Dataset: Vývoj koncentrácií CO2 a O2 v atmosfére

Dataset: Vývoj koncentrácií CO<sub>2</sub> a O<sub>2</sub> v atmosfére

Dataset obsahuje tri rôzne rady údajov pre CO₂ líšiace sa časovým rozsahom, zdrojom dát i metodikou a jeden dátový rad pre koncentráciu O₂. Koncentrácie CO₂ sú uvedené v jednotkách ppm.

Podkladové dáta

Chcete vidieť konkrétne čísla? Pozrite sa na našu tabuľku s dátami alebo na pôvodné zdroje.

Naša tabuľka s dátami

Zdieľanie a licencia

Všetky naše datasety sú k dispozícii na ďalšie použitie pod licenciou CC BY 4.0.

Pôvodné dáta majú rôzne licencie, detaily nájdete v podrobnom texte k datasetu.

Dáta, licencia a zdieľanie

CC BY 4.0. Pôvodné dáta majú rôzne licencie, detaily nájdete v podrobnom texte k datasetu.

Dáta

Chcete vidieť konkrétne čísla? Pozrite sa na našu tabuľku s dátami alebo na pôvodné zdroje.

Naša tabuľka s dátami

Zdieľanie

Keelingova krivka, rok 1958 – súčasnosť

Zdroj
Scripps Institution of Oceanography
Popis
C. D. Keeling, S. C. Piper, R. B. Bacastow, M. Wahlen, T. P. Whorf, M. Heimann, and H. A. Meijer, Exchanges of atmospheric CO2 and 13CO2 with the terrestrial biosphere and oceans from 1978 to 2000. I. Global aspects, SIO Reference Series, No. 01-06, Scripps Institution of Oceanography, San Diego, 88 pages, 2001. http://escholarship.org/uc/item/09v319r9
Odkaz
https://scrippsco2.ucsd.edu/data/atmospheric_co2/primary_mlo_co2_record.html
DOI
http://doi.org/10.6075/J08W3BHW
Licencia
CC BY 4.0 (viď informácie o licencii)

Dáta pochádzajú z inštrumentálneho merania na Mauna Loa na Havaji. Používajú sa na ne veľmi presné tlakomerové kalibrované spektroskopické merania, ktoré vyvinul Charles Keeling. Konštrukciu meracích prístrojov aj príbeh Charlesa Keelinga podrobne opisuje článok v Analytical Chemistry Charles David Keeling and the Story of Atmospheric CO2 Measurements. V odobratých vzorkách vzduchu sa sleduje nielen koncentrácia CO2 v jednotkách ppm, ale aj zastúpenie izotopov uhlíka (pomer 12C, 13C a 14C). Toto zloženie pomáha určiť, z akého zdroja uhlík pochádza, či zo spaľovania fosílnych palív, z dýchania rastlín, zo sopky a pod. Presnosť meraných hodnôt je ± 0.1 ppm (podľa pôvodného Keelingovho článku i podľa Medzinárodného ústavu pre miery a váhy). Názorne metódu merania približuje popularizačné video Ralpha Keelinga.

Dátová sada obsahuje len mesačné priemery merania. Detailné denné a týždenné priemery sú dostupné zvlášť na stránke meracej stanice. Pri počítaní priemerných hodnôt sú časové rady očistené o merania, ktoré sa výrazne odchyľujú od okolitých meraní. Takéto odchýlky bývajú spôsobené vplyvom ostrovnej vegetácie (vzduch s nižšou koncentráciou CO2) alebo sopečnou aktivitou (vyššia koncentrácia CO2). Rovnako tak bývajú niektoré hodnoty spätne aktualizované kvôli rekalibrácii referenčných plynov a ďalšej kontrole kvality. Ďalšie informácie o spracovaní meraných dát nájdete v článku na webových stránkach ústavu.

Kompozitný dataset Scripps, posledných 2000 rokov

Zdroj
Scripps Institution of Oceanography
Popis
Macfarling Meure, C. et al., 2006: Law Dome CO2, CH4 and N2O ice core records extended to 2000 years BP. Geophysical Research Letters, 33.
Odkaz
https://scrippsco2.ucsd.edu/data/atmospheric_co2/icecore_merged_products.html
DOI
https://doi.org/10.1029/2006GL026152
Licencia
zadarmo na použitie, vyžaduje odkaz na zdroj (viď informácie o licencii)

Tento dataset je zložený z dvoch meraní:

  • Keelingovo meranie z Mauna Loa (od roku 1958, pozri vyššie) a z južného pólu (od roku 1957, viď stránka stanice).
  • merania historických koncentrácií za posledných 2000 rokov z ľadovcových vrtov v oblasti Law Dome vo východnej Antarktíde (66°46′08″ S, 112°48′28″ E). Merania sa majú uskutočniť postupne z rôznych vrtov, preto je najviac vzoriek z posledných 200 rokov, o niečo menej vzoriek pre predchádzajúcich 1000 rokov a najmenej vzoriek z prvého tisícročia nášho letopočtu.

Historické koncentrácie sú merané rovnakou metódou ako Keelingovo meranie, len vzorky vzduchu sú odlišné –⁠ ide o vzduch zachytený v bublinkách v ľade. Vek vzduchu je určený hĺbkou a rádioizotopovým datovaním.

