منبع استون – چکیده:
بودجه اتمسفر و توزیع منبع استون با استفاده از برآورده‌ای پیشین منابع مورد بررسی قرار می‌گیرد و به منظور محدود کردن یک شبیه‌سازی سه‌بعدی اتمسفری و سپس استفاده از مشاهدات جوی از ۱۴ منطقه سطحی و ۵ ماموریت هوایی برای بهبود این برآوردها از طریق تحلیل وارونگی، مورد بررسی قرار می‌گیرد.
مشاهدات در اقیانوس آرام نشان‌دهنده یک منبع دریایی photochemical بزرگ از استون، چه از اقیانوس و چه از aerosol آلی دریایی است. غلظت‌های پایین استون در مکان‌های اروپایی در فصل زمستان – بهار و در فصل شمالی در تابستان، یک مخزن عظیم میکروبی را نشان می‌دهد.
کاهش شدید غلظت مشاهده‌شده در اروپا بر ضد یک منبع بزرگ از تجزیه گیاه بحث می‌کند. مشاهدات قاره‌ای در مناطق استوایی و شمال midlatitudes در تابستان دلالت بر یک منبع بزرگ از پوشش گیاهی زمینی دارد. مشاهدات در نیم‌کره شمالی خارج از تابستان نشان‌دهنده یک منبع بزرگ از اکسیداسیون جو استون انسانی (پروپان، isobutane، isopentane)است. شبیه‌سازی مدل استون و مقایسه با مشاهدات، بهترین برآورده‌ای انتشار جهانی را برای پروپان بدست می‌دهد.
بهترین تخمین ما از منبع استون جهانی ۹۵ Tg yr – ۱ می‌باشد. میانگین طول عمر tropospheric برابر با ۱۵ روز تخمین زده می‌شود. پوشش گیاهی و اقیانوس‌ها منابع اصلی استون در منطقه به جز در نیم‌کره شمالی extratropical هستند، که در آن اکسیداسیون استون اهمیت بیشتری دارد.
۱. مقدمه
Acetone ubiquitously در تروپوسفر در غلظت‌های در دامنه ۰.۲ – ۳ ppbv photolysis و استون در تروپوسفر بالا منبع اصلی رادیکال‌های اکسید هیدروژن با مفاهیم مهمی برای شیمی tropospheric جهانی است .
چندین مطالعه مدل سه‌بعدی جهانی شیمی tropospheric قبلا شبیه‌سازی شده و غلظت استون مشاهده‌شده را به عنوان بخشی از ارزیابی مدل عمومی خود Hauglustaine و سایرین ۱۹۹۸ مقایسه کرده‌اند. اما آن‌ها فقط از چند مجموعه داده مشاهداتی استفاده کردند و نتایج را به طور مفصل تفسیر نکردند. ما در اینجا یک تحلیل جامع‌تر ارائه می‌کنیم.
۲. توصیف مدل
۲.۱. چارچوب
ما از مدل ۳ بعدی جهانی شیمی tropospheric به عنوان یک مدل پیشرو برای شبیه‌سازی توزیع جوی استون و مواد اولیه آن استفاده می‌کنیم.
این مدل از مشاهدات هواشناسی برگرفته از سیستم مشاهده زمین گودارد ناسا (GEOS)از جمله بادها، شاره‌ای توده‌ای همرفتی، عمق لایه مختلط، دما، عمق نوری ابر و ویژگی‌های سطح استفاده می‌کند. ما از داده‌های هواشناسی برای ۱۹۹۳ – ۱۹۹۳ با تفکیک زمانی ۳ تا ۶ ساعته، تفکیک افقی ۲.۵ عرض جغرافیایی و ۲۰ سیگما عمودی تا ۱۰ hPa استفاده می‌کنیم.
این چهار سطح حداقل در حدود ۵۰، ۲۵۰، ۶۰۰ و ۱۱۰۰ متر بالاتر از سطح قرار دارند. برای expediency محاسباتی، ما تفکیک افقی را تا ۴ تنزل می‌دهیم اما تفکیک عمودی اصلی را حفظ می‌کنیم.
