газ; Один из примеров - трубопроводы из России к потребителям в Европе. В районе Ямбурга и Уренгоя есть месторождения газа с концентрацией метана 97 процентов. [91]Газ, добываемый на этих месторождениях, доставляется и экспортируется в Западную и Центральную Европу через обширную трубопроводную систему, известную как Транссибирская система газопроводов. В соответствии с МГЭИК и другими группами по контролю выбросов природного газа, измерения должны были проводиться по всему трубопроводу для измерения выбросов метана в результате технологических сбросов и утечек на фитингах и вентиляционных отверстиях трубопровода. Хотя большинство утечек природного газа приходилось на двуокись углерода, значительное количество метана также постоянно выделялось из трубопровода в результате утечек и поломок. В 2001 году выбросы природного газа из трубопроводов и системы транспортировки природного газа составили 1 процент от добытого природного газа. [91]К счастью, между 2001 и 2005 годами это число снизилось до 0,7 процента, и даже значение 2001 года все еще значительно меньше, чем в 1996 году. [91]

Общие промышленные причины [ править ]

Однако трубопроводный транспорт - это только часть проблемы. Ховарт [92] и др. утверждали, что:

Мы полагаем, что преобладающие свидетельства указывают на то, что сланцевый газ имеет больший выброс парниковых газов [парниковый газ], чем обычный газ, если рассматривать его в любой временной шкале. Следы парниковых газов сланцевого газа также превышают выбросы парниковых газов от нефти или угля, если рассматривать их в десятилетних масштабах […]

Для последующих работ, подтверждающих эти результаты, см. «Мост в никуда: выбросы метана и парниковый эффект природного газа» [93] «Выбросы метана и риск потепления климата от гидроразрыва пласта и разработки сланцевого газа: последствия для политики». [94] Исследование 2013 года [95], проведенное Miller et al. указывает на то, что текущая политика сокращения выбросов парниковых газов в США основана на том, что, как представляется, существенно недооценивает антропогенные выбросы метана. Авторы заявляют:

Мы считаем, что выбросы парниковых газов от сельского хозяйства и добычи и переработки ископаемого топлива ( например, нефти и / или природного газа), вероятно, в два раза или больше, чем указано в существующих исследованиях.

Выброс сохраненного арктического метана из-за глобального потепления [ править ]

Глобальное потепление, вызванное выбросами ископаемого топлива, вызвало выброс метана в Арктике , то есть выброс метана из морей и почв в районах вечной мерзлоты Арктики . Хотя в долгосрочной перспективе это естественный процесс, выброс метана усугубляется и ускоряется глобальным потеплением . Это приводит к негативным последствиям, поскольку метан сам по себе является мощным парниковым газом .

Арктический регион является одним из многих природных источников метана, вызывающего парниковый эффект. [96] Глобальное потепление ускоряет его выброс как из-за выброса метана из существующих хранилищ, так и из-за метаногенеза в гниющей биомассе . [97] Большие количества метана хранятся в Арктике в месторождениях природного газа , вечной мерзлоты и подводных клатратах . Вечная мерзлота и клатраты разлагаются при потеплении [98], поэтому большие выбросы метана из этих источников могут возникнуть в результате глобального потепления. [99] [100] [101] Другие источники метана включают подводные талики., речной транспорт, отступление ледового комплекса, подводная мерзлота и гниющие газогидратные месторождения. [102]

Атмосферные воздействия [ править ]

Эффект прямого радиационного воздействия парниковых газов оценивается в 0,5 Вт / м 2 . [103]

Метан является сильным парниковым газом с потенциалом глобального потепления в 84 раза больше, чем CO 2 за 20-летний период. Метан не является таким стойким газом, и его концентрация примерно в 28 раз превышает концентрацию CO 2 в течение 100 лет. [6]

Воздействие атмосферных концентраций метана CH4 на повышение глобальной температуры может быть намного сильнее, чем предполагалось ранее. [2] [104]

Помимо прямого нагрева и нормальной обратной связи, метан распадается на углекислый газ и воду. Эта вода часто находится выше тропопаузы, куда обычно попадает мало воды. Раманатан (1988) [105] отмечает, что как водяные, так и ледяные облака, когда они образуются при более низких температурах стратосферы, чрезвычайно эффективно усиливают парниковый эффект в атмосфере. Он также отмечает, что существует явная вероятность того, что значительное увеличение количества метана в будущем может привести к потеплению поверхности, которое нелинейно возрастает с концентрацией метана.

Озоновый слой [ править ]

Метан также влияет на деградацию озонового слоя , когда метан превращается в воду в стратосфере. Этот процесс усиливается глобальным потеплением, потому что более теплый воздух содержит больше водяного пара, чем более холодный воздух, поэтому количество водяного пара в атмосфере увеличивается, поскольку она нагревается парниковым эффектом. Климатические модели также показывают, что парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, могут усиливать перенос воды в стратосферу; хотя это не совсем понятно. [106]

Методы управления метаном [ править ]

См. Также: Gas_flare § Environmental_benefit

Стремясь смягчить последствия изменения климата, люди начали разрабатывать альтернативные методы и лекарства.

