انتشار کربن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

این مقاله نیازمند ویکی‌سازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوه‌نامه آن را تغییر دهید. در پایان، پس از ویکی‌سازی این الگوی پیامی را بردارید.

این مقاله به تمیزکاری نیاز دارد. لطفاً آن را تا جایی که ممکن است از نظر املا، انشا، چیدمان و درستی بهتر کنید. سپس این الگو را از بالای مقاله حذف کنید. محتویات این مقاله ممکن است غیرقابل اعتماد و نادرست یا جانبدارانه باشد یا قوانین حقوق پدیدآورندگان را نقض کرده باشد.

بالا: افزایش منواکسید کربن جوی در جو و لایه (های) یخ اندازه گیری می‌شوند. پایین: مقدار افزایش خالص کربن در جو، با برونده‌های کربن حاصل از سوختن سوخت فسیلی مقایسه شده است.

گازهای گلخانه ای (GHGs) اجزای گاز (ی) از جو زمین | جو هستند که به " اثر گلخانه ای " کمک می‌کنند. اما عدم اطمینان درباره این موضوع وجود دارد که واقعا" آب و هوای زمینی چگونه نسبت به این گازها واکنش نشان می‌دهند، و دمای نقاط مختلف جهان افزایش می‌یابد. ^[۱] برخی گازهای گلخانه ای بطور طبیعی در جو زمین وجود دارند، درحالی که برخی دیگر در اثر فعالیتهای بشری به وجود می‌آیند. بطور طبیعی گازهای گلخانه ای موجود شامل بخار آب، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، و ازن می‌باشند. اما، فعالیتهای خاص بشری، بر سطوح بسیاری از گازهای مجود طبیعی در جو می افزاید. ^[۲]

[ویرایش] "اثر گلخانه ای"

نوشتار اصلی: اثر گلخانه ای

زمانی که نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از آن جذب شده و زمین را گرم می‌کند. چون زمین از خورشید سردتر است، آن انرژی را با طول موجهای بلندتری نسبت به خورشید از خود می تاباند (نگاه کنید به جسم سیاه| تابش جسم سیاه و قانون جابجایی ویین؛ پیش از آن که آنها در فضا از بین بروند، مقداری از این طول موجهای بلندتر توسط گازهای گلخانه ای در جو زمین جذب می‌شوند. جذب این انرژی تابشی طول موج باعث گرم شدن جو می‌شود (جو زمین همچنین در اثر انتقال گرمای محسوس| محسوس و گرمای نهفته|نهفته حاصل از سطح نیز گرم می‌شود). گازهای گلخانه ای همچنین تابش طول موج را به هردو سوی بالا به سمت فضا و پایین به طرف سطح "می افشاند. " بخش پایینی این تابش طول موج در اثر جو "اثر گلخانه ای " نامیده می‌شود. این اصطلاح در واقع بی مسما می‌باشد، چرا که این فرآیند (درواقع) اثر گلخانه ای # سازو کار| گلخانه‌های حقیقی نیست که گلخانه‌ها را گرم می‌کند. گازهای اصلی گلخانه ای عبارتند از بخار آب، که باعث %70-36 از اثر گلخانه ای بر روی زمین (فشار بر ابرها| نه شامل خود ابرها) می‌شود؛ دی اکسید کربن، که سبب %26-9تاثیرشده؛ متان، با تاثیر %9-4، و ازن که %7-3 اثر را بر جو دارد. توجه داشته باشید که واقعا" نمی‌توان با یقین تعیین نمود که یک گاز خاص تا چه درصد معینی موجب اثر گلخانه ای می‌گردد، زیرا تاثیرات گازهای مختلف جنبه تجمعی ندارند. ( هرچه آثار دامنه‌های ذکر شده برای یک گاز تنها بیشتر باشد، آن آثار کمتر در محاسبه گازهای دیگر تحت پوشش قرار می‌گیرد. | ؛ ^{[۳] [۴]}

گازهای گلخانه ای دیگر، که البته به همین ها محدود نمی‌شوند، عبارتند از، اکسید نیتروژن، هگزافلورید سولفور، هیدروفلوروکربن ها، پرفلوروکربن ها و کلروفلوروکربن ها (نگاه کنید به فهرست IPCC گازهای گلخانه ای). اجزای اصلی جوی یعنی ( (N2وO2)) گازهای گلخانه ای نیستند، زیرا ملکول های دوتایی با هسته‌های یکسان همچون (N2, O2, H2) تشعشع مادون قرمز را نه جذب می‌کنند و نه منعکس می‌کنند در نتیجه هیچ تغییر شبکه ای در گشتاور دوقطبی در این مولکولها رخ نمی‌دهد.

