Mauna Loa | Atmosphärische Wissenschaft und Wunder

Mauna Loa Wissenschaft & Wunder

Ende März 2011 besuchte der weltreisende Klimafotograf Gary Braasch die Mauna Loa Observatorium in Hawaii. Es dauerte nicht lange, bis Braasch beeindruckende Bilder und informative Kommentare vorlegte. Schauen Sie sich seinen Fotolog an, umgebucht unten mit Genehmigung. (Oder gehen Sie zu Gary Braaschs WorldViewofGlobalWarming.org, um seine zu sehen Mauna Loa Wissenschaftsfotografien und andere Fotos zum Klimawandel (aus der ganzen Welt.) Es ist wie eine persönliche Tour durch das weltberühmte Observatorium und die Atmosphärenwissenschaft, die rund um die Uhr in der Nähe des Gipfels des Berges, 24 Kilometer über dem Meeresspiegel, stattfindet.

Das Folgende wurde erneut veröffentlicht von WorldViewOfGlobalWarming.org mit freundlicher Genehmigung.

April 2011

Die Treibhausgasemissionen stiegen 2010 rekordverdächtig auf den höchsten jemals gemessenen Wert.

Bericht von Mauna Loa Sternwarte, Hawaii

Nachts im NOAA Atmosphären- und Weltraumobservatorium an den oberen Flanken von Mauna Loa, Hawaii, ein Besucher geht über Gehwege zwischen Installationen. Das ist NOAAist der Hauptstandort für direkte Messungen vieler Bestandteile der Luft, der Sonne und des Universums, einschließlich der Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre. Auf einem 27-Meter-Turm (links) wird Luft gesammelt und analysiert CO2 Inhalte. CO2 Allein das Klima ist für 63 Prozent der durch Treibhausgase verursachten Erwärmung verantwortlich. Rechts wird ein leistungsstarker Laserstrahl verwendet, um Aerosole in der Luft bis zu 45 km tief in der Stratosphäre zu messen.

Überblick über NOAAist das Atmosphären- und Weltraumobservatorium auf 3400 Metern Höhe an der Nordostflanke von Mauna Loa Vulkan auf Hawaii. Das Observatorium besteht aus 10 Gebäuden, von denen aus bis zu 250 verschiedene atmosphärische Parameter gemessen werden. Die Messung von Kohlendioxid an diesem Standort wurde 1958 auf Wunsch von Charles David Keeling begonnen Scripps Die Oceanographic Institution hat die längste ununterbrochene Aufzeichnung der Atmosphäre erstellt CO2 Konzentrationen, die weltweit verfügbar sind. Die resultierende „Keeling-Kurve“ zeigt die jährlichen saisonalen Schwankungen in CO2 und die von Jahr zu Jahr steigende Wachstumsrate ist für das Verständnis der globalen Erwärmung von zentraler Bedeutung geworden. Durchschnittlich jährlich CO2 Die Konzentrationen sind hier von 315.98 Teilen pro Million (ppm) in 1959 zu 389.8 ppm im Jahr 2010 – eine durchschnittliche Wachstumsrate von 1.4 ppm pro Jahr. Jedoch NOAADas Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC) berichtete, dass der Durchschnitt CO2 Konzentration auf Mauna Loa im Jahr 2010 um 2.39 gestiegen ppm gegenüber dem Vorjahr. Mauna Loa ist nur einer der Standorte, an denen Kohlendioxid gemessen wird, und CDIAC hat berechnet, dass der weltweite durchschnittliche Anstieg von 2009 bis 2010 sogar noch größer war – 2.76 ppm – der größte seit 1998 und der zweitgrößte Anstieg seit Beginn der Aufzeichnungen. Bei diesem Tempo die 400 ppm Dieses Niveau wird in weniger als vier Jahren erreicht sein.

Wir befinden uns bereits in einem Kontinuum der Auswirkungen des Klimawandels: Gletscher schmelzen, der Meeresspiegel steigt, Lebensräume verschieben sich, Arten werden vom Aussterben bedroht und Millionen von Menschen werden von Unwettern heimgesucht. Wissenschaftler, die die Vereinten Nationen beraten, empfehlen der Welt, Maßnahmen zu ergreifen, um dies beizubehalten CO2 Werte unter 400-450 ppm um noch irreversiblere und verheerendere Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern.