منابع استون به اتمسفر شامل نشر مستقیم و نیز اکسیداسیون جو مواد اولیه آلی می‌شود. هیدروکربن‌های با isostructure -، CH، و methylbutenol به عنوان precursors atmospheric در استون monoterpenes و methylbutenol توسط پوشش گیاهی منتشر می‌شوند و طول عمر آن‌ها در برابر اکسیداسیون فقط چند ساعت است.
آن‌ها نیازی به انتقال در مدل ندارند و به جای آن می‌توانند به عنوان استون با یک فاکتور مقیاس گذاری که نشان‌دهنده عملکرد استون آن‌ها از اکسیداسیون است، ساطع شوند.
C۳ – ۵ isoalkanes (پروپان، isobutane، isopentane)دارای طول عمرهای مختلف جو در بیش از یک روز در برابر واکنش با OH، مخزن اصلی جو آن‌ها هستند، و بنابراین باید در این مدل جابجا شوند. isoalkanes بالاتر و نیز isoalkenes (مانند ۲ – متیل ۲ – بوتن)نیز استون را تولید می‌کنند، اما inventories و اندازه‌گیری در هوای شهری نشان می‌دهد که آن‌ها بسیار کم‌تر از C۳ و C۴ هستند و ما آن‌ها را در اینجا نادیده می‌گیریم.
بنابراین شبیه‌سازی ما از استون شامل چهار گونه انتقال می‌شود: استون، پروپان، پروپان (۲ – متیل – پروپان)و isopentane (۲ – متیل پروپان). concentrations این گونه‌ها به طور خطی روی منابع خود وابسته هستند چون استون مرتبه اول (کوپلینگ شیمیایی با OH ۰ است).
ما از این خطی بودن با انتقال استون و isoalkanes از منابع منفرد به عنوان ردیاب‌های جداگانه استفاده می‌کنیم و با استفاده از داده‌های آرشیو روزانه استون تروپوسفری از یک شبیه‌سازی GEOS – chem از ترکیب ازون تروپوسفری – هیدروکربن hydrocarbon – استفاده می‌کنیم.
تست استاندارد غلظت OH محاسبه‌شده در یک مدل جهانی طول عمر استون در برابر اکسیداسیون tropospheric است. در مقایسه با بهترین تخمین از مشاهدات ۵.۵ سال مزارع غلظت OH از بیک و همکاران [ ۲۰۰۱ ] یک عمر methylchloroform ۵.۱ سال را نشان می‌دهند، در مقایسه با بهترین تخمین از مشاهدات ۵.۵ سال [ Spivakovsky و همکاران، ۲۰۰۰ ].
ما همچنین برای اکسیداسیون استون و استون در استراتوسفر با استفاده از میانگین ماهانه OH از یک مدل ۲ – بعدی جهانی توضیح می‌دهیم [ اشنایدر و همکاران، ۲۰۰۰ ]. تلفات اضافی استون از فوتولیز و رسوب در بخش ۲. ۳ بحث شده‌است.
ثابت‌های سرعت برای اکسیداسیون isoalkanes توسط OH،هستند. ما از بازده ۰.۷۲ مول بر مول برای پروپان، ۰.۹۳ مول بر مول برای isobutane و ۰.۵۳ مول بر مول بر مبنای مکانیسم شیمیایی تفصیلی استون و کالورت [ ۱۹۸۹ ] استفاده می‌کنیم و فرض می‌کنیم که واسط‌های رادیکال رادیکال آزاد اکسیداسیون هیدروکربن منحصرا با نه واکنش می‌دهند.
ما یک شبیه‌سازی ۱۸ ماهه را از جولای ۱۹۹۳ تا دسامبر ۱۹۹۴ اجرا کردیم. ۶ ماه اول برای دستیابی به مقداردهی اولیه مناسب مورد استفاده قرار می‌گیرند و ما تجزیه و تحلیل خود را در شبیه‌سازی ۱۲ ماهه برای سال ۱۹۹۴ متمرکز می‌کنیم.