Например, чтобы противодействовать количеству метана, выделяемого жвачими животными , был разработан препарат под названием монензин (продаваемый как руменсин ™). Этот препарат классифицируется как ионофор - антибиотик, который естественным образом вырабатывается безвредным штаммом бактерий. Этот препарат не только повышает эффективность корма, но и снижает количество метана, выделяемого животным и его навозом. [107]

В дополнение к медицине, конкретные использования навоза были разработаны методы для противодействия выбросов из навоза. Начали предоставлять образовательные ресурсы малым фермерским хозяйствам. Методы управления включают ежедневный сбор и хранение навоза в полностью закрытом хранилище, которое предотвратит попадание сточных вод в водоемы. Затем навоз можно хранить на складе до тех пор, пока он не будет повторно использован в качестве удобрений, или пока его не уберут и не поместят в компост за пределами участка. Уровни питательных веществ в навозе различных животных обеспечиваются для оптимального использования в качестве компоста для садов и сельского хозяйства. [108]

Чтобы уменьшить воздействие на окисление метана в почве, можно предпринять несколько шагов. Контроль использования удобрений, улучшающих азот, и уменьшение количества загрязнения воздуха азотом может снизить ингибирование окисления метана. Кроме того, использование более сухих условий выращивания таких культур, как рис, и выбор сортов сельскохозяйственных культур, которые производят больше пищи на единицу площади, могут уменьшить площадь земли с идеальными условиями для метаногенеза. Тщательный выбор участков переустройства земель (например, вырубка леса для создания сельскохозяйственных полей) также может уменьшить разрушение основных участков окисления метана.

Чтобы противодействовать выбросам метана со свалок, 12 марта 1996 года EPA (Агентство по охране окружающей среды) добавило «Правило о свалках» в Закон о чистом воздухе. Это правило требует, чтобы крупные свалки, которые когда-либо принимали твердые бытовые отходы , использовались с 8 ноября 1987 года, могут содержать не менее 2,5 миллионов метрических тонн отходов с объемом более 2,5 миллионов кубических метров и / или содержать неметановые органические соединения. (NMOC) выбросы не менее 50 метрических тонн в год для сбора и сжигания выбрасываемого свалочного газа . [109] Этот набор требований исключает 96% свалок в США. В то время как прямым результатом этого являются свалки, сокращающие выбросы неметановых соединений, образующих смог, косвенным результатом является также сокращение выбросов метана.

Кроме того, в попытке поглотить метан, который уже образуется на свалках, были проведены эксперименты, в которых в почву добавляли питательные вещества, чтобы метанотрофы могли развиваться. Было показано, что эти свалки с добавками питательных веществ действуют как мелкомасштабный поглотитель метана, позволяя изобилию метанотрофов губить метан из воздуха и использовать его в качестве энергии, эффективно снижая выбросы мусора. [110]

Чтобы сократить выбросы в газовой промышленности, EPA разработало программу Natural Gas STAR, также известную как Gas STAR. [74]

Еще одна программа была также разработана EPA по сокращению выбросов при добыче угля. Программа распространения метана из угольных пластов (CMOP) помогает и поощряет горнодобывающую промышленность находить способы использования или продажи метана , который в противном случае выбрасывался бы из угольной шахты в атмосферу. [74]

Мониторинг выбросов метана [ править ]

Был разработан портативный детектор метана, который устанавливается в транспортном средстве и может обнаруживать избыточные уровни метана в окружающей атмосфере и отличать природный метан от гниющей растительности или навоза и утечек газа. По состоянию на 2013 год технологию внедряла Pacific Gas & Electric . [111]

Тропосферный Мониторинг инструмента на борту европейского космического агентства «s Сентинел-5P космического корабля , запущенного в октябре 2017 года обеспечивает наиболее подробные выбросы метана мониторинга , который является общедоступным. Он имеет разрешение около 50 квадратных километров. [112]

MethaneSat разрабатывается Фондом защиты окружающей среды в партнерстве с исследователями из Гарвардского университета для мониторинга выбросов метана с улучшенным разрешением до 1 километра. MethaneSAT предназначен для мониторинга 50 крупных нефтегазовых объектов, а также может использоваться для мониторинга свалок и сельского хозяйства. Он получает финансирование от Audacious Project (результат сотрудничества TED и Фонда Гейтса ) и, по прогнозам, будет запущен в 2020 году. [112] [113] [114]

Измерение атмосферного метана [ править ]

Газовая хроматография [ править ]

Метан обычно измеряется с помощью газовой хроматографии . Газовая хроматография - это тип хроматографии, используемый для разделения или анализа химических соединений. В целом это дешевле, чем более продвинутые методы, но требует больше времени и трудозатрат.

Спектроскопический метод [ править ]

Спектроскопические методы являются предпочтительным методом измерения атмосферных газов из-за их чувствительности и точности. Кроме того, спектроскопические методы - единственный способ дистанционного зондирования атмосферных газов. Инфракрасная спектроскопия охватывает широкий спектр методов, одна из которых обнаруживает газы на основе абсорбционной спектроскопии . Существуют различные методы спектроскопии, в том числе дифференциальная спектроскопия оптического поглощения , лазерно-индуцированная флуоресценция и инфракрасное преобразование Фурье .

