Den atmosfæriske pumpe | VG3

Projecter »

Den atmosfæriske pumpe

Den atmosfæriske turbulens skabes af vinden.

En anden forudsætning for at der kan udveksles CO2 mellem havet og atmosfæren er at der findes tilstrækkelig med atmosfærisk turbulens. Den atmosfæriske turbulens skabes af vinden. Jo mere det blæser jo mere turbulens forekommer der. Med andre ord: atmosfærisk turbulens og middelvindhastighed tæt ved jorden er tilnærmelsesvis lineært forbundne.

Studier viser at udvekslingen mellem havet og atmosfæren er styret af vindhastigheden og at udvekslingen er proportional med vindhastigheden i 2 eller 3 potens (Wanninkhof 1992 samt Wanninkhof and McGillis 1999).

Dette fortæller os to ting, nemlig 1) at udvekslingen mellem hav og atmosfære er styret af andre faktorer end turbulens, f.eks. også af havsprøjt og bølger der brydes; 2) at hvis vindhastigheden fordobles så betyder det at udvekslingen mellem havet og atmosfæren 4 eller 8 dobles. Udvekslingen er således meget følsom overfor vindhastigheden!

Netop på frontzonen forekommer hyppigt kraftige vinde. De store temperaturforskelle i havet giver anledning til store temperaturforskelle i atmosfæren over et geografisk afgrænset område. På disse frontzoner udvikler de vandrende lavtryk sig og danner det meget blæsende og omskiftelige vejr, som breddegraderne 40°-60° (vestenvindbæltet) er kendt for. Her skabes derved netop den anden forudsætning for en effektiv udveksling mellem atmosfæren og havet af CO2 i disse områder, altså stærk vind og atmosfærisk turbulens.

Det er vigtigt at notere at det som vi betegner som den atmosfæriske pumpe ikke direkte kan betyde (bevirke) at der findes store værdier af ΔpCO2, men når der eksisterer stor ΔpCO2 så sørger vinden for at CO2 blandes fra det høje partieltryk til det lave og dermed vil der forekomme en effektiv transport.

Baggrund og motivation

Som det er beskrevet i to VirtuelGalathea3 projekter (se links til disse) er udvekslingen af CO2 mellem havet og atmosfæren en yderst kompleks størrelse, hvori der både indgår elementer

CO2 og klima

Drivhusgassernes tilstedeværelse i atmosfæren betyder at jordens middeltemperatur holdes varm.

Mekanismer bag havets CO2 optag

Vi har siden 1970 øget den del af emissionen af CO2 til atmosfæren fra menneskelige aktiviteter med 80%.

Den biologiske pumpe

Denne mekanisme betegnes ”Den biologiske pumpe”!

Temperatur pumpen

Jo koldere havet er, jo mindre CO2 på gasform kan det indeholde.

Tilførsel af dybvand

Dybvandet indeholder store mængder opløst CO2, som under højt tryk befinder sig på fast form.

Den atmosfæriske pumpe

Den atmosfæriske turbulens skabes af vinden.