۲.۲. منابع استون
در اینجا ما مجموعه‌ای از بهترین برآورده‌ای پیشین منابع استون جهانی برای استفاده در این مدل را می‌سازیم. بسته به کیفیت
در اینجا ما مجموعه‌ای از بهترین برآورده‌ای پیشین منابع استون جهانی برای استفاده در این مدل را می‌سازیم. بسته به کیفیت برآوردها نشان‌دهنده خطاهای نسبی ۵۰ درصد یا ۱۰۰ درصد است. مشاهدات جوی استون در بخش‌های ۴ و ۵ برای بهبود این تخمین‌ها و کاهش خطاها مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
انتشار Anthropogenic استون شامل مشارکت‌های استفاده از حلال و خودرو می‌شود. فرض می‌کنند که استون ۵۰ % کل انتشار گازهای گلخانه‌ای را تشکیل می‌دهد. منبع اولیه جهانی استون ۱.۳ ± ۰.۷ Tg yr ۱ است.
بایومس سوزان در حال سوختن است. بررسی انجام‌شده نسبت انتشار مولی استون / CO را به نوع پوشش گیاهی ۰.۲ – ۰.۳ درصد می‌دهد. ما این نسبت‌ها را برای یک فهرست انتشار سالانه کربن دی اکسید و برای CO با تفکیک مکانی ۱ ۱ و تفکیک زمانی ماهانه بر پایه داده‌های ماهواره‌ای اعمال می‌کنیم.
انتشار جهانی CO در آن فهرست برابر با ۴۲۰ Tg سال است که ما از آن استنتاج قبلی استون از زیست توده را ناشی از سوختن ۰.۴ ± ۱.۴ Tg در سال اول استنباط می‌کنیم. انتشار استون از سوخت‌های زیستی قابل اغماض است .
پوشش گیاهی Acetone از پوشش گیاهی به عنوان محصول جانبی متابولیسم گیاه منتشر می‌شود .Kirstine و همکاران [ ۱۹۹۸ ] fluxes را از canopies علف اندازه‌گیری کردند و وابستگی دمایی و دما شبیه به ایزوپرن یافت که تنوع زیادی بین انواع علف و انتشار زیاد از چمن که ایزوپرن از خود ساطع نمی‌کند.
آن‌ها با برونیابی جهانی، یک منبع استون مستقیم را از علفزارهای ۸ Tg در ۱ برآورد می‌کنند که ما به عنوان( a ۸ ± ۸ Tg yr)انتخاب می‌کنیم. ما این منبع را در سراسر علفزارها در پایگاه‌داده نوع سرزمینی اولسون [ ۱۹۹۲ ] توزیع می‌کنیم، با استفاده از مدل انتشار ایزوپرن از Guenther و همکاران [ ۱۹۹۵ ] برای مشخص کردن وابستگی نوری و دما.
اندازه‌گیری غلظت استون در مکان‌های روستایی در ایالات‌متحده در تابستان همبستگی قوی با متانول با شیب ۰.۲۱ – ۰.۲۷ مول بر مول نشان می‌دهد. گمان می‌رود Vegetation منبع اصلی متانول جوی باشد، با انتشار جهانی در محدوده ۵۰ – ۱۰۰ Tg yr – ۱ مقیاس گذاری توسط ۰.۲۱ – ۰.۲۷ مول بر مول بر یک منبع گیاهی جهانی از استون در محدوده ۲۰ – ۵۰ Tg yr – ۱ دلالت دارد.
Subtracting ها و grasslands ها (۹ Tg yr)و از اکسیداسیون اتمسفری استون ها و methylbutenol (۹ Tg yr)، که ما فرض می‌کنیم در رابطه استون / متانول مشاهده‌شده کمک می‌کند، بهترین برآورد قبلی برای انتشار مستقیم رویشی ” nongrassland ” ۱۸ ± ۱۸ Tg yr را به جای می‌گذارد. ما این منبع را در مدل پس از انتشار ایزوپرن توزیع می‌کنیم، همانطور که توسط داده‌های of و همکاران [ ۱۹۹۵ ] و Riemer و همکاران [ ۱۹۹۸ ] پیشنهاد شد.