Спектроскопия кольца вниз [ править ]

Полостная кольцевая спектроскопия является наиболее широко используемым методом ИК-поглощения для обнаружения метана. Это форма лазерной абсорбционной спектроскопии, которая определяет мольную долю с точностью до триллионов частей. [115]

См. Также [ править ]

  • Изменение климата
  • Глобальное потепление

Примечания [ править ]

  1. ^ a b Рис включен в состав водно-болотных угодий.
  2. ^ a b Общее количество свалок включает бытовые сточные воды и отходы животноводства.
  3. ^ a b Обработка отходов, относящихся к жвачным животным.
  4. ^ Содержит небольшое количество естественных выбросов диких жвачных животных.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "ESRL / GMD FTP Data Finder" . Проверено 28 марта 2017 года .
  2. ^ [1] Химические прогнозы GMAO и моделирование GEOS – CHEM NRT для ICARTT (вверху) и Рэнди Кава, Отделение химии и динамики атмосферы GSFC НАСА (внизу).
  3. ^ Dlugokencky, Ed (5 декабря 2016). «Тенденции атмосферного метана» . Глобальная справочная сеть по парниковым газам . Лаборатория исследования системы Земля NOAA . Проверено 22 декабря 2016 года .
  4. ^ «Метан в атмосфере растет, и это беспокоит ученых» . LATimes.com . 1 марта 2019 . Проверено 1 марта 2019 года .
  5. ^ Метан: другой важный фонд защиты окружающей среды парниковых газов
  6. ^ a b Myhre, Гуннар; и другие. (2013). Стокер, Т.Ф .; Qin, D .; Платтнер, Г.-К .; Тиньор, М .; Аллен, СК; Boschung, J .; Nauels, A .; Xia, Y .; Bex, V .; Мидгли, П.М. (ред.). Антропогенное и естественное радиационное воздействие (PDF) . Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, США: Cambridge University Press . Проверено 22 декабря 2016 года . См. Таблицу 8.7.
  7. ^ Дрю Т. Шинделл; Грег Фалувеги; Дороти М. Кох; Гэвин А. Шмидт; Надин Унгер ; Сюзанна Э. Бауэр (2009). «Более точное отнесение воздействия на климат к выбросам» . Наука . 326 (5953): 716–718. Bibcode : 2009Sci ... 326..716S . DOI : 10.1126 / science.1174760 . PMID 19900930 . S2CID 30881469 .  
  8. ^ Отдел глобального мониторинга лаборатории исследования системы Земли , NOAA, 5 мая 2019 г.
  9. ^ IPCC ДО5 WG1 (2013). «Изменение климата 2013: основы физических наук - резюме для политиков» (PDF) . Издательство Кембриджского университета.
  10. ↑ Володин, Е.М. (май 2015 г.). «Влияние источников метана в высоких широтах Северного полушария на межполушарную асимметрию его атмосферной концентрации и климата». Известия, Физика атмосферы и океана . 51 (3): 251–258. Bibcode : 2015IzAOP..51..251V . DOI : 10.1134 / S0001433815030123 . S2CID 118933772 . 
  11. ^ Crevoisier, C .; и другие. (Сентябрь 2012 г.). «Эволюция тропического метана в средней тропосфере в 2007–2011 гг., Наблюдаемая из космоса с помощью MetOp-A / IASI» (PDF) . Дискуссии по химии и физике атмосферы . 12 (9): 23731–23757. Bibcode : 2012ACPD ... 1223731C . DOI : 10,5194 / КОНР-12-23731-2012 .
  12. ^ Как долго парниковые газы остаются в воздухе?
  13. ^ Гейл, Джозеф (2009). Астробиология Земли: возникновение, эволюция и будущее жизни на планете в смятении . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-920580-6.
  14. ^ Павлов, Александр А .; и другие. (Январь 2003 г.). «Богатая метаном протерозойская атмосфера?». Геология . 31 (1): 87–90. Bibcode : 2003Geo .... 31 ... 87P . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (2003) 031 <0087: MRPA> 2.0.CO; 2 .
  15. ^ Саунуа, Мариэль; Буске, Филипп; Поултер, Бен; Перегон, Анна; Ciais, Philippe; Canadell, Josep G .; Dlugokencky, Эдвард Дж .; Этиопа, Джузеппе; Баствикен, Дэвид (12 декабря 2016 г.). «Глобальный бюджет метана 2000–2012 гг.» . Данные науки о Земле . 8 (2): 697–751. Bibcode : 2016ESSD .... 8..697S . DOI : 10.5194 / ЭСУР-8-697-2016 . ISSN 1866-3516 . 
  16. ^ Houghton, JT, ed. (2001). Изменение климата 2001: научная основа: вклад Рабочей группы I в третий оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521807678. OCLC  46634335 .
  17. ^ a b c d Варнек, Питер (2000). Химия естественной атмосферы . Академическая пресса. ISBN 9780127356327.
  18. ^ Веддерберн-Бисшоп, Джерард и др. (2015). «Забытые трансформационные меры: последствия исключения краткосрочных выбросов и краткосрочных прогнозов в учете парниковых газов» . Международный журнал изменения климата: воздействия и ответные меры . РМИТ Common Ground Publishing . Проверено 16 августа 2017 года .
  19. ^ a b c d Стокер, Томас (ред.). Изменение климата 2013: основы физических наук: вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Нью-Йорк. ISBN 978-1-10741-532-4. OCLC  881236891 .
