Джерела і сток СО2 (стр. 3 из 6)
3.3 Вміст ізотопу 
Св атмосферному вуглекислому газі
Кількість ізотопу
на Землі залежить від балансу між утворенням під впливом космічного випромінювання і його радіоактивним розпадом. Мабуть, до початку сільськогосподарської і промислової революції розподіл ізотопу в різних резервуарах вуглецю зберігався приблизно незмінним. До початку помітних змін, викликаних викидами при випробуваннях ядерної зброї, з початку минулого століття до його середини відбувалося зменшення змісту . Воно було головним чином викликано викидом 
за рахунок спалювання викопного палива, в якому не міститься радіоактивний ізотоп . Це привело до зменшення вмісту в атмосфері. Починаючи з першими випробуваннями ядерної зброї в 1952 і 1954 роках спостерігалися істотні зміни вмісту в атмосферному вуглекислому газі. Велике надходження в атмосферу відбулося в результаті ядерних випробувань, проведених США в Тихому океані в 1958 році і СРСР в 1961-1962 роках. Після цього викиди були помітно обмежені. Спочатку велика частина радіоактивних продуктів переносилася в стратосферу. Оскільки час обміну між стратосферою і атмосферою складає декілька років, те зменшення концентрації ізотопу в тропосфері, обумовлене взаємодією з континентальною біотою і океанами, починаючи з 1965 роком відбувалося не так швидко за рахунок надходження цього ізотопу з стратосфери.3.4 Перемішування в атмосфері
Перемішування повітря в тропосфері відбувається досить швидко. Пасати в середніх широтах в обох півкулях огинають Землю в середньому приблизно за один місяць, вертикальне переміщення між земною поверхнею і тропопаузой (на висоті від 12 до 16 км) також відбувається протягом місяця, перемішування в напрямі з півночі на південь в межах півкулі відбувається приблизно за три місяці, а ефективний обмін між двома півкулями здійснюється приблизно за рік. Оскільки в даній роботі розглядаються процеси, зміни яких відбуваються за час порядку декількох років, десятиріч і сторіч, можна вважати, що тропосфера у будь-який момент часу добре перемішана. Це припущення засновано на тому, що середні річні значення концентрації
для високих північних і високих південних широт відрізняються тільки на 1,5-2,0 млн. 
В північній півкулі концентрація вище, ніж в південному. Відмінність концентрацій в північному і південному півкулях, ймовірно, викликано тим, що біля 90% джерел промислових викидів розташоване в північній півкулі. За останні десятиріччя ця різниця збільшилася, оскільки споживання викопного палива також зросло.Обмін між стратосферою і тропосферою відбувається значно повільніше, ніж в тропосфері, тому сезонні коливання концентрації атмосферного вуглекислого газу вище тропопаузи швидко зменшуються. В стратосфері зростання концентрації
значно запізнюється в порівнянні з її зростанням в тропосфері. Так, згідно вимірюванням, концентрації на висоті 36 км приблизно на 7 млн менше ніж на рівні тропопаузи (тобто на висоті 15 км). Це відповідає часу перемішування між стратосферою і тропосферою, рівному 5-8 рокам.4 Газообмін в системі атмосфера - океан
4.1 Швидкість газообміну
В стаціонарному стані, що існував в доіндустріальний час, більш 90% ізотопу
, що міститься на Землі, знаходилося в морській воді і донних відкладеннях (вміст в останніх складає всього декілька відсотків). Існував зразковий баланс між перенесенням з атмосфери в океан і радіоактивним розпадом усередині океану. Середній глобальний обмін між атмосферою і океаном можна визначити шляхом вимірювання різниці вмісту у вуглекислому газі атмосфери і розчиненому в поверхневому шарі океану. Дані спостережень за зменшенням концентрації в атмосфері і її збільшенням в поверхневих водах океану після проведення випробувань ядерної зброї дають ще одну можливість визначити швидкість газообміну. Третій спосіб оцінки швидкості газообміну між атмосферою і океаном полягає у вимірюванні відхилення від стану рівноваги між і, обумовленого надходженням з океану в атмосферу. Середня швидкість газообміну між атмосферою і океаном при концентрації в атмосфері 300 млн, одержана на основі цих трьох способів, рівна 185 міль/(мгод). Це означає, що середній час перебування в атмосфері рівний 8,52 років. Швидкість газообміну на межі розподілу між атмосферою і океаном залежить від стану поверхні океану, від швидкості вітру і хвилювання.4.2 Буферні властивості карбонатної системи
1. При розчиненні
в морській воді відбувається реакція гідратації з утворенням вугільної кислоти 
, яка у свою чергу дисоціює на іони 
. Карбонатна система визначається сумарною концентрацією розчиненого неорганічного вуглецю ( 
); повним вмістом боратів ( В); лужним резервом (А); кислотністю (Розчинність в морській воді і відповідно концентрація сумарного вуглецю, що знаходиться в рівновазі з атмосферною при заданому значенні концентрації останнього, залежать від температури).2. Обмін
між газовою фазою і розчином залежить від так званого буферного чинника, який також називають чинником Ревелла.Розчинність і буферний чинник збільшуються при зниженні температури. Оскільки зміна парціального тиску вуглекислого газу в напрямі від полюса до екватора невелика, в середньому
переноситься з атмосфери в океан у високих широтах і в протилежному напрямі в низьких, хоча спостерігаються відхилення від цієї спрощеної картини унаслідок того, що в результаті апвеллінга з глибинних шарів океану до поверхні приносяться збагачені вуглекислим газом води. Буферний чинник має величину порядка 10 і збільшується із зростанням значень . Це означає, що 
чутливе до досить малих змін у воді. При збереженні рівноваги в системі атмосфера - поверхневі води океану зміна концентрації в атмосфері приблизно на 25% протягом останні 100 років викличе зміну вмісту сумарного неорганічного вуглецю в поверхневих водах тільки на 2-2,5%. Таким чином, здатність океану поглинати надмірний атмосферний в 10 разів менше тій, яку можна б було чекати виходячи з порівняння розмірів природних резервуарів вуглецю.5 Вуглець в морській воді
5.1 Повний вміст вуглецю і лужність
Як показали дослідження, вміст сумарного неорганічного вуглецю в океані в 1983 році більш, ніж в 50 разів перевищувало вміст
в атмосфері. Крім того, в океані знаходяться значні кількості розчиненого органічного вуглецю. Вертикальний розподіл не є однорідним, його концентрації в глибинних шарах океану вище, ніж в поверхневих. Спостерігається також збільшення концентрації від досить низьких значень в глибинних водах Північного Льодовитого океану до більш високих значень в глибинних водах Атлантичного океану, до ще більш високим в Південному і Індійському океанах до максимальних в Тихому океані. Вертикальний розподіл лужності дуже схоже на розподіл , проте межі змін лужності значно менше і складають приблизно 30% змін . Цікаво відзначити, що поверхневі концентрації були б на приблизно на 15% вище, якби океани були добре перемішані, що у свою чергу означало б, що концентрація в атмосфері повинна бути близько 700 млн. Наявність вертикальних градієнтів (так само як і лужності) в океанах робить істотний вплив на концентрації атмосферного .