فروپاشی نیروگاه هسته‌ای. ۱۳ Warneke و همکاران [ ۱۹۹۹ ] انتشار غیر زنده استون را از ماده گیاهی پوسیده با ضریب انتشار ۱ / ۱۰ گرم در هر گرم از C اکسید شده گزارش دادند. اندازه‌گیری‌های میدانی توسط Schade و Goldstein نشان‌دهنده انتشار یک خاک از استون است که می‌تواند یا زنده یا میکروبی باشد.
ما فاکتور انتشار استون را به یک فهرست جهانی از میانگین ماهانه نرخ تنفس heterotrophic با یک تفکیک ۱ ۱ از مدل Biosphere اعمال می‌کنیم. نرخ تنفس جهانی در این فهرست ۹۰ Pg C در سال است، و منبع استون قبلی ۹ ± ۹ Tg yr – ۱ می‌باشد.
اکسیداسیون جوی استون . اکسیداسیون جوی isoalkanes C ۳ منبع اصلی استون است ، اما نرخ انتشار جهانی استون به خوبی شناخته شده‌است. منابع شامل نشت گاز طبیعی (پروپان)، نشت گاز نفتی liquified (پروپان، isobutane)و تبخیر سوخت خودرو (isobutane، isopentane) در انتشار جهانی EDGAR V۲ است. ۰
اندازه‌گیری‌ها در هوای شهری نشان می‌دهد که isobutane ۳۰ % کل انتشارات butanes و isopentane را تشکیل می‌دهد که ۶۵ % از کل انتشارات pentanes Goldan را تشکیل می‌دهند. با استفاده از این فراکشن ها به سیاهه EDGAR، ما مجموع انتشار جهانی را از ۵.۵ Tg C در سال برای پروپان، ۳.۵ Tg C در سال برای isobutane و ۶.۱ Tg C در سال برای isopentane بدست می‌آوریم.
با این حال، متوجه شدیم که وقتی در مدل ما اجرا شود، موجودی EDGAR به طور قابل‌توجهی تراکم جوی پروپان و isobutane را در سراسر اروپا، در ایالات‌متحده، و در مسیر باد در آسیا، همانطور که در شکل‌های ۱ و ۲ نشان‌داده شده‌است، کم می‌کند.
انتشار گازهای گلخانه‌ای پروپان بسیار بالاست در خاور میانه متمرکز شده و در جاهای دیگر خیلی کم است. این توزیع به طور جدی در خطا قرار دارد. در عوض، ما فهرست انتشار جهانی پارافین استون را بر مبنای داده‌های آمریکا همانطور که توسط وانگ و همکارانش [ ۱۹۹۸] توصیف شد، اتخاذ کردیم .این گونه زایی شامل ۱۵ % پروپان، ۵ % isobutane و ۷ % isopentane بر پایه کربن است.
concentrations شبیه‌سازی شده با این فهرست هنوز در مسیر باد در آسیا و نیم‌کره جنوبی بسیار کم است، که انتظار می‌رود از آنجا که موجودی از عوامل انتشار هیدروکربن مبتنی بر داده‌هایی از ایالات‌متحده استفاده می‌کند که در آن تشعشعات به شدت تحت کنترل هستند. برای مطابقت بهتر با مشاهدات جوی، ما برآورده‌ای انتشار را برای تمام کشورهای خارج از اروپا و آمریکای شمالی دو برابر می‌کنیم.
نسبت‌های انتشار پروپان و CO2 اندازه‌گیری شده برای تیپ‌های مختلف گیاهی در دامنه ۰.۱ تا ۰.۲ درصد می‌باشد. با یک منبع CO2 جهانی ۴۲۰ Tg در سال از سوزاندن زیست توده، ما یک منبع پروپان متناظر از ۰.۶۴ Tg C در سال را تخمین می‌زنیم. انتشار گازهای گلخانه‌ای استون و isopentane تنها چند درصد از انتشار پروپان است و نادیده گرفته می‌شوند.
به نظر می‌رسد منابع Biogenic استون کوچک باشند. نسبت‌های تمرکز اندازه‌گیری شده در مکان‌های شهری و روستایی آمریکای شمالی و بالاتر از اقیانوس با نسبت‌های نشر انسانی سازگار هستند.