  20. ^ Джайн, Атул К .; Briegleb, Bruce P .; Minschwaner, K .; Wuebbles, Дональд Дж. (1 августа 2000 г.). «Радиационные воздействия и потенциалы глобального потепления 39 парниковых газов». Журнал геофизических исследований: атмосферы . 105 (D16): 20773–20790. Bibcode : 2000JGR ... 10520773J . DOI : 10.1029 / 2000jd900241 . ISSN 0148-0227 . 
  21. ^ Лаборатория Министерства торговли США, NOAA, Исследование системы Земли. «ESRL Global Monitoring Division - Глобальная справочная сеть по парниковым газам» . www.esrl.noaa.gov . Проверено 13 ноября 2018 года .
  22. ^ Dlugokencky, Ed (5 октября 2019). «Тенденции в атмосферном метане - среднемесячные глобальные средние значения CH4» . ESRL Global Monitoring Division - Глобальная справочная сеть по парниковым газам - Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 24 октября 2019 года .
  23. ↑ Анисимов, О.А. (октябрь 2007 г.). «Возможная обратная связь таяния вечной мерзлоты с глобальной климатической системой через выбросы метана» . Письма об экологических исследованиях . 2 (4): 045016. Bibcode : 2007ERL ..... 2d5016A . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 2/4/045016 . 045016.
  24. ^ Уолтер Энтони, Кэти М .; Энтони, Питер; Гросс, Гвидо; Шантон, Джеффри (июнь 2012 г.). «Геологический метан просачивается по границам таяния вечной мерзлоты и ледников Арктики». Природа Геонауки . 5 (6): 419–426. Bibcode : 2012NatGe ... 5..419W . DOI : 10.1038 / ngeo1480 .
  25. ^ Цао, Минкуй; и другие. (1 октября 1998 г.). «Глобальные выбросы метана из водно-болотных угодий и их чувствительность к изменению климата». Атмосферная среда . 32 (19): 3293–3299. Bibcode : 1998AtmEn..32.3293C . DOI : 10.1016 / S1352-2310 (98) 00105-8 .
  26. ^ "Является ли канадский лес стоком или источником углерода?" (PDF) . Природные ресурсы Канады . Проверено 27 мая 2016 года .
  27. ↑ Шульц, Флоренция (16 сентября 2019 г.). «Феномен« отрыжки коровы »и почему это проблема» . www.euractiv.com . Проверено 23 июля 2020 года .
  28. ^ Bhullar, Gurbir S .; и другие. (8 сентября 2013 г.). «Перенос метана и выбросы из почвы под воздействием грунтовых вод и сосудистых растений» . BMC Ecology . 13 : 32. DOI : 10,1186 / 1472-6785-13-32 . PMC 3847209 . PMID 24010540 .  
  29. ^ Алтофф, Frederik; и другие. (24 июня 2014 г.). «Абиотический метаногенез из сероорганических соединений в условиях окружающей среды» . Nature Communications . 24 : 4205. Bibcode : 2014NatCo ... 5.4205A . DOI : 10.1038 / ncomms5205 . PMID 24957135 . 4205. 
  30. ^ Чжу, Ичжу; Purdy, Кевин Дж .; Эйис, Озге; Шен, Лидонг; Харпенслагер, Сара Ф .; Ивон-Дюроше, Габриэль; Дамбрелл, Алекс Дж .; Триммер, Марк (июль 2020 г.). «Непропорциональное увеличение выбросов метана в пресной воде, вызванное экспериментальным потеплением» . Изменение климата природы . 10 (7): 685–690. DOI : 10.1038 / s41558-020-0824-у . ISSN 1758-6798 . S2CID 220261158 .  
  31. ^ a b Saunois, M., Stavert, AR, Poulter, B .; и другие. (15 июля 2020 г.). «Глобальный бюджет по метану на 2000–2017 годы» . Данные науки о Земле . 12 (3): 1561–1623. DOI : 10.5194 / ЭСУР-12-1561-2020 . ISSN 1866-3508 . Проверено 28 августа 2020 года . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  32. ^ Киршке, Стефани; и другие. (22 сентября 2013 г.). «Три десятилетия глобальных источников и стоков метана» . Природа Геонауки . 6 (10): 813–823. Bibcode : 2013NatGe ... 6..813K . DOI : 10.1038 / ngeo1955 .
  33. ^ a b «Следовые газы: текущие наблюдения, тенденции и бюджеты» . Изменение климата 2001, Третий оценочный доклад МГЭИК . МГЭИК / Программа ООН по окружающей среде.
  34. ^ Dlugokencky, EJ; и другие. (Май 2011 г.). «Глобальный атмосферный метан: бюджет, изменения и опасности» . Философские труды Королевского общества A: математические, физические и технические науки . 369 (1943): 2058–2072. Bibcode : 2011RSPTA.369.2058D . DOI : 10,1098 / rsta.2010.0341 . PMID 21502176 . 
  35. ^ Растущая роль метана в антропогенном изменении климата, М. Саунуа, Р. Джексон, П. Буске, Б. Поултер и Дж. Г. Канаделл (2016), Письма об экологических исследованиях, т. 11, 120207, DOI: 10.1088 / 1748-9326 / 11/12/120207.
  36. ^ Saunois, M., Bousquet, M., Poulter, B .; и другие. (12 декабря 2016 г.). «Глобальный бюджет по метану на 2000–2012 годы» . Данные науки о Земле . 8 (2): 697–751. DOI : 10.5194 / ЭСУР-8-697-2016 . ISSN 1866-3508 . Проверено 28 августа 2020 года . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  37. ^ Огенбраун, Харви; Мэтьюз, Элейн; Сарма, Дэвид (1997). «Глобальный цикл метана» . Веб-сайт . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Институт космических исследований Годдарда, Институт климата и планет GISS. Архивировано из оригинала на 4 марта 2016 года . Проверено 17 марта 2016 года .