Sú súčasné merania a historické dáta porovnateľné? Merané hodnoty z bubliniek v ľade antarktického ľadovca a súčasné merania sa veľmi presne prekrývajú. Zároveň historické dáta z rôznych ľadovcov (Antarktída, Grónsko, horské ľadovce) sú vysoko konzistentné. Jediným obmedzením ľadovcových dát je, že získaná koncentrácia zodpovedá zhruba desaťročnému kĺzavému priemeru koncentrácií, a to kvôli difúzii vzduchu v pomaly tuhnúcich vrchných vrstvách firnu.

Kompozitný dataset EPICA, posledných 800 000 rokov

Zdroj
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)
Popis
Bereiter, B., Eggleston, S., Schmitt, J., Nehrbass‐Ahles, C., Stocker, T. F., Fischer, H., Kipfstuhl, S., and Chappellaz, J. ( 2015), Revision of the EPICA Dome C CO2 record from 800 to 600 kyr before present, Geophys. Res. Lett., 42, 542– 549.
Odkaz
http://ncdc.noaa.gov/paleo/study/17975
DOI
https://doi.org/10.1002/2014GL061957
Licencia
zadarmo na použitie, vyžaduje odkaz na zdroj (viď informácie o licencii)

V rámci projektu EPICA (European Project for Ice Coring in Antartica) boli získané najstaršie vzorky ľadu pre meranie koncentrácie CO2 v rámci tohto datasetu. Tie pochádzajú z dvoch vrtov na Antarktíde:

  • Epica-DML pri nemeckej Kohnovej stanici (75°00′06″ S; 00°04′04″ E, hĺbka vrtu 2 774 m).
  • Dome C pri francúzsko-talianskej stanici Concordia (75°06′04″ S; 123°20′52″ E, hĺbka vrtu 3 270 m).

Tento dataset je však zložený z meraní z oveľa viac ľadovcových vrtov z ďalších výskumných projektov:

  • Law Dome viď dataset SCRIPPS vyššie,
  • WAIS meraný v rámci amerického výskumného projektu v západnej Antarktíde (79°28′04.8″ S; 112°05′09.6″ W, hĺbka vrtu 3 405 m),
  • Siple Dome meraný v rámci amerického výskumného projektu v Zemi Mary Byrd (81°39′15″ S 149°00′18″ W, hĺbka vrtu 974 m),
  • TALDICE meraný v rámci európskeho projektu výskumu Talos Dome (72°49′40″ S 159°11′00″ E, hĺbka vrtu 1620 m),
  • Vostok meraný od sedemdesiatych rokov na sovietskej polárnej stanice Vostok (78°27′50″ S 106°50′15″ E, hĺbka najhlbšieho vrtu z roku 1996 je 3623 m).

Hoci mnohé z vrtov obsahujú záznamy z širšieho časového obdobia, tento dataset je zložený nasledovne (nižšie používané „BP“ je skratka pre before present a odkazuje pre roky pred rokom 1950):

  • -51 – 2000 rokov BP: Law Dome (Rubino et al., 2013, MacFarling Meure et al., 2006),
  • 2 – 11-tisíc rokov BP: Dome C (Monnin et al., 2001 + 2004),
  • 11 – 22-tisíc rokov BP: WAIS (Marcott et al., 2014), od týchto meraní sú odpočítané 4 ppm pre vyváženie systematickej chyby merania,
  • 22 – 40-tisíc rokov BP: Siple Dome (Ahn et al., 2014),
  • 40 – 60-tisíc rokov BP: TALDICE (Bereiter et al., 2012),
  • 60 – 115-tisíc rokov BP: E-DML (Bereiter et al., 2012),
  • 105 – 155-tisíc rokov BP: Dome C Sublimation (Schneider et al., 2013),
  • 155 – 393-tisíc rokov BP: Vostok (Petit et al., 1999),
  • 393 – 611-tisíc rokov BP: Dome C (Siegenthaler et al., 2005),
  • 612 – 800-tisíc rokov BP: Dome C (Bereiter et al., 2014).

Koncentrácia O2 na Mauna Loa, rok 1989 – súčasnosť

Zdroj
Scripps Institution of Oceanography
Popis
Scripps O2 Program, Atmospheric Oxygen Research
Odkaz
https://scrippso2.ucsd.edu/index.html
Licencia
otvorené vedecká dáta (licencia nie je špecifikovaná)

Tento dataset pochádza z inštrumentálneho merania na sopke Mauna Loa na Havaji. Metódu pre veľmi presné meranie koncentrácie O2 vyvinul v roku 1988 Ralph Keeling, syn Charlesa Keelinga, a podrobne ju opísal vo svojej dizertačnej práci. Táto metóda spočíva v interferometrickom meraní indexu lomu vzduchu, ktorý je závislý na pomere koncentrácie kyslíka a dusíka. Tento dataset teda technicky obsahuje meranie pomeru koncentrácie O2/N2 a je udávaný vo forme relatívneho rozdielu voči referenčnej vzorke približne z polovice osemdesiatych rokov (vynásobenej miliónom, preto je označovaná „per meg“). Presnú definíciu tejto jednotky vrátane prevodu na ppm nájdete na stránkach Scrippsovho O2 programu. Podľa týchto inštrukcií sme previedli tieto namerané dáta na jednotky ppm, aby sme ich mohli porovnať s rastom koncentrácie CO2.

Infografiky postavené na tomto datasete