ما مقادیر isoalkane شبیه‌سازی شده توسط این مدل را با تعداد زیادی مشاهدات دور از سال در سایت‌های groundbased مقایسه . نتایج نماینده برای مکان‌های مبتنی بر زمین با داده (لیتوانی)، جنگل هاروارد (ماساچوست)و ترکیبی از Baring هد (نیوزیلند)نشان‌داده شده‌است.
و اسکات پایه (ساحل قطب جنوب). مشاهدات در مکان‌های شمالی midlatitudes یک چرخه فصلی قوی نشان می‌دهند که منعکس‌کننده این است که میانگین سالانه شبیه‌سازی شده و دامنه نسبی غلظت پروپان برای مجموعه سایت‌هایی که در اروپا و آمریکای شمالی بررسی کردیم به طور متوسط در ۱۰ % مشاهدات است، که از برآورده‌ای انتشار پروپان (شبیه‌سازی موفق محدودیت دامنه فصلی مربوطه به طور مستقل از اکسیداسیون توسط OH)حمایت می‌کند.
میانگین سالانه غلظت استون و isopentane شبیه‌سازی شده توسط این مدل به ترتیب ۲۰ و ۳۰ درصد بسیار کم است و تغییرات فصلی بالاتر از مشاهده است. Solberg و همکاران (۱۹۸۶)قبلا به این موضوع اشاره کرده بود .
تغییرات فصلی ضعیف در مشاهدات isobutane و isopentane در سایت‌های اروپایی و نسبت دادن آن به حداکثر تابستان در انتشار گازهای حاصل از تبخیر سوخت نسبت داده شد.
concentrations های پروپان در Baring هد و اسکات در مطابقت با کلارکسون و همکاران [ ۱۹۹۷ ]. کلارکسون و سایرین [ ۱۹۹۷ ] استدلال کردند که پروپان در این دو مکان بیشتر از سوزاندن زیست توده است، اما ضریب انتشار که آن‌ها برای رسیدن به این نتیجه استفاده کردند، درجه بزرگی بیش از بهترین برآورد استون است که با داده‌های گسترده پشتیبانی می‌شود.
سوزاندن زیست توده در شبیه‌سازی ما کمک کوچکی به پروپان در پایه Baring و اسکات (۱ pptv براساس میانگین سالانه)می‌کند. منبع اصلی انسانی است و شامل مشارکت‌های هر دو نیم‌کره می‌شود. حداکثر زمستانی مشاهده‌شده که مدل به خوبی ثبت می‌کند، عمدتا توسط چرخه فصلی غلظت OH تعیین می‌شود.
ما برای ارزیابی آمار انتشار isoalkane برای آسیای شرقی، داده‌هایی را از ماموریت هواپیمایی اقیانوس آرام در جنوب غربی اقیانوس آرام در فوریه تا مارس ۱۹۹۴ مورد بررسی قرار دادیم که از یک خروجی قدرتمند آسیایی در شمال ۲۰ N و پایین‌تر از ارتفاع ۶ کیلومتری نمونه‌برداری کردیم. نتایج در شکل ۲ هیچ گرایش مدل آشکاری را در محدوده جغرافیایی ۲۰ – N نشان نمی‌دهد، که هسته خروجی آسیایی است.
concentrations پروپان و isobutane شمالی ۴۰ N کم‌تر از حد تخمین زده‌شده، اما مشاهدات در آنجا نماینده کم‌تر خروجی آسیایی است و می‌تواند در بخشی از تجمع فصلی هیدروکربن‌های در عرض جغرافیایی بالا منعکس شود.
مقایسه بیشتر نتایج مدل به پروفایل غلظت عمودی مشاهده‌شده برای مناطق منتخب (فقط برای پروپان؛ مشاهدات برای isobutane و isopentane غالبا پایین‌تر از حد تشخیص هستند). این مدل دارای موفقیت‌هایی در بازتولید شیب عرضی و عمودی غلظت پروپان است، و هیچ جانبداری عمومی وجود ندارد که دلالت بر جانبداری در انتشار مدل داشته باشد.
