Графік Кілінга описує зміни концентрації атмосферного вуглекислого газу з 1958 року. Названий по імені Чарльза Кілінга (Charles David Keeling), під керівництвом якого було розпочато безперервні виміри в обсерваторії на горі Мауна-Лоа (Гаваї). Ці спостереження стали першим науковим підтвердженням антропогенного вкладу в сучасну зміну клімату.

Виміри, зібрані в обсерваторії на Мауна-Лоа, показують стійке зростання середньої концентрації атмосферного CO2 з 315 ppmv (0,0315%) в 1958 році до 403,94 ppmv (0,040394%) в травні 2015 року. mm mlo.txt Globally averaged marine surface monthly mean data. National Oceanic & Atmospheric Administration.

Загальні відомості

Робота Кілінга в обсерваторії Мауна-Лоа (Mauna Loa Observatory) по вивченню двоокису вуглецю стала першим доказом швидкого збільшення концентрації цього газу в атмосфері. Зараз вважається, що саме Чарльз Девід Кілінг (Charles David Keeling) став першою людиною, яка звернула широку громадську увагу у світі до того впливу, який завдає господарська активність людства на атмосферу Землі і її клімат. В період його роботи в Інституті Океанографії ім. Скріппса (Scripps Institution of Oceanography) (Каліфорнійський університет) з 1958 року, він став першим, хто почав здійснювати регулярні часті виміри концентрації атмосферного CO2 на Південному полюсі і на Гаваях..

До досліджень Кілінга вважалося, що добові зміни концентрації атмосферного CO2 схильні до постійних варіацій. Кілінг провів дослідження в Біг-Сюре біля міста Монтерей, в дощових лісах півострова Олімпік, у високогірних лісах Аризони і було встановлено, що концентрація CO2 має певний добовий хід і практично незмінне значення опівдні, рівне 310 ppm (0,031history/early keeling curve. html The Early Keeling Curve. Scripps CO2 Program Вимірявши співвідношення двох ізотопів вуглецю, він дійшов висновку, що добова зміна концентрації зумовлена поглинанням CO2 рослинами, а постійне значення біля полудня відповідає її дійсному значенню в незабрудненій атмосфері. До 1960 року, Кілінг і його група вже мала досить тривалий ряд спостережень, який дозволяв судити також про сезонні і річні зміни, причому останні мали помітний тренд, який приблизно відповідав кількості викопного палива, спалюваного у світі за рік. У статті, яка зробила його знаменитим, ним було написано: «… на Південному полюсі спостережувана швидкість зростання приблизно відповідає очікуваному від спалювання викопного палива».50th Anniversary/images/keelling tellus 1960.pdf C. D. Keeling, The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere, Tellus, 12, 200–203, 1960

«Графік Кілінга» також демонструє циклічні зміни амплітудою 5 ppmv і періодом в один рік, що відповідає сезонному споживанню вуглекислого газу рослинністю континентів Північної півкулі в вегетаційний період.curve/01.html Keeling Curve, 2002, University of California, San Diego На початок 2010-х, близько 57% продукованого людством вуглекислого газу видалялася з атмосфери рослинами і океанами.abstract Abstract, Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks Разом з антропогенною емісією вуглецю в атмосферу, істотний вклад в річне збільшення концентрації CO2 можуть вносити такі стихійні лиха, як великі лісові і торф'яні пожежі, великі вулканічні виверження в субдукційних зонах планети.

Зміни концентрації CO2 у голоцені

Сучасне збільшення кількості CO2 в атмосфері, як вважається, зумовлено спалюванням викопних палив і посилюється останніми роками. Оскільки вуглекислий газ є парниковим газом, таке зростання концентрації є однією з причин сучасного глобального потепління. Виміри концентрації двоокису вуглецю на триваліших інтервалах часу, які базуються на древніх бульбашках повітря, поміщених в полярних крижаних кернах, показують, що атмосферний CO2 був представлений в кількості від 275 до 285 ppmv впродовж усієї епохи голоцену тривалістю 10 тис. років, але його концентрація початку рости в XIX столітті. Проте, аналіз приймочкової частоти листя дерев показує, що, можливо, концентрація досягала 320 ppmv в Середньовічний теплий період (Medieval Warm Period) (800÷1300 рр.) і 350 ppmv на початку голоцену.

Виміри на Мауна-Лоа Через скорочення фінансування в середині 60-х, Кілінг був вимушений припинити безперервні спостереження на Південному полюсі, але зміг зібрати досить грошей для продовження спостережень на Мауна-Лоа, які здійснюються досі. Keeling Charles D. (1998). «Rewards and Penalties of Monitoring the Earth». Annual Review of Energy and the Environment 23: 25-82.

Попри те, що Мауна-Лоа не є активним вулканом, Кілінг і його співробітники робили виміри при океанському бризі і над інверсійним шаром з метою мінімізувати місцеве забруднення повітря від вулканічної активності. Окрім цього, додатково проводилася нормалізація даних (Normalization (statistics)). Keeling Charles D. (1978). «The Influence of Mauna Loa Observatory on the Development of Atmospheric CO2 Research». In Mauna Loa Observatory: A 20th Anniversary Report. (National Oceanic and Atmospheric Administration Special Report, September 1978) edited by John Miller, pp. 36-54. Boulder, CO: NOAA Environmental Research Laboratories. Виміри в інших місцях підтверджують спостережуваний тренд, але при цьому усі інші ряди спостережень коротші за часом.Global Stations CO2 Concentration Trends . Scripps CO2 Program.

Спостереження атмосферного вуглекислого газу на Мауна-Лоа здійснюються за допомогою інфрачервоного спектрометра (капнографа), винайденого в 1864 році Джоном Тіндалем і званого недиспергуючим інфрачервоним аналізатором (Nondispersive infrared sensor).

Сучасні спостереження концентрації CO2 у атмосфері Після смерті Чарльза Кілінга в 2005 році, керівником проекту став його син, Ральф Кілінг, який є професором в Інституті Скриппса. Зараз, частково завдяки значущості відкриттів Чарльза Кілінга, регулярні спостереження рівня концентрації атмосферного CO2 здійснюються на більш ніж ста ділянках по всьому світу.

Див. також Вуглекислий газ Глобальне потепління Атмосфера Землі Повітря

Ресурси Інтернету Climate Change Is Clear Atop Mauna Loa, NPR, Day to Day, May 1, 2007 Scripps Institution of Oceanography CO2-Program: Home of the Keeling Curve Earthguide educational resource The Keeling Curve Turns 50 — Scripps Institution of Oceanography

Примітки