  38. ^ Bruhn, D .; и другие. (Март 2014 г.). «Воск на поверхности листьев является источником образования метана в растениях под действием УФ-излучения и в присутствии кислорода». Биология растений . 16 (2): 512–516. DOI : 10.1111 / plb.12137 . PMID 24400835 . 
  39. ^ a b c Bubier, Jill L .; Мур, Тим Р. (декабрь 1994 г.). «Экологическая перспектива выбросов метана из северных водно-болотных угодий». Тенденции в экологии и эволюции . 9 (12): 460–464. DOI : 10.1016 / 0169-5347 (94) 90309-3 . PMID 21236923 . 
  40. ^ Макдональд, JA; и другие. (1998). «Уровень выбросов метана из северных водно-болотных угодий; реакция на температуру, уровень грунтовых вод и транспорт». Атмосферная среда . 32 (19): 3219–3227. Bibcode : 1998AtmEn..32.3219M . DOI : 10.1016 / S1352-2310 (97) 00464-0 .
  41. ^ Gedney, N .; и другие. (Октябрь 2004 г.). «Климатическая обратная связь от выбросов метана водно-болотных угодий» . Письма о геофизических исследованиях . 31 (20): L20503. Bibcode : 2004GeoRL..3120503G . DOI : 10.1029 / 2004GL020919 . L20503.
  42. ^ За этот источник:
     : Mason-Джонс, Дэвид (2012). Должно ли быть мясо в меню? . Импульс. п. 103. ISBN 978-1743340608.
    Исследования в районе Снежных гор в Австралии показали, что метанотрофные бактерии окисляют 8 тонн метана в год на ферме площадью 1000 гектаров. 200 коров на одной ферме выбрасывают 5,4 тонны метана в год. Таким образом, одна корова выбрасывала 27 кг метана в год, а бактерии окисляли 8 кг с гектара. Выбросы одной коровы окислились на 27/8 ≈ 3,4 га.
  43. ^ Margonelli, Лиза (сентябрь 2008). «Реакции кишечника» . Атлантика . Проверено 16 января 2012 года .
  44. ^ a b c d «Глава 2 Изменения в атмосферных составляющих и радиационном воздействии» . Изменение климата, 2007 г., Четвертый оценочный доклад МГЭИК . IPPC . Проверено 20 января 2017 года .
  45. ^ Кепплер, Франк; Гамильтон, Джон Т. Г.; Латунь, Марк; Рокман, Томас (3 ноября 2005 г.). «Выбросы метана наземными растениями в аэробных условиях». Природа . 439 (7073): 187–191. Bibcode : 2006Natur.439..187K . DOI : 10,1038 / природа04420 . ISSN 0028-0836 . PMID 16407949 . S2CID 2870347 .   
  46. ↑ Хирш, Тим (11 января 2006 г.). «Растения выявлены как источник метана» . Новости BBC. Архивировано 13 октября 2006 года . Проверено 7 сентября 2006 года .
  47. ^ Кепплер, Франк; Гамильтон, Джон Т. Г.; Латунь, Марк; Рокман, Томас (18 января 2006 г.). «Глобальное потепление - виноваты не растения» . EurekAlert! . Американская ассоциация развития науки. Архивировано 1 сентября 2006 года . Проверено 6 сентября 2006 года .
  48. ^ Дуэк, Том А .; Рис де Виссер; Хендрик Портер; Стефан Персейн; Антони Гориссен; Виллем де Виссер; Ад Шапендонк; Ян Верхаген; Ян Снель; Франс Дж. М. Харрен; Энтони К.Ю. Нгаи; Франсель Ферстаппен; Харро Баумейстер; Лаврентий ACJ Voesenek; Адри ван дер Верф (30 марта 2007 г.). «Нет доказательств значительного аэробного выброса метана наземными растениями: подход с маркировкой 13 C» . Новый фитолог . 175 (1): 29–35. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.2007.02103.x . PMID 17547664 . 
  49. ^ a b c «Выбросы метана и оксида азота из природных источников» (PDF) . Управление атмосферных программ Агентства по охране окружающей среды США. Апрель 2010. Архивировано из оригинального (PDF) 2 декабря 2012 года . Проверено 20 января 2017 года .
  50. ^ Кармайкл, Дж .; и другие. (Июнь 2014 г.). «Роль растительности в потоке метана в атмосферу: следует ли включать растительность в качестве отдельной категории в глобальный бюджет метана?». Биогеохимия . 119 (1): 1–24. DOI : 10.1007 / s10533-014-9974-1 . S2CID 13533695 . 
  51. ^ Боуэн, Габриэль Дж .; и другие. (15 декабря 2014 г.). «Два массивных, быстрых выброса углерода во время наступления палеоцен-эоценового термического максимума». Природа Геонауки . 8 (1): 44–47. Bibcode : 2015NatGe ... 8 ... 44В . DOI : 10.1038 / ngeo2316 .
  52. ^ Бентон, Майкл Дж .; Твитчетт, Ричард Дж. (Июль 2003 г.). «Как убить (почти) все живое: конец пермского вымирания». Тенденции в экологии и эволюции . 18 (7): 358–365. DOI : 10.1016 / S0169-5347 (03) 00093-4 .
  53. ^ Арчер, Д. (июль 2007 г.). «Устойчивость гидрата метана и антропогенное изменение климата» . Биогеонауки . 4 (4): 521–544. Bibcode : 2007BGeo .... 4..521A . DOI : 10.5194 / BG-4-521-2007 .
  54. ^ "Проблемы климата пузырей метана" . Новости BBC. 7 сентября 2006 . Проверено 7 сентября 2006 года .
  55. ^ Уолтер, KM; и другие. (Сентябрь 2006 г.). «Пузырьки метана из сибирских талых озер как положительный ответ на потепление климата». Природа . 443 (7107): 71–75. Bibcode : 2006Natur.443 ... 71W . DOI : 10,1038 / природа05040 . PMID 16957728 . S2CID 4415304 .  