[ویرایش] گازهای گلخانه ناشی از فعالیت انسانی

پراکنشهای جهانی گازهای گلخانه ای در8 مقطع مختلف برای سال 2000 متوقف شده است

غلظت گازهای گلخانه ای متعدد در طول زمان افزایش یافته است. ^[۵]

فعالیت انسانی سطوح گازهای گلخانه ای عمدتا" در اثر آزادسازی دی اکسید کربن افزایش می‌دهد، اما تاثیرات بشر بر گازهای دیگر مانند متان، قابل اغماض نیست. ^[۶] برخی از منابع اصلی گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت انسانی عبارتند از:

• سوزاندن سوخت (های) فسیلی و تخریب جنگلها که موجب افزایش غلظت مقادیر دی اکسید کربن می‌شود؛
• چارپایان و کشت شالیزاری برنج، استفاده از زمین و تغییرات در ناحیه تالابی، خسارات مربوط به خط لوله (ها)، و پراکنشهای ناشی از تهویه مناطق تحت پوشش دفن زباله سبب تمرکزهای بیشتر متان در جو می‌گردد. بسیاری از سیستمهای سرپوشیده دفع زباله با تهویه کامل و به سبکهای جدیدتر هستند که فرآیند تخمیر را افزایش و بهبود می‌دهد که منابع اصلی تولید متان هستند؛
• استفاده از CFC ها در سیستمهای تبرید، و کاربرد CFC ها و هالون ها در سیستمهای اطفاء حریق| خاموش سازی آتش و فرآیندهای سازندگی.

گازهای گلخانه ای ناشی از صنعت و کشاورزی نقش عمده ای را در نمونه مشاهده اخیر از گرم شدن جهان ایفا می‌کند. دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن و سه گروه دیگر از گازهای فلوئوردار، موضوع (مورد بحث) پروتکل کیوتو قرار دارند که در سال 2005 وارد مرحله اجرائی خود شد. به غیر از خود گاز ازن، متان، اکسید نیتروژن و گازهای مستهلک کننده ازن نیز در این توافق نامه‌ها مورد توجه قرار گرفته اند. توجه نمایید که استهلاک ازن تنها یک نقش فرعی در گرم شدن گلخانه ای دارد، اگرچه این دو فرآیند اغلب در رسانه‌های عمومی با یکدیگر اشتباه می‌شوند.

[ویرایش] نقش بخار آب

افزایش بخار آب در شهر بولدر کلرادو

بخار آب یک "گاز طبیعی گلخانه ای" است و بالاترین نقش را در پدیده اثر گلخانه ای ایفا می‌کند. میزان غلظت بخار آب از لحاظ منطقه ای در نوسان است، اما فعالیت انسان بطور مستقیم بر مقادیر غلظت آب به جز در مقیاسهای کوچک محلی اثر نمی گذارد. در الگو (های) اقلیمی، افزایش در دمای جوی توسط اثر گلخانه ای به وسیله گازهای با منشاء انسانی موجب افزایش محتوای بخار آب در لایه تروپوسفر(پایینی) جو، با رطوبت نسبی تقریبا" ثابت شده است. در عوض بخار آب افزوده شده سبب افزایش در اثر گلخانه ای می‌شود و در این صورت افزایش بیشتر دما می‌گردد؛ و افزایش دما نیز بخار آب جوی را افزایش می‌دهد؛ و این چرخه بازخوردی تا جایی ادامه می‌یابد که به حد تعادل برسد. بنابراین بخار آب به عنوان یک بازخورد مثبت بر گازهای گلخانه ای آزاد شده در اثر فعالیت بشری همچون منو اکسید کربن اعمال می‌کند (اما تاکنون هرگز بر زمین به عنوان بخشی از یک بازخورد مهارنشدنی عمل نکرده است). تغییرات در میزان بخار آب نیز می‌تواند به صورت غیرمستقیمی در تشکیل ابر نقش داشته باشد.