Luft wird kontinuierlich in der Nähe der Spitze eines 40-m-Turms (und mehrerer kürzerer Türme) gesammelt und auf analysiert CO2 Inhalt jede Minute von beiden Scripps Ozeanographisches Institut und NOAA. Die Genauigkeit der Messwerte wird durch regelmäßiges Messen bekannter Mengen getestet CO2 in Standard-Referenztanks im Labor aufbewahrt. Die Ergebnisse werden stündlich berechnet NOAA. Die weltweite Abdeckung und der Vergleich werden durch ähnliche Messungen an drei anderen großen Observatorien und Hunderten von Boden-, Luft-, Ballon- und Turmobservatorien sichergestellt CO2 Messungen. Geräte in der nahe gelegenen Kuppel auf diesem Foto messen die Dicke der Ozonschicht – ein wichtiger Schutz vor ultravioletter Strahlung und Gegenstand eines erfolgreichen internationalen Abkommens zur Begrenzung ozonabbauender Chemikalien. Dieses Abkommen, das Montrealer Protokoll, ist ein Modell internationaler Zusammenarbeit zum Wohle der Allgemeinheit, das die Verhandlungen über die UN-Klimarahmenkonvention beeinflusst.

Als Gary Braasch das fotografierte Mauna Loa NOAA Observatorium Ende März 2011, die CO2 Die Konzentration wurde mit mehr als 392 Teilen pro Million gemessen (ppm) – fast 3 ppm höher als im Dezember 2010 und 112 ppm (40 Prozent) höher als das Niveau vor der Industriellen Revolution (ca. 280). ppm). Die Verbrennung fossiler Brennstoffe begann um 1750 und gilt als die größte gemessene Quelle des Zusatzes CO2, geht weltweit unvermindert weiter. Wissenschaftler sind sich aus Tausenden von Studien und Beobachtungen sehr sicher, dass dieses Treibhausgas zusammen mit Methan und mehreren anderen Gasen die Atmosphäre zunehmend erwärmt, da die atmosphärischen Konzentrationen immer weiter ansteigen. Analyse der durchschnittlichen Oberflächentemperaturen unserer Welt durch die NASA und NOAA bestätigt, dass sich die Erde erwärmt: 2010 war das wärmste Jahr, das jemals seit den 1880er Jahren gemessen wurde, etwas wärmer als 2005 und 1.13 °F wärmer als der Durchschnitt der Mitte des 20. Jahrhunderts. Angesichts des riesigen Volumens der Erdatmosphäre, der sehr langsamen Erwärmung früherer Zeiten (wie am Ende der letzten Eiszeit) und der bereits beobachteten Veränderungen aufgrund der Erwärmung der letzten Jahrzehnte halten Wissenschaftler den aktuellen Temperaturanstieg für ungewöhnlich und sehr schnell. Weitere Informationen finden Sie unter Erde unter Beschuss: Wie die globale Erwärmung die Welt verändert.

Eine Reihe von Observatorien über den Wolken Mauna Loa, Hawaii. Von links nach rechts: Das VYSOS-Projekt der Universität von Hawaii zielt darauf ab, alle wichtigen Sternentstehungsregionen auf veränderliche junge Sterne zu untersuchen. Solar Dome geht weiter NOAAs Messung der Transmission von Sonnenlicht, die längste kontinuierliche Aufzeichnung dieser Art, die es gibt; und das GroundWinds-Instrument der University of Hawaii testet Windmessgeräte, die später auf einem Satelliten eingesetzt werden könnten.

