Keeling Curve วิทยาศาสตร์บรรยากาศ

Keeling Curveกราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและรายปีของความเข้มข้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ (CO ₂) ตั้งแต่ปี 1958 ที่หอดูภูเขาไฟ Mauna Loa ในฮาวาย กราฟซึ่งคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศชาวอเมริกัน Charles David Keeling จากสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps ได้จัดทำแผนภูมิการสะสมของ CO ₂ในชั้นบรรยากาศ มันเป็นบันทึกที่ไม่มีการขัดจังหวะที่ยาวนานที่สุดของ CO ₂บรรยากาศในโลกและถือเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุดและเป็นที่รู้จักมากที่สุดของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ในระยะยาว นักวิทยาศาสตร์หลายคนมองว่าเส้นโค้งนั้นน่าจะเป็นตัววัดที่น่าเชื่อถือของ CO ₂ ในชั้นกลางของโทรโพสเฟียร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศหลายคนตีความว่าเป็นสัญญาณเตือนสำหรับภาวะโลกร้อน

การเก็บรวบรวมข้อมูล

ระหว่างปี 1958 และเป็นปี 1964 ระนาวการจัดการการสุ่มตัวอย่างความพยายามที่ Mauna Loa และที่ขั้วโลกใต้เพื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงในบรรยากาศบังคับกองร้อย_{ที่ 2}ที่เกิดขึ้นในภาคเหนือและซีกโลกภาคใต้ (ความพยายามเก็บตัวอย่างที่ Mauna Loa ถูกขัดจังหวะโดยย่อในช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 1964 เนื่องจากปัญหาด้านเงินทุนและการลดงบประมาณบังคับให้โปรแกรมที่ขั้วโลกใต้ซึ่งเริ่มขึ้นในปี 1957 จนถึงปลายปี 2507) เนื่องจาก Keeling สนใจสร้างบันทึก จากข้อมูลพื้นฐานที่ไม่เอนเอียงเขาเลือกที่ตั้งเหล่านี้เพื่อเก็บตัวอย่างอากาศเนื่องจากอยู่ไกลจากแหล่งCO ₂มากมายเช่นเมือง ความเข้มข้นของCO _{2 ใน}บรรยากาศถูกคำนวณทุกวันโดยใช้เครื่องมือที่แปลงการดูดกลืนแสงอินฟราเรดในแต่ละตัวอย่างเป็นความเข้มข้นของCO ₂ในส่วนต่อล้านโดยปริมาตร (ppmv) วางไว้ที่แต่ละตำแหน่งและค่าถูกทำชาร์ต

รูปร่างของส่วนโค้ง

โดยรวมแล้ว Keeling Curve แสดงการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นCO ₂ในชั้นบรรยากาศเป็นประจำทุกปี เส้นโค้งแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจากประมาณ 316 ppmv ของอากาศแห้งในปี 1959 เป็นประมาณ 370 ppmv ในปี 2000 และ 411 ppmv ในปี 2018 ความเข้มข้นเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 1.3 ถึง 1.4 ppmv ต่อปีจนถึงช่วงกลางทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นเวลาที่พวกเขาเพิ่มขึ้น ประมาณ 2 ppmv ต่อปี การเพิ่มความเข้มข้นCO ₂ในบรรยากาศในแต่ละปีจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของปริมาณ CO _{2 ที่}ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ระหว่างปีพ. ศ. 2502-2525 อัตราการปล่อยก๊าซCO ₂จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มเป็นสองเท่าจากประมาณ 2.5 พันล้านตันของคาร์บอนต่อปีเท่ากับ 5 พันล้านตันเทียบเท่าคาร์บอนต่อปี การเพิ่มขึ้นของการปล่อยนี้สะท้อนให้เห็นในโค้งโดยการเพิ่มขึ้นของความชันในช่วงเวลาเล็กน้อย รูปร่างของเส้นโค้งยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่าประมาณ 57 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยCO ₂ยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศทุกปี

เส้นโค้งยังจับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของความเข้มข้นCO ₂ในชั้นบรรยากาศ กราฟแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของCO ₂ลดลงในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ การลดลงนี้อธิบายได้จากการที่พืชผักในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิและพืชฤดูร้อนเติบโตอย่างรวดเร็วเมื่ออิทธิพลของการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นสิ่งที่ยิ่งใหญ่ (การสังเคราะห์ด้วยแสงจะกำจัด CO ₂ออกจากอากาศแล้วแปลงเป็นน้ำและแร่ธาตุอื่น ๆ ให้กลายเป็นออกซิเจนและสารประกอบอินทรีย์ที่สามารถนำมาใช้สำหรับการเจริญเติบโตของพืช) เมื่อฤดูใบไม้ผลิมาถึงซีกโลกเหนือซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโลก พื้นที่ดินและพืชพันธุ์ครอบคลุมอัตราการสังเคราะห์แสงที่สูงกว่าการผลิต CO ₂และความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงสามารถสังเกตได้ในโค้ง เมื่ออัตราการสังเคราะห์แสงช้าลงในซีกโลกเหนือในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวความเข้มข้นของCO _{2 ใน}บรรยากาศจะเพิ่มขึ้น