" بیشتر داشمندان پذیرفته اند که تاثیر کلی بازخوردهای مستقیم و غیر مستقیم سبب افزایش میزان بخار آب جو شده که بطور عمده گرم شدن اولیه ای را که موجب این افزایش شده، ارتقاء می‌دهد- که آن یک بازخورد قوی مثبت است."

([۲], B7 نگاه کنید به). بخار آب بخار آب بخش معینی از معدله "گاز گلخانه ای" است اگرچه تحت کنترل مستقیم بشر قرار ندارد: هیئت داخلی دولتی پیرامون تغییر اقلیمی (IPCC) گزارش سوم ارزیابی IPCC | TAR ، نویسنده محترم این فصل مایکل مان (دانشمند)|مایکل من با بیان این که "نقش بخار آب به عنوان یک "گاز گلخانه ای" شدیدا انحرافی است" معتقد است که بشر نمی‌تواند میزان بخار آب را کنترل نماید. [۳]; همچنین رجوع کنید به [۴] [۵]. IPCC بطور مفصلتری درباره بازخورد بخار آب بحث می‌کند. [۶].

[ویرایش] افزایش گازهای گلخانه ای

بر اساس نوسان غلظت گاز دی اکسید کربن در گذشته و اندازه گیری های لایه‌های یخی قطب شمال، این مسئله بطور گسترده ای پذیرفته می‌شود که درست پیش ازآن که پراکنش های صنعتی شروع شود، سطوح جوی منو اکسید کربن در حدود 280 میکرو L/L بوده است (توجه نمایید که واحد میکرو L/L واحدی است برابر با بر میلیون حجم). از همان لایه‌های یخی معلوم گردید که طی 10000سال گذشته، مقادیرغلظت منو اکسید کربن در اندازه‌هایی بین 260و 280 میکروL/L باقی مانده اند. در برخی مطالعات،

^[۷] با استفاده از شواهد مربوط به منافذ برگهای فسیل شده طی دوران 10-7 هزارسال گذشته نوسانات بیشتری در سطوح منو اکسید کربن بالاتر از میزان 300 میکرو L/L یافته شده است، اما دیگران در این مورد استدلال کرده اند که بیشتر احتمال می‌رود این یافته‌ها بر مشکلات آلودگی تاثیر بگذارد تا نوسان مقدار واقعی منواکسید کربن . عنوان = GISP2 ^[۸][۹].

از زمان شروع انقلاب صنعتی، مقادیر تمرکز بسیاری از گازهای گلخانه ای افزایش یافته است. بیشتر افزایش در میزان دی اکسید کربن پس از سال 1945 اتفاق افتاده است. آنهایی که بزرگترین عوامل برهم زدن تعادل تابشی بوده اند به این شرحند:

انتشار کربن در سطح جهانی1800–2004.

(منبع: IPCC radiative forcing report 1994 updated (to 1998) by IPCC TAR table 6.1 [۷][۸]).

[ویرایش] زدودن (آن) از جو و توان گرم شدن جهانی

روندهای اصلی در پیدایش گاز گلخانه ای

گذشته از بخار آب در نزدیک سطح (زمین) که زمان اقامت (معینی) دارد، بیشتر گازهای گلخانه ای مدت طولانی می گذرد که جو زمین را ترک کنند. کار آسانی نیست که بطور دقیق پی ببریم چه مدتی طول می‌کشد، زیرا جو یک سیستم بسیار پیچیده است. اما، برآوردهایی از مدت ماندن آنها وجود دارد، یعنی زمانی که لازم است تا گاز از جو برای موارد عمده خارج شود. گازهای گلخانه ای را طی فرآیندهای مختلفی می‌توان از جو زمین زدود:

• به عنوان یک تغییر فیزیکی (تقطیر و بارش که بخار آب را از جو می‌زداید).
• به عنوان واکنشهای شیمیایی در داخل جو. این روش در مورد متان است. آن در اثر واکنشی طبیعی که در هنگام ایجاد رادیکال آزاد| رادیکال هیدروکسیل، OH و نقطه میانی رخ می‌دهد اکسید شده و به دی اکسید کربن و بخار آب در انتهای زنجیره واکنش تبدیل می‌شود (توزیع دی اکسید کربن از اکسیداسیون متان شامل متان GWP نمی‌شود.). این فرآیند همچنی شامل ترکیبات شیمیایی فاز محلولی و جامدی می‌شود که در آئروسل های جو قرار دارد.
• به عنوان تبادل فیزیکی در تعامل میان جو و دیگر اجزای سیاره زمین. یک نمونه آن ترکیب گازهای جوی در داخل اقیانوسها در یک لایه مرزی می‌باشد.
• به عنوان تغییر شیمیایی در تعامل میان جو و دیگر اجزای سیاره زمین. این نمونه موردی است برای دی اکسید کربن که در اثر فتوسنتز گیاهان احیاء می‌شود، و پس حل شدن در اقیانوسها، با تشکیل یونهای اسید کربنیک و بیکربنات و کربنات واکنش انجام می‌دهد (نگاه به اسیدی شدن اقیانوس).
• به عنوان فتوشیمی| تغییر فتوشیمیایی. هالوکربنها (ترکیبات هالوژنی کربن) در اثر پرتو فرابنفش ازهم گسیخته شده و کربن 1 c نقطه وسطی و فلوئور نقطه میانی به عنوان رادیکالهای آزاد در لایه استراتوسفر جو با اثرات مضر آن در ازن آزاد می‌شوند (هالو کربنها کلا" بسیار باثبات هستند تا آن که در اثر واکنش شیمیایی در جو از بین بروند).
• به عنوان یونیزاسیون پراکنش گر در اثر پرتوهای کیهانی با انرژی بالا یا تخلیه‌های (الکتریکی) رعد و برق، که پیوند های ملکولی را درهم می شکند. مثلا"، رعد و برق

N اتم از 2N را تشکیل می‌دهد که سپس با اتم 2O ، 2ON را تشکیل می‌دهند. از این مقیاسها می‌توان برای تشریح اثر گازهای مختلف در جو استفاده نمود. اولین مورد، طول عمر جوی است که شرح می‌دهد چه مدت می گذرد تا در پی افزایشی کوچک در تمرکز گاز موجود در جو، سیستم تعادل خود را بازمی یابد. هر یک از ملکول ها ممکنست با منابعی همچون خاک، اقیانوسها، و سیستمهای بیولوژیک مبادله شوند، اما طول عمر میانگین به تخریب گسترده آنها اشاره می‌کند. هرکسی ممکنست بر این باور باشد که طول عمر جوی دی اکسید کربن تنها چند سال است به این دلیل این دوره، زمان متوسط برای هر ملکول از دی اکسید کربن است، پیش ازآن که درون اقیانوس ترکیب شود، و یا در اثر عمل فتوسنتز و غیره به اکسیژن تغییر شکل یابد. این موضوع، جریانهای تعادلی دی اکسید کربن را در داخل جو از دیگر منابع نادیده می‌گیرد. این تغییرات مقداری خالص در گازهای مختلف گلخانه ای از کلیه منابع و عوامل می‌باشد که طول عمر جوی را تعیین می‌کند، نه فقط فرآیندهای زدودن این مواد. مقیاس دوم پتانسیل گرمایشی جهانی (GWP) است. میزان (GWP) به هردو موضوع کارآیی ملکول به عنوان یک گاز گلخانه ای و طول عمر جوی آن بستگی دارد. (GWP) نسبت به همان جرم از دی اکسید کربن و نیز برای یک مقیاس زمانی خاص سنجیده می‌شود. از این رو، اگر ملکولی دارای (GWP) بالایی در یک مقیاس کوتاه مدت باشد (مثلا"20سال) اما صرفا" طول عمر کوتاهی داشته باشد، آن دارای میزان (GWP) بالا در یک مقیاس 20ساله می‌باشد اما همین مقدار برای مقیاس100ساله پایین است. برعکس، در صورتی که ملکولی دارای طول عمر جوی بیشتری نسبت به دی اکسید کربن باشد میزان (GWP) آن با زمان افزایش خواهد یافت. نمونه‌هایی از طول عمر جوی و (GWP) برای تعدادی از گازهای گلخانه ای عبارتند از:

• دی اکسید کربن | دی اکسید کربن دارای طول عمر جوی متغیری (تقریبا" 450-200 سال برای دگرگونیهای اندک ) می‌باشد. کار اخیر نشان می‌دهد که بازیابی مقدار فراوانی از دی اکسید کربن وارد شده به جو ناشی از سوزاندن سوختهای فسیلی باعث ایجاد طول عمر موثری حدود ده‌ها هزار سال برای آن خواهد شد.

.<نام مرجع="carbon_lifetime1">الگو:مجله</ref>^[۱۰] دی اکسید کربن همواره دارای توان گرمایشی جهانی معادل 1 است.

• متان دارای طول عمر جوی 3 ±12 سال و GWP 62 در طول20سال، یا 23 در طول100سال و 7 در طول500 سال می‌باشد. کاهش GWP در کنار زمانهای طولانی تر با این حقیقت همراه است که متان در اثر واکنشهای شیمیایی در جو به آب و

دی اکسید کربن _{2 تجزیه می‌شود.}

• _{اکسید نیتروژن دارای طول عمر جوی 120 سال و GWP 296 در طول 100سال است.}
• _{12- CFC دارای طول عمر جوی 100سال و نیز میزان GWP (100) در هر 10600سال است.}
• _{22- HCFC دارای طول عمر جوی 1/12سال و GWP (100) در هر 1700سال می‌باشد.}
• _{تترا فلورومتان دارای طول عمر 50000 سال و GWP (100) در هر 5700 سال است.}
• _{هگزافلورید سولفور دارای طول عمر جوی 3200 سال و GWP (100) در هر 22000 سال می‌باشد.}

_{منبع: IPCC, table 6.7.}

_{[ویرایش] آثار مرتبط}

_{MOPITT 2000 میزان جهانیمونوکسید کربن}

_{منوکسید کربن دارای یک اثر غیر مستقیم تابشی می‌باشد واز طریق واکنشهای شیمیایی با دیگر اجزای جوی (مانند رادیکال هیدروکسیل)، مقادیر متان و ازن در لایه جوی تروپوسفر| تروپوسفریک زمین را تخریب می‌کند. منوکسید کربن زمانی ایجاد می‌شود که سوختهای کربن دار بطور ناقص بسوزند. در اثر فرآیندهای طبیعی در جو، آن نهایتا" به دی اکسید کربن اکسید می‌شود. مقادیر منوکسید کربن هم در جو دارای عمر کوتاه بوده و هم از لحاظ مکانی متغیر می‌باشند.}

_{اثر غیر مستقیم بالقوه و مهم دیگر آن از متان ناشی می‌شود که علاوه بر فشار تابشی مستقیم آن به تشکیل ازن نیز کمک می‌کند. شیندل و دیگران (2005) ^[۱۱] استدلال نموده اند که تاثیر متان در تغییاتر اقلیمی دست کم دو برابر میزان شناخته شده در برآوردهای قبلی است. [۹]. یکی از اثرات گرم شدن جهانی این است که همزمان با افزایش سطح دی اکسید کربن در جو، مقدار اسیدیته اقیانوسها هم زیاد می‌شود. یکی از هشدار دهنده ترین همبستگیهای بالقوه بین گازهای گلخانه ای و گرم شدن جهان، موضوع تاریک شدن جهان است که به نظر می‌رسد اثر گرم شدن جهان را به دلیل سردتر شدن زمین از طریق تاریک شدن جهان، تحت الشعاع قرار دهد. (بپوشاند)}