  56. ↑ Авраам, Джон (13 октября 2015 г.). «Выбросы метана в результате таяния вечной мерзлоты могут вызвать опасное глобальное потепление» . Газета . Хранитель . Проверено 13 октября 2015 года .
  57. ^ Dyonisius, MN (февраль 2020). «Старые резервуары углерода не имели значения в дегляциальном бюджете метана» (PDF) . Наука . 367 (6480): 907–910. DOI : 10.1126 / science.aax0504 . PMID 32079770 . S2CID 211230350 .   
  58. ^ «Техническое резюме» . Изменение климата 2001 . Программа ООН по окружающей среде.
  59. ^ Митчелл, Логан; и другие. (Ноябрь 2013). "Ограничения на антропогенный вклад позднего голоцена в баланс атмосферного метана". Наука . 342 (6161): 964–966. Bibcode : 2013Sci ... 342..964M . DOI : 10.1126 / science.1238920 . PMID 24264988 . S2CID 39963336 .  
  60. ^ Nazaries, Лоик; и другие. (Сентябрь 2013). «Метан, микробы и модели: фундаментальное понимание цикла метана в почве для будущих прогнозов» . Экологическая микробиология . 15 (9): 2395–2417. DOI : 10.1111 / 1462-2920.12149 . PMID 23718889 . 
  61. ^ «Домашний скот - главная угроза окружающей среде» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. 29 ноября 2006 . Проверено 4 ноября 2011 года .
  62. ^ "Взрыв метана согрел доисторическую Землю" . НАСА GISS: Новости исследований . 10 декабря 2010 . Проверено 3 ноября 2011 года .
  63. ^ Шинделл, 2 Грег; Faluvegi, G .; Кох, Дороти М .; Schmidt, Gavin A .; Унгер, Надин ; Бауэр, Сюзанна Э. (30 октября 2009 г.). «Улучшенная атрибуция воздействия климата на выбросы» . Наука . 326 (5953): 716–718. Bibcode : 2009Sci ... 326..716S . DOI : 10.1126 / science.1174760 . PMID 19900930 . S2CID 30881469 .  
  64. ^ Vergano, Dan (29 октября 2009). «Недооценена роль метана в глобальном потеплении» . USA Today .
  65. ^ Pagnamenta, Робин (27 октября 2009). «Главный климатолог лорд Стерн отказался от мяса, чтобы спасти планету» . The Times . Лондон.
  66. ^ Гэри Polakovic (7 июня 2003). «Заставить коров остудить» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 4 ноября 2011 года .
  67. ↑ Рэйчел Новак (25 сентября 2004 г.). «Вакцина от отрыжки снижает выбросы парниковых газов» . Новый ученый . Проверено 4 ноября 2011 года .
  68. ^ "Новая компания по сокращению выбросов метана коров с помощью кормовой добавки из морских водорослей" . Скотоводческий комплекс . 22 сентября 2020.
  69. ^ «Источники метана - рисовые поля» . GreenHouse Gas Online.org. 2008 . Проверено 11 ноября 2011 года .
  70. ^ «Эмиссия метана и рисовое земледелие» (PDF) . www.ias.ac.in . Индийская академия наук . Проверено 11 октября, 2016 .
  71. ^ a b c d Руддиман, Уильям Ф. (декабрь 2003 г.). «Эра антропогенных теплиц началась тысячи лет назад». Изменение климата . 61 (3): 261–293. CiteSeerX 10.1.1.651.2119 . DOI : 10,1023 / Б: CLIM.0000004577.17928.fa . S2CID 2501894 .  
  72. ^ «Выбросы парниковых газов» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 21 марта 2013 года .
  73. ^ Themelis, Николас J .; Уллоа, Присцилла А. (июнь 2007 г.). «Образование метана на свалках» . Возобновляемая энергия . 32 (7): 1243–1257. DOI : 10.1016 / j.renene.2006.04.020 . Проверено 31 декабря 2016 года .
  74. ^ a b c d «Источники и выбросы» . Агентство по охране окружающей среды США. 12 июля 2006 года архивации с оригинала на 12 июля 2006 года . Проверено 20 января 2017 года .
  75. ^ а б «Инвентаризация выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2015 гг.» (PDF) .
  76. ^ а б Альварес, Рамон А .; Завала-Араиза, Даниил; Лион, Дэвид Р .; Аллен, Дэвид Т .; Barkley, Zachary R .; Brandt, Adam R .; Дэвис, Кеннет Дж .; Herndon, Scott C .; Джейкоб, Дэниел Дж. (13 июля 2018 г.). «Оценка выбросов метана из цепочки поставок нефти и газа в США» . Наука . 361 (6398): 186–188. Bibcode : 2018Sci ... 361..186A . DOI : 10.1126 / science.aar7204 . ISSN 0036-8075 . PMC 6223263 . PMID 29930092 .   
  77. ^ Б Гасс, Генри (10 октября 2014). «Как ученые не заметили облако метана площадью 2500 квадратных миль над юго-западом» . Монитор христианской науки . Проверено 24 октября 2014 года .
  78. ↑ Амброуз, Джиллиан (15 ноября 2019 г.). «Выбросы метана из угольных шахт могут спровоцировать климатический кризис - исследование» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 15 ноября 2019 года . 
  79. ^ Лоик Жуно (2006). «Химия тропосферы» . Факультет физики атмосферы Университета Торонто . Архивировано 17 июня 2008 года . Проверено 18 июля 2008 года .
  80. ^ a b c Рэй, Дэйв. «Метановые стоки - почвы» . Парниковый газ онлайн . Проверено 22 декабря 2016 года .