در طول یک پرواز خارج از ساحل غربی آفریقای غربی به شدت تحت‌تاثیر عملیات سوزاندن زیست توده قرار گرفت، اما تنها افزایش کوچکی از پروپان مشاهده شد ، که بیشتر بر ضد یک منبع اصلی سوختن پروپان در نیم‌کره جنوبی بحث می‌کند.
تخمین ما از منبع جهانی پروپان ۷۰ درصد بیشتر از ارزش ۶.۹ Tg C yr ۱ برآورد شده که با برازش مشاهدات سطح زمین در امتداد کناره اقیانوس آرام با مدل ۲ – D جهانی (ارتفاع – عرض جغرافیایی)برآورد شده‌است. مشاهدات مورد استفاده توسط گوپتا و همکاران [ ۱۹۹۸ ] از مکان‌های نسبتا دور هستند و تفسیر آن‌ها به عنوان ابزار منطقه‌ای برای مقایسه با مدل ۲ بعدی می‌تواند آغازگری باشد .
انحراف کمی را در برآورد انتشار نشان می‌دهد. Phadnis و مایکل (۲۰۰۰)از یک مدل میان مقیاس برای شرق آسیا با منبع پروپان منطقه‌ای ۱.۳ Tg C ۱ (در مقایسه با ۲.۳ Tg C در سال ۱ در اینجا برای همین منطقه)برای شبیه‌سازی مشاهدات ۱۹۸۷ از پروپان در چین و ژاپن استفاده کردند.
به نظر می‌رسد که آن‌ها می‌توانند یک افزایش در منبع پروپان منطقه‌ای به سطح ما داشته باشند و همچنین باید رشد در انتشار گازهای گلخانه‌ای را از سال ۱۹۸۷ تا ۱۹۹۴ در نظر داشته باشند.
به طور خلاصه، ما انتشار پروپان به کار رفته در مدل را در نظر می‌گیریم تا هیچ بایاس ظاهری نداشته باشیم؛ خروجی‌های isobutane و isopentane نیز به خوبی محدود نیستند و می‌توانند بسیار پایین باشند. با استفاده از استخراج استون از بخش ۲.۱، ما منابع پیشین استون ۱۴ Tg در ۱ از پروپان (شامل ۰.۷ Tg yr ۱ از burning)، ۴ Tg yr ۱ از isobutane و ۲.۶ Tg yr ۱ از isopentane، برای یک منبع استون کل ۲۱ ± ۱۰ Tg yr ۱ از اکسیداسیون جوی استون تخمین می‌زنیم.
۲.۲.۶.: اکسیداسیون اتمسفر استون. Reissell و همکاران [ ۱۹۹۹ ] عملکرد استون را برای اکسیداسیون یک مجموعه از ترکیبات مونوترپنی به وسیله OH و اوزون no اندازه‌گیری کردند. با اعمال این بازده به یک فهرست انتشار کلی speciated برای آمریکای شمالی و با فرض غلظت‌های معمول OH و ازون برای مولکول‌های ۲ ۱۰۶ و ۱ ۱۰۱۲ سانتی متر، ما میانگین وزنی molar ۰.۱۲ برای تولید استون را از اکسیداسیون ترکیبات مونوترپنی بدست می‌آوریم.
ما این بازده را به فهرست انتشار جهانی unspeciated برای ترکیبات مونوترپنی از Guenther و همکاران [ ۱۹۹۵ ] پیش‌بینی می‌کنیم. انتشار دی‌اکسید کربن در این فهرست تابعی از نوع پوشش گیاهی محلی، شاخص سطح برگ و دما می‌باشد.
ما از نقشه نوع زمین از اولسون [ ۱۹۹۲ ] استفاده می‌کنیم، شاخص‌های سطح برگ محلی را با الگوریتم Guenther و همکاران [ ۱۹۹۵ ] به عنوان اصلاح‌شده توسط وانگ و همکاران [ ۱۹۹۸ ]، و اعمال دماهای هوای سطحی محلی را از داده‌های هواشناسی GEOS استفاده می‌کنیم. میزان انتشار کلی مونوترپن ها ۱۲۰ Tg C در سال است که یک منبع استون در ۱ ± ۷ Tg در سال را به دست می‌دهد.
