Mô hình toàn cầu về phát thải hợp chất hữu cơ bay hơi tự nhiên

American Geophysical Union (AGU) - Tập 100 Số D5 - Trang 8873-8892 - 1995
Alex Guenther, C. N. Hewitt, David J. Erickson, Ray Fall, Chris Mason, Tom Graedel, P. C. Harley, Lee F. Klinger, Manuel Lerdau, W.A. McKay, Thomas Pierce, Bob Scholes, R. Steinbrecher, Raja Krishna Mohan Rao Tallamraju, John Taylor, P. R. Zimmerman

Tóm tắt

Các đánh giá số về chất lượng không khí toàn cầu và những thay đổi tiềm ẩn trong các thành phần hóa học khí quyển yêu cầu các ước tính về dòng phát thải bề mặt của nhiều loài khí vi lượng khác nhau. Chúng tôi đã phát triển một mô hình toàn cầu để ước tính phát thải hợp chất hữu cơ bay hơi từ các nguồn tự nhiên (NVOC). Methane không được xem xét ở đây và đã được xem xét chi tiết ở những nghiên cứu khác. Mô hình có lưới không gian được phân giải cao (0,5°×0,5° vĩ độ/kinh độ) và tạo ra các ước tính phát thải trung bình theo giờ. Các loài hóa học được phân nhóm thành bốn loại: isoprene, monoterpen, các VOC phản ứng khác (ORVOC), và các VOC khác (OVOC). Phát thải NVOC từ đại dương được ước tính dựa trên các biến số vật lý địa chất từ mô hình lưu thông tổng quát và dữ liệu vệ tinh nhận diện màu nước biển. Phát thải từ lá cây được ước tính từ các yếu tố sinh khối và phát thải cụ thể của hệ sinh thái cùng với các thuật toán mô tả sự phụ thuộc vào ánh sáng và nhiệt độ của phát thải NVOC. Các ước tính về độ dày tán lá dựa trên các biến số khí hậu và dữ liệu vệ tinh. Các biến động theo thời gian trong mô hình được điều khiển bởi các ước tính hàng tháng về sinh khối và nhiệt độ cùng với các ước tính ánh sáng theo giờ. Dòng VOC toàn cầu hàng năm được ước tính là 1150 Tg C, trong đó 44% là isoprene, 11% là monoterpen, 22,5% là các VOC phản ứng khác và 22,5% là các VOC khác. Có nhiều độ không chắc chắn lớn đối với mỗi ước tính này, đặc biệt là đối với các hợp chất không phải isoprene và monoterpen. Các khu rừng nhiệt đới (rừng mưa, rừng theo mùa, rừng rụng lá vào mùa khô, và savanna) đóng góp khoảng một nửa tổng phát thải VOC tự nhiên toàn cầu. Các vùng đất canh tác, các vùng cây bụi và các rừng khác đóng góp từ 10-20% mỗi loại. Phát thải isoprene được tính toán cho các vùng ôn đới cao hơn gấp 5 lần so với các ước tính trước đây.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Adryukov V. A.Timofeev Assessment of volatile organic compound emissions from natural sources in Europe4th ECE Task Force on Volatile Organic CompoundsSchwetzingen Germany 1989.

10.1016/0960-1686(91)90249-7

Arey J., 1991, The emission of (Z)‐3‐hexen‐l‐ol, (Z)‐3‐hexenylacetate and other oxygenated hydrocarbons from agricultural plant species, Atmos. Environ., 25, 10.1016/0960-1686(91)90148-Z

10.1016/0960-1686(91)90246-4

10.1029/91JD00447

10.1016/0960-1686(90)90438-S

10.1007/BF00048045

Bergengren J. S.Thompson An equilibrium vegetation ecology model Technical ReportNat. Cent. for Atmos. Res. Boulder Colo. 1994.

10.1007/BF00048328

Box E., 1981, Atmospheric Biogenic Hydrocarbons

Broadgate W. P.Liss S.Penkett Oceanic emissions of non‐methane hydrocarbons (NMHC)CACGP/IGAC SymposiumComm. on Atmos. Chem. and Global Pollut./Int. Global Atmos. Chem.Fuji‐Yoshida JapanSept. 5–9 1994.

10.1111/j.2153-3490.1974.tb01948.x

Burton A., 1991, Leaf area and foliar biomass relationships in northern hardwood forests located along an 800 km acid deposition gradient, For. Sci., 37, 1041

10.1111/j.2153-3490.1982.tb01803.x

10.1016/0031-9422(75)85223-X

Dignon J., 1990, Biogenic emissions of isoprene: A global inventory, EOS, Trans. AGU, 71, 1260

10.1029/JD095iD11p18387

EDC‐NESDIS, 1992, Global Ecosystems Database Version 1.0, Disc A

Eichstaedter G. W.Schuermann R.Steinbrecher H.Ziegler Diurnal cycles of soil and needle monoterpene emission rates and simultaneous gradient measurements of monoterpene concentrations in the stem region and above a Norway spruce canopyEUROTRAC symposium '92The HagueNetherlands 1992.