  81. ^ Холмс, CD; и другие. (Январь 2013). «Будущий метан, гидроксил и их неопределенности: ключевые параметры климата и выбросов для будущих прогнозов» (PDF) . Химия и физика атмосферы . 13 (1): 285–302. Bibcode : 2013ACP .... 13..285H . DOI : 10,5194 / ACP-13-285-2013 . См. Таблицу 2.
  82. ^ Rohs, S .; Schiller, C .; Riese, M .; Энгель, А .; Schmidt, U .; Wetter, T .; Левин, И .; Накадзава, Т. (июль 2006 г.). «Долгосрочные изменения содержания метана и водорода в стратосфере в период 1978–2003 гг. И их влияние на содержание стратосферного водяного пара» (PDF) . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 111 (D14): D14315. Bibcode : 2006JGRD..11114315R . DOI : 10.1029 / 2005JD006877 . D14315.
  83. ^ Rohs, S .; Schiller, C .; Riese, M .; Энгель, А .; Schmidt, U .; Wetter, T .; Левин, И .; Nakazawa, T .; Аоки, С. (2006). «Долгосрочные изменения содержания метана и водорода в стратосфере в период 1978–2003 гг. И их влияние на содержание стратосферного водяного пара» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 111 (D14): D14315. Bibcode : 2006JGRD..11114315R . DOI : 10.1029 / 2005jd006877 . ISSN 0148-0227 .  
  84. ↑ Oeste, FD, de Richter, R., Ming, T. и Caillol, S .: Климатическая инженерия, имитирующая естественную пыль, контроль климата: метод аэрозоля соли железа, Earth Syst. Dynam., 8, 1–54, https://doi.org/10.5194/esd-8-1-2017 , 2017.
  85. ^ «Ученые точно определяют причину замедления выбросов метана» . Новости Национального управления океанических и атмосферных исследований в Интернете. 28 сентября 2006 года. Архивировано 26 мая 2007 года . Проверено 23 мая 2007 года .
  86. ^ Денман, KL; и другие. «7. Связь между изменениями в климатической системе и биогеохимии» . IPCC AR4 WG1 2007 . Проверено 4 ноября 2011 года .
  87. ^ «Годовой индекс парниковых газов (AGGI) указывает на резкий рост углекислого газа и метана в 2007 году» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований - Лаборатория исследования системы Земли. 23 апреля 2008 . Проверено 16 июня 2008 года .
  88. ↑ Хайди Блейк (22 февраля 2010 г.). «Изменение климата может быть ускорено« метановой бомбой замедленного действия » » . Телеграф .
  89. ^ Макки, Робин (17 февраля 2019). «Резкое повышение уровня метана угрожает мировым климатическим целям» . Наблюдатель . ISSN 0029-7712 . Проверено 14 июля 2019 года . 
  90. ^ «Fracking бум связан с шипом метана в атмосфере Земли» . National Geographic . 15 августа 2019 . Проверено 20 августа 2019 года .
  91. ^ a b c Лехтенбёмер, Стефан; и другие. (2005). «Выбросы парниковых газов от экспортной трубопроводной системы российского природного газа» (PDF) . Вуппертальский институт климата, окружающей среды и энергетики. Архивировано из оригинального (PDF) 14 марта 2012 года . Проверено 31 декабря 2016 года .
  92. ^ Ховарт, Роберт В .; Санторо, Рене; Инграффеа, Энтони (10 января 2012 г.). «Сброс и утечка метана при разработке сланцевого газа: ответ Кэтлсу и др.» (PDF) . Изменение климата . 113 (2): 537–549. Bibcode : 2012ClCh..113..537H . DOI : 10.1007 / s10584-012-0401-0 . S2CID 154324540 . Проверено 22 декабря 2016 года .  
  93. ↑ Ховарт, Роберт В. (1 июня 2014 г.). «Мост в никуда: выбросы метана и парниковый эффект природного газа» . Energy Sci Eng . 2 (2): 47–60. DOI : 10.1002 / ese3.35 .
  94. ↑ Ховарт, Роберт (8 октября 2015 г.). «Выбросы метана и риск потепления климата в результате гидроразрыва пласта и разработки сланцевого газа: последствия для политики» . Энергетические технологии и технологии контроля выбросов . 3 : 45. DOI : 10,2147 / EECT.S61539 .
  95. ^ Миллер, Скот М .; Wofsy, Стивен С .; Михалак, Анна М .; Корт, Эрик А .; Эндрюс, Арлин Э .; Biraud, Sebastien C .; Dlugokencky, Эдвард Дж .; Елюшкевич, Януш; Фишер, Марк Л .; Янссенс-Маенхаут, Привет; Миллер, Бен Р .; Миллер, Джон Б .; Montzka, Стивен А .; Неркорн, Томас; Суини, Колм (10 декабря 2013 г.). «Антропогенные выбросы метана в США» . PNAS . 110 (50): 20018–20022. Bibcode : 2013PNAS..11020018M . DOI : 10.1073 / pnas.1314392110 . PMC 3864315 . PMID 24277804 .  
  96. ^ Блум, AA; Палмер, П.И.; Fraser, A .; Рей, DS; Франкенберг, К. (2010). «Крупномасштабные меры контроля метаногенеза на основе космических данных по метану и гравитации» (PDF) . Наука . 327 (5963): 322–325. Bibcode : 2010Sci ... 327..322B . DOI : 10.1126 / science.1175176 . PMID 20075250 . S2CID 28268515 .   
  97. ^ Уолтер, KM; Chanton, JP ; Чапин Ф.С. Шуур, ЕАГ; Зимов, С.А. (2008). «Производство метана и пузырьковые выбросы из арктических озер: изотопные последствия для путей происхождения и возраста». Журнал геофизических исследований . 113 (G3): G00A08. Bibcode : 2008JGRG..113.0A08W . DOI : 10.1029 / 2007JG000569 .