اکسیداسیون جوی استون توسط پوشش گیاهی منتشر می‌شود و مخزن اصلی آن واکنش با OH می‌باشد. اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی توسط Alvarado و همکاران [ ۱۹۹۹ ] نشان‌دهنده مقدار ۰.۵۸ مول بر مول بر عملکرد استون از این واکنش در حضور NO است.
انتشار گازهای گلخانه‌ای بسیار بزرگ از جنگل‌های کاج در آمریکای شمالی غربی دیده شده‌اند اما در جاهای دیگر جهان نیست؛ شار انتشار بستگی به نور و دما مشابه ایزوپرن دارد [ هارلی و همکاران، ۱۹۹۸؛ بی کر و همکاران، ۱۹۹۹ ]. Guenther و همکاران [ ۲۰۰۰ ] یک فهرست انتشار methylbutenol ۳.۲ Tg C در سال ۱ برای آمریکای شمالی ارایه می‌دهند که متناظر با منبع استون قبلی ۱.۸ ± ۱.۸ Tg yr ۱ است.
ما این منبع را بر روی انواع زمین جنگل کاج بعد از وابستگی دمایی و دمایی انتشار ایزوپرن توزیع می‌کنیم و هیچ منبع خارج از آمریکای شمالی را در نظر می‌گیریم.
۲.۳. نزول کردن منبع استون
این مدل شامل تلفات استون از اکسیداسیون به وسیله OH، فوتولیز و رسوب برای زمین و اقیانوس می‌شود. photolysis با استفاده از مقاطع عرضی جذب وابسته به دما و بازده کوانتومی وابسته به فشار از کد انتقال تشعشعی K – J در درون GEOS – chemاعمال شد.
فعالیت Microbial در زیست کره خاکی هم یک منبع و هم یک مخزن برای استون است. چرخه‌های diurnal غلظت استون جوی در مکان‌های شرقی آمریکای شمالی در تابستان نشان می‌دهد که معمولا ۲۰ درصد کاهش از غروب خورشید تا طلوع است که می‌تواند نشان‌دهنده جذب میکروبی باشد.
از سوی دیگر، اندازه‌گیری‌های شار استون توسط Schade و Goldstein در یک سایت کوه کالیفرنیا نشان می‌دهد که یک خالص ضعیف از خاک در شب وجود دارد. ما در مدل یک سرعت نشست خشک ۰.۱ cm s را برای استون تا زمین عاری از یخ، که برای تولید ۲۰ % کاهش در غلظت از غروب آفتاب تا طلوع آفتاب برای یک لایه مخلوط شبانه ۱۰۰ متری در غیاب انتشار جبرانی طراحی شده‌است، در نظر می‌گیریم.
سینک جهانی حاصل در این مدل با بزرگی به منبع خاک ناشی از واپاشی گیاهی قابل‌مقایسه است و عدم قطعیت‌های موجود در این دو را نمی توان از هم جدا کرد.
ما هیچ اثری از یخ یا برف نداریم. مشاهدات اخیر در فصل قطب شمال نشان می‌دهد که سطح برف در واقع یک منبع روز و یک مخزن شبانه را برای منبع استون فراهم می‌کند.
۲.۴. با اقیانوس
[ ۲۹ ] روش استاندارد محاسبه شار آب به هوا در یک گاز با مدل دو فیلم Liss و اسلاتر [ ۱۹۷۴ ] است:
در اینجا CG و CL غلظت در قسمت عمده جوی و اقیانوسی هستند، H بدون بعد هنری بدون بعد هنری است که به صورت نسبت غلظت در هوا به آن در آب دریا و KG یک سرعت انتقال است:
که در آن kl و kg برای انتقال جرم در فاز مایع و گاز استفاده می‌شوند که به ترتیب از parameterizations استون به عنوان تابعی از سرعت باد استفاده می‌کنیم.
