Szén-dioxid négy dimenzióban
(Rovat: Környezetünk védelme - 2016.12.28 07:15.)

Nemrég két dimenzióban megmutattuk, honnan kerül a legtöbb szén-dioxid a légkörbe. Most a magassági eloszlását is láthatják, sőt azt is, mikor szennyezünk a legerősebben.

A szén-dioxid az emberi tevékenység nyomán (is) a légkörbe kerülő üvegházgáz. A NASA Scientific Visualization Studio animációja a 2014. szeptember 1. és 2015. augusztus 31. közötti időszakra mutatja meg a CO₂ térbeli eloszlásának változását. Az animáció alapját a NASA GEOS légköri modellje (Goddard Earth Observing System Model) képezte. A függőleges dimenziót a jobb áttekinthetőség kedvéért 40-szeresére növelték, ez a film végén jól látszik, amikor „befordul” a kép. A modell adatait az OCO–2 műhold adatai alapján 6 óránként „korrigálták”, így állt elő a mozgókép. A filmben követhető, milyen gyorsan elkeveredik és szétoszlik a szén-dioxid a légkörben.

Szeptember végén Kelet-Ázsiában tűnnek fel az első vörös (nagy CO₂-koncentrációt jelző) foltok.

Október közepén már Európa és Észak-Amerika (legalábbis a keleti partvidék) is „füstöl”.

November elejére a szelek hatására CO₂ az egész északi félgömbön szétterjed.

November végén a felszín közelében már szinte mindenütt sok a CO₂, nagy magasságban, a sztratoszférában azonban változatlanul kevés a szén-dioxid. (Képek: NASA Scientific Visualization Studio)

Korábban a CO₂ mennyiségét csak földi, és ritkán repülőgépről végzett mérésekkel állapították meg, ebben az OCO–2 minőségi ugrást hozott. Ez a műhold is csak nappal és csak a mindenkor alatta lévő függőleges oszlopban méri a szén-dioxid-tartalmat. A magassági eloszlás a műholdas adatok és a légköri modellek egyesítésével numerikusan modellezhető. A légkör dinamikájára vonatkozó, a legkülönbözőbb műholdas, repülőgépes és földi mérésekből származó adatok segítenek meghatározni, hogy az időjárási jelenségek és a domborzat hogy változtatja meg a CO₂ eloszlását. Az adatok alapján az is modellezhető, hol és hogyan kerül ki a szén-dioxid a légkörből.

A légköri CO₂ mennyiségének változását elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok égetése és a növényzet éves ciklusa határozza meg. Az északi félgömb őszén és telén a növények levele lehullik, így nem nyelik el a szén-dioxidot, sőt rothadásukkal még termelik is a gázt, ami hozzáadódik az emberi tevékenységből eredő CO₂-hoz. A CO₂ koncentrációja egész télen emelkedik, maximumát tavasz elejére éri el.

A helyzet tél közepére tovább romlik. (Kép: NASA Scientific Visualization Studio)

Amikor az északi félgömbön tavasz és nyár van, akkor a növények levelei a fotoszintézis során jelentős mennyiségű CO₂-t nyelnek el, az animáción eltűnnek a vörös foltok, helyettük az alacsony CO₂-koncentrációt jelző kék területek válnak uralkodóvá. Az animáción a dél-amerikai és afrikai erdőégetések évszakosan jelentkező hatása is felismerhető. Az így a légkörbe jutó CO₂-t a szél messzire szállítja, az áramlást azonban befolyásolják a jelentős hegyláncok, például az Andok. Ugyanakkor látható, hogy a sztratoszférára egész évben az alacsony CO₂-koncentráció jellemző.