  98. ^ Кэррингтон, Дамиан, Первая активная утечка метана с морского дна, обнаруженная в Антарктиде , The Guardian, 21 июля 2020 г.
  99. ^ Зимов, Са; Schuur, Ea; Chapin, Fs 3Rd (июнь 2006 г.). «Изменение климата. Вечная мерзлота и глобальный углеродный бюджет». Наука . 312 (5780): 1612–3. DOI : 10.1126 / science.1128908 . ISSN 0036-8075 . PMID 16778046 . S2CID 129667039 .   
  100. ^ Шахова, Наталья (2005). «Распределение метана на шельфе Сибирской Арктики: последствия для морского цикла метана» . Письма о геофизических исследованиях . 32 (9): L09601. Bibcode : 2005GeoRL..32.9601S . DOI : 10.1029 / 2005GL022751 .
  101. ↑ Reuters (18 июня 2019 г.). «Ученые шокированы таянием вечной мерзлоты в Арктике на 70 лет раньше, чем предполагалось» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 14 июля 2019 года . 
  102. ^ Шахова Наталья; Семилетов, Игорь (2007). «Метановыделение и прибрежная среда на арктическом шельфе Восточной Сибири». Журнал морских систем . 66 (1–4): 227–243. Bibcode : 2007JMS .... 66..227S . CiteSeerX 10.1.1.371.4677 . DOI : 10.1016 / j.jmarsys.2006.06.006 . 
  103. ^ "AR4 Рис. 2.4" . Изменение климата 2007 . Программа ООН по окружающей среде.
  104. ^ "Метан | Рег Моррисон" . regmorrison.edublogs.org . Проверено 24 ноября 2018 года .
  105. ^ "Раманатан" . Парниковый эффект следовых газов и глобальное потепление: основные принципы и нерешенные вопросы . Амбио-Шведская королевская академия наук.
  106. ^ Дрю Шинделл (2001). «Более влажные верхние слои атмосферы могут замедлить восстановление глобального озона» . НАСА.
  107. ^ Hutjens, Майк (21 августа 2012). «Использование руменсина в молочной диете» . Расширение .
  108. ^ Брэдли, Афина Ли (июнь 2008 г.). "Использование навоза для малых и частных ферм" (PDF) . Northeast Recycling Совет, Inc . Проверено 31 декабря 2016 года .
  109. ^ "Восстановление энергии метана на полигоне" . Энергетические партнеры. 11 декабря 2009 года Архивировано из оригинального 29 сентября 2015 года . Проверено 31 декабря 2016 года .
  110. ^ Лизик, Уильям; Им, Чондэ; Semrau, Jeremy D .; Барселона, Майкл Дж. (2013). «Полевые испытания стимуляции метанотрофов питательными веществами с целью снижения выбросов парниковых газов из почв, покрытых свалками» . Журнал Ассоциации управления воздухом и отходами . 63 (3): 300–309. DOI : 10.1080 / 10962247.2012.755137 . PMID 23556240 . 
  111. Перейти ↑ Wald, Matthew L. (6 августа 2013 г.). «Новые инструменты точно определяют утечки природного газа, повышая экологичность топлива» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 7 августа 2013 года .
  112. ^ a b Толлефсон, Джефф (11 апреля 2018 г.). «Американская экологическая группа выиграла миллионы на разработку спутника для мониторинга метана» . Природа . 556 (7701): 283. DOI : 10.1038 / d41586-018-04478-6 . PMID 29666485 . 
  113. Рианна Кэррингтон, Дамиан (12 апреля 2018 г.). «Новый спутник для обнаружения утечек промышленного метана, вызывающих потепление планеты» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 19 декабря 2019 года . 
  114. ^ Фауст, Джефф (11 января 2019). «Болл и SSL выигрывают контракты на исследование спутников для отслеживания выбросов метана» . SpaceNews.com . Проверено 19 декабря 2019 года .
  115. ^ Nakaema, Уолтер М .; Хао Цзо-Цян; Рохветтер, Филипп; Wöste, Ludger; Стельмащик, Камил (27 января 2011 г.). "Полостные расширенные спектроскопические сенсоры на основе PCF для одновременного многокомпонентного анализа следовых газов" . Датчики . 11 (2): 1620–1640. DOI : 10.3390 / s110201620 . ISSN 1424-8220 . PMC 3274003 . PMID 22319372 .   

Внешние ссылки [ править ]

  • «Метан в тундре и океанах будет выброшен в атмосферу»
  • «Устойчивость гидрата метана и антропогенное изменение климата» Biogeosciences Discussions , 4, 993–1057, 2007
  • «Метан: научное путешествие от безвестности к климатической суперзвезде», сентябрьский отчет 2004 г., подготовленный Институтом космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS)
  • Роль метана в изменении климата: будет ли природный газ спасителем или разрушителем климата, зависит от того, сколько его утечек в атмосферу , Джефф Джонсон, Chemical & Engineering News .
  • Исследование предполагает, что EPA может серьезно недооценить выбросы метана
  • Уровень метана растет, а ученые не знают почему , Рони Денглер | 6 июня 2019 г.,
  • Очень сильный рост содержания метана в атмосфере за 4 года 2014–2017 гг .: последствия для Парижского соглашения , 5 февраля 2019 г.
  • Почему поднимается метан? , Юлия Фаренкамп-Уппенбринк, 7 июня 2019 г.
  • Информация о выбросах метана при разведке нефти и газа занижена 26 июня 2019 г.