温室气体的气氛和分散

Question

我一直在研究无处不在。在何种水平大气的二氧化碳和其他温室气体发生吗?我不能得到一个直接的答案,我沮丧……

Answer 1

简短的回答是大气中温室气体发生各级。然而,浓度会随高度。在温室气体的情况下总是在气态二氧化碳,甲烷和一氧化二氮,它们均匀地分布在整个低层大气(即对流层和平流层下面~ 20公里),(这个问题和答案解释为什么),只有小浓度的变化。唯一的例外是水蒸气,也一种强大的温室气体,水是唯一一个做液体之间的过渡,在大气中固体和气体状态,因此,其分布是不均匀的其他气体。

水蒸气的实际分布是高度可变的,我们都知道从日常经验的多样性环境像干燥的天气之后,雾、雨、等等。然而,有一些明确的模式:

垂直,水汽丰富或多或少的对数,在下图中可以看到:

(来自AGU的水蒸气在气候系统,特别报道。1995年12月)

瀑布从大约3克每千克干空气约0.003克每千克干空气在15000米的海拔。一个大与对流层二氧化碳的变化为例,在订单~ 3 - 6%的手套,~ 1 - 2%季节循环。

水平,在地球表面,水更丰富的比波兰人在热带地区,主要是由温度控制模式,因为空气进行溶解水的能力下降指数与温度(第一个方程所描述的在我的答案这个问题)。下图的全球平均水柱源自2009年的卫星数据将给你一个合理的典型分布(来自从GOME-1检索总可沉淀的水,模拟战,GOME-2)

现在,如果我们考虑更高水平的大气(> 20公里),这种规模的混合是不足以消除由此产生的浓度的变化由于存在每个温室气体的源和汇的。例如,表面产生的甲烷是由自然和以人类为中心的来源,和最大的水槽(90%)是羟基自由基的氧化(OH)在平流层。这创建了一个相当大的垂直梯度甲烷浓度。一个梯度,得到平滑的强烈混合的对流层但在平流层和中间层变得非常重要。类似现象产生梯度的一氧化二氮等温室气体,臭氧,和一定程度上的二氧化碳。这些过程很好地解释这篇论文,下图给出了一个大的总结大气中的大部分气体浓度的变化:

在这里你可以看到,在大气中二氧化碳保持相对固定的丰度达120公里,而一氧化二氮是相对非常稀缺60公里以上,和臭氧低于10公里。