Dr. John Barnes, NOAA's Mauna Loa Leiter der Observatoriumsstation, im Laserradarraum der Station. Er ist Hauptforscher für die Langzeitüberwachung stratosphärischer Aerosole aus Schwefelsäure und Wasser, die die Erde kühlen, indem sie das Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektieren und so Sonnenstrahlung und Ozon beeinflussen. Einmal pro Woche richtet Barnes einen leistungsstarken gepulsten Laser in die Stratosphäre, um winzige Partikel zum Leuchten zu bringen und ein hochauflösendes vertikales Profil der optischen Streueigenschaften von Aerosolen, Wolken und der molekularen Hintergrundatmosphäre zu erstellen. Diese Technik heißt LIDAR (Light Detection and Ranging) und misst das von Partikeln und Molekülen zurückgestreute Laserlicht mithilfe von vier Teleskopen, die in verschiedenen Höhen über der Station auf den Laserstrahl gerichtet sind. Diese Messwerte können mit der Gesamtmenge der stratosphärischen Aerosole und der von ihnen erzeugten Abkühlung in Beziehung gesetzt werden. Dr. Barnes hält eine Blitzlampe in der Hand, mit der der ursprüngliche Ruby-Laser gepumpt wurde, der von den frühen 1970er Jahren bis 1998 stratosphärische Aerosole maß. Der neue, leistungsstärkere Lidar wurde 1994 in Betrieb genommen.

Während der Laser aus einer Luke im Dach der Station einen grünen Lichtstrahl in die Stratosphäre schießt, macht es sich John Barnes in seinem Büro gemütlich, um mehrere Stunden lang die LIDAR-Ausrüstung und die Anzeigen auf seinem Computerbildschirm zu überwachen. Spuren, die aus dem von den vier Teleskopen erfassten rückgestreuten Laserlicht entstehen, zeigen Partikel und Aerosole kilometerweit über der Station. Neben dem Hauptziel stratosphärischer Aerosole, bei denen es sich zu etwa 99 Prozent um von Vulkanen erzeugte Schwefelsäure-/Wassertröpfchen handelt, kann das LIDAR auch troposphärische Aerosole erkennen. Barnes sagte, dass es zu dieser Jahreszeit in China häufig Staubstürme gebe und der aufgewirbelte Staub und die Verschmutzung über den Pazifik getragen werden könnten. In der Nacht, in der diese Fotos gemacht wurden, dem 31. März 2011, zeigte eine dieser Schichten eine erhöhte Spitze (rote Spur) in 5 km Höhe in der Atmosphäre über dem Observatorium. 

Einer der klarsten Himmel auf dem Planeten gibt es Mauna Loa Observatorium, auf 3400 Metern (mehr als 11,000 Fuß), eine spektakuläre Sternenkulisse für seine Messungen. Hier überblickt Orion das Nachbarland CO2 Turm auf der rechten Seite und der LIDAR-Laserstrahl zur Erkennung stratosphärischer Aerosole. Diese beiden Messungen hängen beide mit der Temperatur der Atmosphäre zusammen: Während CO2 Moleküle erwärmen die Atmosphäre, die Aerosole in der Stratosphäre reflektieren das Sonnenlicht von der Erde weg und hohe Konzentrationen, beispielsweise durch explosive Vulkanausbrüche, können die Erde abkühlen. Mauna Loa Aufzeichnungen zeigen deutlich die Auswirkungen erhöhter Aerosole aus den großen Ausbrüchen von El Chichon (1982) und Mt. Pinatubo (1991) und der daraus resultierenden verringerten Sonneneinstrahlung für einige Jahre danach. Der Pinatubo-Ausbruch kühlte die Erde mehr als ein Jahr lang um etwa ein Grad Fahrenheit ab. Demnach ist die heutige Atmosphäre vergleichsweise arm an stratosphärischen Aerosolen NOAALaut John Barnes trägt dies kaum zur Verringerung der zunehmenden Treibhauserwärmung bei.

Mehr Gary Braasch-Fotografie:

Mauna Loa Photolog: Newsletter April 2011  | WorldViewofGlobalWarming.org

Fotografien zum Klimawandel  | WorldViewofGlobalWarming.org

Gary Braasch Fotografie  | Braasch Fotografie

Gary Braasch Profil  | Treibhausgasfotografen

Weitere Artikel:

Mauna Loa CO2  |  CO2Now.org

atmosphärisch CO2 Daten |  CO2Now.org

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