40多年測量最乾淨的空氣揭示人類指紋

40多年測量最乾淨的空氣揭示人類指紋Cape Grim車站保留了從1970到今天的航空檔案。 CSIRO /氣象局,作者提供

在2016,塔斯馬尼亞西北部一個孤立的科學前哨發現了一個歷史性的發現。 Cape Grim Baseline空氣污染站測量了大氣中的二氧化碳含量 超過400百萬分之一.

這不是世界第一次突破了象徵性的氣候變化門檻 - 這一榮譽已經達到了 2013的北半球 - 但這是南方的第一次。

這些最新發現的背後是澳大利亞在全球科學進步中的作用的歷史。 Cape Grim站現已運行40年,由此產生的數據集記錄了我們全球大氣層的重大變化。

國家回應

在1798中,Matthew Flinders與Cape Grim的相遇證實了歐洲人塔斯馬尼亞(當時的Van Diemen's Land)與澳大利亞大陸分離。

快進到早期的1970,一小群創新科學家正在製定計劃,以利用Cape Grim的孤立和獨特的地理位置。 該站點很快成為世界上最重要的大氣測量站點之一,精心測量和記錄可以在地球上訪問的一些最乾淨的空氣。

Cape Grim的開頭有兩條線索。 其中一位是CSIRO的年輕科學家,他們熱衷於開拓一個新興的科學領域。 第二個是聯合國呼籲全球政府共同努力建立一個監測站網絡。 澳大利亞的響應得到了比爾普里斯特利和比爾吉布斯的支持,比爾吉布斯是CSIRO和氣象局各自的高級氣候傀儡。

科學界認為Cape Grim是最適合建立永久監測站的地點,從而在1976建立了Cape Grim Baseline空氣污染站。

第一套樂器住在前美國宇航局的大篷車裡。 如今,該站由氣象局管理,位於一座永久性建築內,該建築擁有最先進的基礎設施,包括配有重要監控設備的塔樓。 許多早期開拓性的科學家仍然積極參與這項研究。

世界上最乾淨的空氣

該站是世界氣象組織全球大氣監測網絡的一部分,位於格里姆角,以利用“咆哮的四十年代” - 盛行的西風將南海上空的清潔空氣帶到車站。

從西南方向到達車站的空氣被歸類為“基線”空氣。 最近沒有與土地接觸,它代表了背景氛圍,也許是世界上最乾淨的一些。

雖然我們專注於這種清潔的空氣,但大多數儀器無論風向如何都能連續監測,並且在某些條件下可以檢測墨爾本和塔斯馬尼亞其他地區的污染。

該站測量所有主要和次要溫室氣體; 消耗臭氧層的化學品; 氣溶膠(包括黑碳或煙灰); 反應氣體包括低層大氣臭氧,氮氧化物和揮發性有機化合物; 氡(土地變化的指標); 太陽輻射; 雨水的化學成分; 汞; 持久性有機污染物; 最後是天氣。

由CSIRO在1978發起並很快投入該站運營的Cape Grim Air Archive現在是世界上最重要和最獨特的背景大氣樣本集合,支持許多關於全球和澳大利亞溫室和臭氧消耗排放的研究論文氣體。

人體指紋

Cape Grim數據免費提供,並已在所有五個中廣泛使用 國際氣候變化評估 (1990-2013),所有十項國際臭氧消耗評估(1985-2014),四份氣候報告 2010-2016 而在 低層大氣臭氧評估.

Cape Grim的測量結果證明了人類活動對大氣的影響。 例如,CO 2從330中的約百萬分率(ppm)增加到今天的1976 ppm以上,自400以來每年平均增加1.9 ppm。 自1976以來,該比率每年為2010 ppm。 在格里姆角測量的二氧化碳同位素比率已經改變,其方式與化石燃料是更高濃度的來源一致。

40多年測量最乾淨的空氣揭示人類指紋Cape Grim記錄了大氣CO2濃度的增加。 CSIRO /氣象局, 作者提供

格里姆角也證明了減少人類影響的行動的有效性。 在格里姆角測量的臭氧消耗物質濃度下降表明了該進展 蒙特利爾協議,一項逐步淘汰這些化學品使用的國際協議,並逐步恢復臭氧洞。

Cape Grim的測量對全球對海洋氣溶膠的了解做出了重大貢獻,其中包括一些首先證明微觀海洋植物(浮游植物)是在雲形成中起作用的氣體來源。 由於70%的地球表面被海洋覆蓋,海洋環境中的氣溶膠在氣候系統中發揮著重要作用。

Cape Grim數據也被澳大利亞政府用於履行國際義務。 例如,車站的 溫室氣體數據 已獨立核實澳大利亞國家溫室氣體清單的部分內容,該清單報告了澳大利亞對“聯合國氣候變化框架公約”的年度排放量。 據報導,持久性有機污染物已被報導 斯德哥爾摩關於這些化學品 和Cape Grim的汞數據將報告給 Minimata公約.

從Cape Grim Station收集的數據已被用於超過700關於氣候變化和大氣污染的研究論文。 通過與大學合作,格里姆角是下一代氣候科學家的訓練場。

關於作者

山姆克萊蘭德負責人,Cape Grim Baseline空氣污染站, 澳大利亞氣象局; Melita Keywood,氣候科學中心首席研究科學家, CSIRO; 保羅弗雷澤榮譽院士, CSIRO保羅克魯梅爾,研究組組長, CSIRO

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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