10.1029/93JC00039

10.1029/93GL00210

10.1086/botanicalgazette.143.3.2474826

10.1016/B978-0-12-639010-0.50014-5

10.1104/pp.100.2.987

10.1029/92GB02125

Frank D., 1970, Methane, ethane, and propane concentrations in the Gulf of Mexico, Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., 54, 1933

10.1029/JD092iD03p02999

10.1029/94JD00246

10.1029/92GB02793

10.1104/pp.97.1.170

10.1029/91JD00960

10.1029/93JD00527

10.1016/1352-2310(94)90297-6

10.1104/pp.105.1.279

10.1016/0960-1686(92)90463-U

10.1175/1520-0450(1983)022<0517:ASSFDE>2.0.CO;2

10.1016/0960-1686(91)90266-A

10.1029/JC088iC15p10679

Iqbal M., 1983, An Introduction to Solar Radiation

10.1016/0004-6981(85)90131-3

10.1029/93JD01223

Janson R. Monoterpenes from the boreal coniferous forest Ph.D. thesis Univ. of Stockholm Stockholm Sweden 1992.

10.1029/93JD00312

10.1104/pp.101.2.435

10.1029/JD090iD01p02380

10.1016/0004-6981(86)90201-5

10.1016/0004-6981(87)90108-9

10.1016/0960-1686(93)90230-V

Lamontagne R., 1974, C1 — C4 hydrocarbons in the North and South Pacific, Tellus, 26, 71

LeClerc M. R.Shaw Space‐time correlations ofu w T pinside and above a deciduous forest canopy8th Symposium on Turbulence and DiffusionAm. Meteorol. Soc.Boston Mass. 1988.

Leemans R., 1992, Global Ecosystems Database Version 1.0: Disc A

Lerdau M. Ecological controls over hydrocarbon emissions from conifers Ph.D. thesis Stanford Univ. Stanford Calif. 1994.

10.1029/94JD00406

10.1104/pp.96.1.44

10.1007/978-3-642-80913-2

10.1007/978-94-009-4738-2_5

10.1111/j.1365-3040.1993.tb00904.x

Luebkert B. W.Shoepp A model to calculate natural VOC emissions from forests in Europe Inter. Inst. for Appl. Sys. Anal Work. Pap. WP‐89‐082 1989.

10.1016/0960-1686(93)90233-O

10.1016/S0031-9422(00)90700-3

10.1038/363234a0

10.1016/0960-1686(90)90173-K

10.1104/pp.98.3.1175

10.1007/BF00627738

10.1029/91JD02757

10.1016/B978-0-12-332850-2.50009-8

10.2343/geochemj.19.269

Olson J., 1992, Global ecosystems database, Version 1.0: Disc A

10.1029/92GB02361

Plass‐Duelmer C. R.Koppmann M.Ratte J.Rudolph Oceanic emissions of light non‐methane hydrocarbonsCACGP/IGAC SymposiumComm. on Atmos. Chem. and Global Pollut./Int. Global Atmos. Chem.Fuji‐Yoshida JapanSept. 5–9 1994.

10.1029/JD093iD02p01417

10.1073/pnas.53.1.215

Ratte M. O.Bujok A.Spitzy J.Rudolph Laboratory experiments on the origin of C2— C3alkenes in seawaterCACGP/IGAC SymposiumComm. on Atmos. Chem. and Global Pollut./Int. Global Atmos. Chem.Fuji‐Yoshida JapanSept. 5–9 1994.

Robinson E. R.Robbins Sources abundance and fate of gaseous atmospheric pollutantsFinal Rep. PR‐6757Stanford Research Institute Menlo Park Calif. 1968.

10.1016/0034-4257(88)90034-X

10.1007/BF00320984

10.1111/j.1365-3040.1991.tb01509.x

10.1021/es00113a006

Steinbrecher R. Gehalt und Emission von Monoterpenen in oberirdischen Organen von Picea abies Ph.D. thesis Tech. Univ. Munchen Munich Germany 1989.

Steinbrecher R., 1992, Proceedings of EUROTRAC Symposium '92

10.1029/JD095iD10p16799

Taylor J. P.Zimmerman D.Erickson A 3‐D modelling study of the sources and sinks of atmospheric carbon monoxide CRES Work. Pap. 1990/3 Aust. Nat. Univ. Canberra 1990.

10.1029/90JD02016

10.1016/B978-0-12-639010-0.50009-1

10.1016/0045-6535(91)90115-T

10.1126/science.168.3939.1577

10.1016/0960-1686(92)90116-3

10.1126/science.260.5112.1314

10.1111/j.1365-3040.1993.tb00521.x

10.1104/pp.75.4.1009

10.1029/JD093iD04p03751

Zimmerman P. Testing of hydrocarbon emissions from vegetation leaf litter and aquatic surfaces and development of a method for compiling biogenic emission inventoriesRep. EPA‐450‐4‐70‐004U.S. Environ. Prot. Agency Research Triangle Park N.C. 1979.

10.1029/JD093iD02p01407

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Geophysical Union (AGU)

Tập 100 Số D5

8873-8892

Thông tin tác giả