_{[ویرایش] همچنین نگاه کنید به}

• _{سوخت زیستی}
• _{کربن فعال}
• _{کربن خنثی}
• _{عملیات پاکسازی هوا}
• _{صرفه اقتصادی سوخت تعادلی یکپارچه (CAFE)}
• _{اثرات گرم شدن جهان}
• _{توافق نامه‌های محیط (زیست)}
• _{برنامه تغییر اقلیمی اروپا}
• _{بررسی تغییرات جوی جهان}
• _{پدیده گرم شدن جهانی}
• _{هیئت داخل حکومتی تغییر اقلیم سازمان ملل متحد}
• _{تحلیل هزینه چرخه حیات}
• _{ماساچوست در برابر سازمان محیط زیست}
• _{تعدیل (فرآیند) گرم شدن جهان}
• _{برنامه کربن آمریکای شمالی}
• _{اسیدی شدن اقیانوسها}
• _{اعمال فشار تابشی}
• _{ابتکار (درباره) گاز گلخانه ای منطقه ای}
• _{انرژی تجدید پذیر}
• _{گرم شدن جهانی}

_{[ویرایش] منبع}

• _{- ویکی پیدیای انگلیسی}

_{[ویرایش] لینک های بیرونی}

_{الگو:منبع ویکی (پدیا)}

• _{[http://www.hybridcars.com/calculator/محاسبه کننده گازهای گلخانه ای}
• _{[http://www.aboutmyplanet.com/environment/how-much-energy-do-you-use-in-your-daily-life}

_{راهنمای گام به گام برای محاسبه برونده‌های 2co در زندگی روزانه شما.}

• _{فناوری کاهش گاز گلخانه ای}
• _{گاز گلخانه ای در موردNOAA شاخص سالانه (AGGI).}
• _{Well to Wheel تحلیل.}

_{[ویرایش] پراکنش های دی اکسید کربن}

• _{[http://ec.europa.eu/environment/co2/co2_home.htm}

_{صفحه اتحادیه اروپا در مورد کاهش انتشار دی اکسید کربن در وسایل نقلیه کم مصرف] هدف اتحادیه اروپا تا سال 2010 این است که به حداقل متوسط رقم پراکنش 120 گرم 2co در هر کیلومتر برای هر ماشین مسافربری در بازار اتحادیه برسد.}

• _{ذخایر سالانه انرژی بین المللی}
• _{IEA Publications Bookshop - آمار کلیدی جهان انرژی}
• _{http://www.eia.doe.gov/emeu/iea/carbon.html}

_{(آمار) سالانه بین المللی انرژی (2003): برونده‌های دی اکسید کربن}

• _{H.1co2(آمار) سالیانه بین المللی انرژی (2003): اطلاعات مربوط به جدول}

_{(واحد تن (واحد متریک) دی اکسید کربن را می‌توان با ضرب آن در12 و تقسیم آن بر 44 به معادل کربنی آن بر اساس تن متریک تبدیل نمود.)}

• _{DOE - EIA - گزینه‌های دیگری برای سوختهای سنتی حمل ونقل 1994- جلد 2، برونده‌های (پراکنشها) گاز گلخانه ای (شامل "همپوشانیهای طیفی گاز گلخانه و اهمیت آنها ")}

• _{[http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/vostok.html [برنامه اقلیم شناسی دیرینهNOAA – لایه یخی ووستوک}
• _{NOAA CMDL CCGG - نمایش داده‌های تبادلی جوی NOAA داده‌های دی اسید کربن}

• _{مرکز تحلیل اطلاعاتی دی اکسید کربن شامل لینکهایی برای آمارهای مفید و فراوان درباره دی اکسید کربن}

_{[ویرایش] پراکنشهای متان}

• _{[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5321046.stm بی بی سی نیوز- [توده‌های یخی در حال ذوب سیبری متان بیشتری از خود آزاد می‌کنند.}

_{دسته: بازخوردها و دلایل تغییر اقلیمی دسته: عوامل موثر اقلیمی دسته: گازهای گلخانه ای}

_{[ویرایش] پانویس‌ها}