فعالیت Microbial در اقیانوس می‌تواند یک مخزن خالص یا منبع استون خالص را فراهم کند. فعالیت Microbial معمولا یک مخزن خالص است [ Kieber و همکاران، ۱۹۹۰ ]، در حالی که تجزیه photochemical ماده آلی محلول (DOM)توسط تابش UV – B یک منبع است [ ۲۹۰، ۱۹۹۷؛ ژو و Mopper، ۱۹۹۷ ]. برای دانش ما، تنها اندازه‌گیری آب دریا در ادبیات مربوط به Zhou و Mopper است.
[ ۱۹۹۷ ]، که غلظت ۳.۰ ± ۰.۲ نانومتر را در آب‌های سطحی زیر سطحی و ۵۵ ± ۲ نانومتر در سطح مواد آلی سطحی در نمونه‌های از اقیانوس اطلس شمالی یافتند. غلظت لایه مرزی جوی در منطقه ۰.۴ ppbv است [ Zhou و Mopper، ۱۹۹۳ ]، مطابق با غلظت تعادلی آب دریا ۱۲ نانومتر در ۲۹۸ K. غلظت‌های بالای در سطح microlayer را به غنی‌سازی در DOM و قرار گرفتن در معرض اشعه فرابنفش قوی نسبت دادند.
پشتیبانی اضافی برای یک منبع استون اقیانوسی ا توسط اندازه‌گیری‌های هواپیمای PEM – Tropics B توسط سینگ و همکارانش [ ۲۰۰۱ ] در جنوب اقیانوس آرام در مارس – آوریل ارائه می‌شود که نشان‌دهنده ۰.۴ ppbv استون با تغییرپذیری اندک است.
همانطور که توسط سینگ و همکاران اشاره شد، چنین غلظت بالایی و تغییرپذیری کم را نمی توان با انتقال دوربرد استون از منابع قاره‌ای انطباق داد و به جای یک منبع استون از اقیانوس یا از جو دریایی پیشنهاد کرد. براساس اطلاعات فوق، ما شار به هوای دریا را در مدل وارد می‌کنیم.
۳. یک بودجه‌بندی Priori و توزیع شبیه‌سازی شده استون:
بودجه قبلی ما را از استون نشان می‌دهد و آن را با برآورده‌ای قبلی مقایسه می‌کند. منبع جهانی ما به خاطر ملاحظه ما از یک منبع اقیانوسی، بزرگ‌تر است. منبع استون جهانی ما به خاطر ملاحظه ما از یک منبع اقیانوسی، بزرگ‌تر است. منبع سوخت زیست توده ما پایین‌تر است و احتمالا از نظر آگاهی فعلی از عوامل انتشار، قابل‌اعتمادتر است .
منبع ما از پوشش گیاهی زمینی بیشتر اما ضعیف است. منبع ما از واپاشی گیاهی غیر زنده بیشتر از سینگ و سایرین [ ۲۰۰۰ ] است و در برآورده‌ای دیگر وجود ندارد. برآورد ما از کل منبع ثانویه استون از اکسیداسیون جو ترکیبات آلی است اما بسیار بالاتر از برآورده‌ای قدیمی‌تر است که شامل تولید ترکیبات مونوترپنی یا methylbutenol نمی‌شود.
کالینز و همکاران [ ۱۹۹۹ ] یک منبع ثانویه غیر طبیعی از monoterpenes دارند که احتمالا در مدل خود به عنوان پارامتری کردن انتشار مستقیم از پوشش گیاهی عمل می‌کند.
شبیه‌سازی مدل ۳ بعدی ما با منابع قبلی، میانگین طول عمر tropospheric را برای استون ۲۰ روز بدست می‌دهد. اکسیداسیون و اکسیداسیون توسط OH در troposphere به ترتیب ۵۱ % و ۳۲ % از مخزن جوی استون را تشکیل می‌دهد، رسوب خشک به زمین ۱۲ % و فوتولیز در استراتوسفر ۳ % است. خسارت اضافی به اقیانوس در زیر در نظر گرفته می‌شود و طول عمر tropospheric را کاهش می‌دهد.
برای خرید استون با ما تماس بگیرید.
