Атмосферный метан
Атмосферный метан - это метан , присутствующий в атмосфере Земли . [3] Атмосферные концентрации метана представляют интерес, поскольку это один из самых мощных парниковых газов в атмосфере Земли. Атмосферный метан растет. [4]
Потенциал глобального потепления метана за 20 лет составляет 84. [ 5] [6] То есть за 20-летний период он улавливает в 84 раза больше тепла на единицу массы, чем двуокись углерода (CO 2 ), и в 105 раз больше эффекта, когда учет аэрозольных взаимодействий. [7] Глобальные концентрации метана выросли с 722 частей на миллиард (млрд) в доиндустриальную эпоху до 1879 частей на миллиард к 2020 году, [8] увеличившись в 2,5 раза и достигнув самого высокого значения как минимум за 800 000 лет. [9] Его концентрация выше в Северном полушарии , поскольку большинство источников (как природных, так и антропогенных) расположены на суше, а в Северном полушарии больше суши.[10] Концентрации меняются в зависимости от сезона, например, минимум в северных тропиках в апреле-мае, в основном из-за удаления гидроксильным радикалом . [11] Он остается в атмосфере в течение 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 увеличили концентрацию метана, превратив водород и углекислый газ в метан и воду. Кислород не стал основной частью атмосферы, пока фотосинтезирующие организмы не развились позже в истории Земли. Без кислорода метан оставался в атмосфере дольше и в более высоких концентрациях, чем сегодня. [14]
Известные источники метана преимущественно расположены вблизи поверхности Земли. [15] В сочетании с вертикальными атмосферными движениями и относительно длительным сроком службы метана метан считается хорошо перемешанным газом. [16] Другими словами, концентрация метана принимается постоянной по отношению к высоте в пределах тропосферы. Доминирующим стоком метана в тропосфере является реакция с гидроксильными радикалами, образующимися при взаимодействии синглетных атомов кислорода с водяным паром. [17] Метан также присутствует в стратосфере, где концентрация метана уменьшается с высотой. [17]
Метан в атмосфере Земли является сильным парниковым газом с потенциалом глобального потепления (ПГП) в 84 раза выше, чем у CO 2 за 20-летний период времени; метан не является таким стойким газом, как CO 2 (при условии отсутствия изменений в скорости связывания углерода) и падает примерно до ПГП, равного 28, за 100-летний период времени. [18] [19] [20] Это означает, что выбросы метана, по прогнозам, окажут в 28 раз большее воздействие на температуру, чем выбросы углекислого газа той же массы в течение следующих 100 лет, при условии, что темпы секвестрации углерода не изменятся. Метан оказывает большое влияние, но в течение относительно короткого периода времени, его средний период полураспада в атмосфере составляет 9,1 года [21] .[ требуется страница ] , в то время как средний срок службы двуокиси углерода в настоящее время оценивается более чем в 100 лет.
Глобально 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 . ] или около 17% от общего радиационного воздействия всех долгоживущих и глобально смешанных парниковых газов. [ править ] По данным NOAA, концентрация метана в атмосфере продолжала расти с 2011 года до средней глобальной концентрации 1892,2 частей на миллиард по состоянию на декабрь 2020 года. [24] Пик в марте 2019 года составил 1866,2 частей на миллиард, а пик в апреле 2020 года составил 1876,0 частей на миллиард. , увеличение на 0,5%. [24]
