Глобальные концентрации CO₂ в атмосфере, обусловленные антропогенными выбросами и динамикой естественного углеродного цикла, стали критическим ускорителем изменения климата. Однако из-за пространственно-временной неоднородности источников и поглотителей углерода оценка потока CO₂ остается крайне неопределённой. Точная количественная оценка вклада различных источников и стоков углерода в концентрацию CO₂ в атмосфере имеет важное значение для понимания углеродного цикла и глобального углеродного баланса. В этом исследовании модель GEOS-Chem (версия 13.2.1), основанная на метеорологических данных MERRA-2, использовалась для воспроизведения ежемесячных глобальных концентраций CO₂ с 2006 по 2010 гг. Модель была настроена с горизонтальным разрешением 2,5° долготы × 2,0° широты и 47 вертикальными гибридными сигма-слоями до уровня 0,01 гПа. Для оценки влияния различных источников выбросов и стоков был применен подход «Переключение и замена инвентаря», в котором была разработана серия численных экспериментов, в которых отдельные источники выбросов выборочно отключались. Вклад восьми основных компонентов потока CO₂, включая сжигание ископаемого топлива, сжигание биомассы, сбалансированную биосферу, суммарный обмен земель, авиацию, судоходство, обмен океанов и химические источники, был количественно определён путём сравнения базового моделирования (BASE) с экспериментами по возмущению, специфичными для источника. Результаты показывают, что глобальная концентрация CO₂ демонстрирует пространственную закономерность с более высокими концентрациями в Северном полушарии и на суше, причём Восточная Азия, Юго-Восточная Азия и восточная часть Северной Америки являются регионами с высокой концентрацией. Глобальная средняя концентрация CO₂ увеличивалась на 1,8 млн⁻¹ в год с 2006 по 2010 гг., при этом восточный регион Китая демонстрирует самый высокий темп роста в 3,0 млн⁻¹ в год. Сжигание ископаемого топлива определяется как крупнейший источник выбросов CO₂, за которым следует сжигание биомассы, в то время как океаны и суша служат значительными поглотителями CO₂. Влияние потока углерода на концентрацию CO₂ в атмосфере в первую очередь определяется пространственным распределением выбросов, при этом более высокая интенсивность потока в индустриальных регионах и регионах, где сжигается биомасса, приводит к более выраженному локальному увеличению концентрации. И наоборот, области с сильными поглотителями углерода, такие как леса и океаны, демонстрируют более низкое суммарное накопление CO₂.

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/17/6/1009