我道歉这么长时间&有点小打小闹的答案。它可能包含重大的错误,我道歉。
多长时间在大气中存在的东西一旦决定,显然,它如何从大气中删除,如果任何事情都是将其添加到大气中。不同的事情我们可以考虑污染物将有不同的寿命,通常非常不同,把它们混在一起是令人困惑的“污染”。
但是有一个非常重要的区别:
- 我们可以关心的一件事是“我们预计多久单个原子/分子/粒子x美元留在大气层之前离开吗?”
- 另一件我们可能关心的是“我们应该如何期望的浓度x美元大气中的行为随着时间的推移?”
这两个东西是不一样的。他们甚至是不一样的,因为只考虑“天然”过程(我们可以定义为流程不燃烧化石燃料产生的或工业活动”)吸收并非所有发生的:发射也发生了。
有趣的是知道的东西通常是第二个:“如何的浓度x美元随着时间的推移,去吗?”,因为没有人真正在乎是否一个给定的单位长时间停留在大气中:他们关心的事情它在大气中有多少:我不关心我呼吸一些特定的氧分子,我在乎,有足够的氧气在大气中我能呼吸。
删除机制
至少有三个机制消除大气中的东西。
- 它可能不是稳定的大气中。一个很好的例子是甲烷,它会变成其他的东西在几年。如果甲烷排放(包括自然的)停止将基本上所有在几十年内消失。
- 它可能离开大气层的下降或参与降水。这适用于大气中气溶胶(微粒):与大粒径气溶胶真的脱落的大气,气溶胶与非常小的粒子大小得到被沉淀和中间大小的体验过程。
- 它可能会积极吸收表面上的东西。
第四个机制是“可能逃到空间”但这不是一个重要的过程有什么有趣的在这里,所以我忽略它。可能存在其他机制我没有记住。
除了机制
我认为,有两个重要机制在大气中创建的东西:
- 它可能会发出一些表面上;
- 它可能是由大气中的一些过程。
(再一次,它可能来自空间,但我会忽略。)
事情在大气中持续多久
现在,大气中的事情持续多久取决于:术语“污染”捆绑的东西完全不同的特征。
- 喷雾状颗粒(吸烟,其他气溶胶)在大气中的寿命相对较短,不是由大气中的过程,所以一旦排放浓度下降很快停止。
- 气溶胶-云是大气中创建,从水蒸气将继续释放从表面上看,从大气中,也删除了,但是随着时间的推移,这些过程平衡所以大气中云层将持续下去。云当然不是污染物:我只是想把它们作为另一种类型的大气中气溶胶与另一个生命周期。
- $ \ mathrm {NO_x} $大气中有一个相对较短的生命周期的不稳定:低层大气的一生是小时,上不超过几周。一些$ \ mathrm {NO_x} $创建在大气中被闪电击中,但我认为数量相比非常小数量由人类排放。所以大气中数量将下降很快,一旦从表面发射停止。
- 等等。
房间里的大象:$ \ mathrm{二氧化碳}$
$ \ mathrm{二氧化碳}$:
- 几乎是在大气中化学稳定性,所以不会腐烂(它接受过程的溶解在水滴,然后蒸发,也许其他人);
- 不是一个气溶胶所以不离开机制影响的大气气溶胶,除非它是水的溶解在气溶胶;
- 吸收了几个过程表面上;
- 还发出一些自然过程在表面。
的吸收$ \ mathrm{二氧化碳}$从表面上看是等(不一定是在顺序):
- 植物吸收$ \ mathrm{二氧化碳}$并将其转化为植物和氧气;
- 海洋,溶解$ \ mathrm{二氧化碳}$;
- 岩石风化;
- 其他的事情。
自然(见上文定义!)过程排放$ \ mathrm{二氧化碳}$(不是在顺序):
- 植物和动物的呼吸;
- 植物和动物死亡和腐烂或着火,释放$ \ mathrm{二氧化碳}$回到大气中;
- 海洋,释放溶解$ \ mathrm{二氧化碳}$回到大气中;
- 火山作用;
- 其他的事情。
为了知道$ \ mathrm{二氧化碳}$行为随着时间的推移,我们需要了解各个流程是如何工作的:有多快$ \ mathrm{二氧化碳}$骑车穿过大气层和浓度变化有多快。
理解这是不简单的,这就是为什么人们写大的气候和地球系统模型。但也有可能给大概的数字。
第一个问题的答案:“多久一个独立的个体$ \ mathrm{二氧化碳}$大气中的分子花”是“几年”。
第二个问题的答案:“需要多长时间$ \ mathrm{二氧化碳}$浓度下降到工业化前的水平如果停止化石燃料的燃烧,是“从几百到几千年。
这些数字之间的差异的原因是,吸收和发射的自然过程$ \ mathrm{二氧化碳}$非常接近平衡。这是容易看到,因为我们知道的浓度$ \ mathrm{二氧化碳}$大气中并不是零,我们便开始燃烧化石燃料。
给一些数字(这些不是要准确):
- 植物吸收有关120美元\ \ mathrm {GtC / y} $通过光合作用;
- 工厂只释放出约60美元\ \ mathrm {GtC / y} $通过呼吸;
- 关于60美元\ \ mathrm {GtC / y} $是植物的腐烂发出;
- 海洋吸收了90美元\ \ mathrm {GtC / y} $;
- 海洋排放约90美元\ \ mathrm {GtC / y} $。
目前这是完全平衡。这些数字是近似的,还有其他流程的吸收和发射。但它是接近平衡。
这就是为什么的浓度$ \ mathrm{二氧化碳}$如果化石燃料燃烧停止只会下降,而缓慢。