甲烷

甲烷(CH4)是第二重要的温室气体。CH4比CO更有效2因为辐射强迫每个分子产生的能量更大。此外,红外窗的饱和范围较小波长被CH吸收的辐射4,所以更多分子可填充区域。然而,CH4存在的浓度远低于CO2大气它在大气中的体积浓度通常以十亿分之一(ppb)而不是ppm来测量。CH4它在大气中的停留时间也比CO短得多2(CH的停留时间4大约是10年,而CO要几百年2)。

甲烷的天然来源包括热带和北方湿地, methane-oxidizing细菌以有机物质为食消耗通过白蚁火山在富含有机沉积物的地区,海底的渗漏口和甲烷水合物被困在大陆架在海洋和极地永冻层.甲烷的主要天然储存是大气本身,因为甲烷很容易与羟基自由基(OH)发生反应)在对流层形成CO2和水蒸气(H2O).当CH4到达平流层,它被摧毁了。另一个天然的碳汇是土壤,那里有甲烷氧化由细菌。

和CO一样2在美国,人类活动正在增加CH4浓度比自然下沉所能抵消的要快。人为排放源目前约占年总排放量的70%,随着时间的推移,导致浓度大幅增加。大气CH的主要人为来源4大米种植,畜牧业,燃烧煤炭而且天然气,燃烧生物质,以及堆填区内有机物的分解。未来的趋势尤其难以预测。这在一定程度上是由于对气候与CH相关的反馈4排放。此外,作为人类人口生长过程中,很难预测牲畜饲养、水稻种植等方面可能发生怎样的变化能源使用会影响CH4排放。

人们认为,大气中甲烷浓度的突然增加导致了一场变暖事件,在所谓的“地球变暖”期间的几千年里,全球平均气温上升了4-8°C(7.2-14.4°F)古新世-始新世热极大期(古)。这一事件发生在大约5500万年前,CH的上升4似乎与一次大规模火山爆发有关,火山爆发与含甲烷的洪水沉积物相互作用。结果,大量的气态CH4被注入大气层。很难确切知道这些浓度有多高,也很难知道它们持续了多长时间。在很高的浓度下,CH的停留时间4在大气中可以变得比大气大得多名义上的10年居留时间,适用于今天。然而,在始新世极热期间,这些浓度很可能达到百万分之几。

与更新世有关的甲烷浓度也在较小的范围内变化(大约在350到800 ppb之间)冰河时代周期。工业化前的CH水平4大气中约为700 ppb,而2018年底超过了1867 ppb。(这些浓度远高于至少过去65万年观察到的自然水平。)人为CH的净辐射强迫4排放量约为0.5瓦特每平方米——或者大约是CO辐射强迫的三分之一2

减少温室气体

表面臭氧

下一个最重要的温室气体是地表或低层温室气体,臭氧(O3.)。表面O3.的结果空气污染;它必须与平流层中自然产生的O相区别3.这在行星辐射平衡中起着非常不同的作用。表面氧的主要自然来源3.平流层的下沉是O3.来自上层大气.相比之下,表面氧的主要人为来源3.光化学反应是否涉及大气污染物一氧化碳(有限公司)。表面O的自然浓度的最佳估计值3.为10 ppb,地表人为排放的净辐射强迫为10 ppb3.大约是每平方米0.35瓦特。臭氧浓度可以上升到不健康的水平(即浓度达到或达到不健康水平)超过70 PPB, 8小时或更长时间)在容易产生光化学烟雾的城市。

氮的氧化物氟化气体

附加的跟踪气体由工业活动产生的温室气体包括一氧化二氮(N2O)和氟化气体(卤烃),后者包括氟氯化碳、六氟化硫、氢氟碳化物(氢氟碳化合物)和全氟碳化合物(PFCs)。氧化亚氮造成每平方米0.16瓦辐射强迫,而氟化气体造成每平方米0.34瓦辐射强迫。氧化亚氮的本底浓度很小,这是由于自然的生物反应土壤而且而氟化气体的存在几乎完全是由工业来源造成的。

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