Wird auf aktuelle CO2 Messungen im Internet verlinkt, sind es meist die Webseiten der NOAA oder der WMO, die an erster Stelle auftauschen. Ich will hier einmal Werbung machen für unsere RAMCES Webseite, die sowohl die Daten des LSCE CO2 Netzes , als auch verschiedene europäische Unterprojekte wie GEOMON umfasst.
Grafik 1: Januar 2005 CO2 Konzentration der gesamten atmosphärischen Säule. Das GEMS Projekt hat diese Mischung aus Transportmodell-Resultaten und direkten Beobachtungen berechnet.
Schaut man auf das Januarmittel der CO2 Werte (Mittel über die gesamte atmosphärische Säule, siehe Grafik 1 mit Daten/Modelresultaten für den Monat Januar 2005) fällt natürlich erstmal auf, wie wenig das CO2 überhaupt variiert. Darum nennen die Atmosphärenphysiker diese inerten Gase (die FCKWs oder das Methan gehören auch dazu) auch “gut durchmischt”. Die Grafik ist das Resultat einer Vermengung von zahlreichen direkten Beobachtungen und numerischen SImulationen. Dabei wird einem Transportmodell in intelligenter Weise immer mitgeteilt wie die Beobachtungen mit ihren Unsicherheiten zu einem bestimmten Zeitpunkt waren und das Modell sucht dann innerhalb dieses sogenannten Daten-Assimilationsverfahren eine physikalisch konsistente Lösung. Die in Grafik 1 dargestellten Werte sind also so etwas wie vom Modell interpolierte Beobachtungen. Mehr dazu findet sich auf der GEMS Webseite beim ECMWF.
Sicher betragen die globalen Variationen lediglich ein paar ppm (und sie betragen nochweniger, wenn man sich das Jahresmittel anschaut), doch sind trotzdem ein paar interessante Muster zu erkennen. Nicht überraschen kann sicher der Nord-Süd Gradient und die leicht höheren CO2 Werte über den Kontinenten. Etwas überraschender vielleicht das deutliche Maximum über Zentralafrika. Meines Erachtens hauptsächlich verursacht durch die vertikale Aufwärtsbewegung innerhalb der inter-tropischen Konvergenz-Zone (ITCZ). So reichert sich sozusagen die vertikale Säule mit den relativ hohen CO2 Werten der bodennahen Schichten an. Aber da spekuliere ich nur so vor mich hin.
Grafik 2: Realtime CO2 Messungen gemessen von der RAMCES Gruppe am LSCE in Gif sur Yvette (von der RAMCES Webseite).
Schon ein visuelles Integrieren der Grafik 1 liefert ungefähr den im betreffenden Jahr 2005 überschrittenen globalen Wert von 380ppm, d.h. 100ppm über dem pre-industriellen Wert. Obwohl hier also global alles so glatt und harmlos aussieht, geht es im Detail eher hoch her im Kohlenstoffzyklus. RAMCES (unser Biogeochemische Messgruppe) zeigt hier von mehreren Stationen die Tageswerte, die wahrlich beeindruckend sind. Unsere eigene Station Gif sur Yvette, im Grünen und ca. 30 km südlich von Paris gelegen, überstreicht bereits einen Wertebereich von 380ppm bis 430ppm in weniger als 24 Stunden (siehe Grafik 2).
Grafik 3: Egham (Surrey) instantane CO2 Werte von der RAMCES Webseite.
Doch es geht noch schlimmer. Egham in Surrey, England, befindet sich keineswegs in Londons Stadtmitte, sondern noch weiter ausserhalb als Heathrow Airport. Obwohl es weiter westlich und normalerweise windwärts von London liegt, bekommt es offensichtlich häufig die CO2 geladenen Luftmassen des Ballungsraum ab. In 24 Stunden überstreichen die gemessenen CO2 Werte den gesamten Wertebereich mit Spitzen deutlich über 440ppm (Bild 3). Mehr Stationen, Daten (Methan wird jetzt auch in realtime gemessen), Kommentare und Erklaerungen finden sich hier auf der beta Version der RealTime greenhouse gases Webseite.
Ein anderer stark variabler Aspekt des CO2 Kreislaufs ist die vertikale Schichtung. Im Jahresgang wird selbstverständlich im Sommer deutlich mehr CO2 in organischer Materie gebunden als im Winter, in dem die Veratmung desselben organischen Materials (also Blätter, Äste, Wurzeln, etc.) dominiert. Das führt generell zu niedrigen CO2 Werten im Nordhemisphärischen Sommer und entsprechend höheren Werten im Winter. Bei Messungen an kontinentalen Stationen wird dieser Aspekt jedoch häufig deutlich überschätzt, und zwar weil im Winter Inversionswetterlagen den Austausch mit den höheren Luftschichten unterdrückt. Die Experten sprechen vom CO2 Rectifier (z.B hier oder hier).
Auf kürzerer Skala kann das Gleiche passieren (man spricht vom daily CO2 rectifier).
Das sollen nur ein paar kleine Beispiele sein, was alles in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung so mit dem CO2 passieren kann und warum die Chance, dass man bei solchen Messungen über den atmosphärischen Background-Value (also das was man im Wesentlichen in Grafik 1 sehen kann) stolpert sehr gering ist. Wollte man dies, so bräuchte man in der Tat lange Zeitreihen mit hoher Qualitaet (nicht vergessen, Grafik 2 und 3 sind Realtime Grafiken; Sie werden automatisch erstellt und die Daten haben noch keine Qualitätskontrolle erfahren), aus denen dann all die saisonale und kurzzeitige Variabilität rausgerechnet werden müsste. Besser ist es sicher gleich dafür konzipierte Stationen zu nehmen, wie Mauna Loa oder die Amundsen Station am Südpol.
Kommentare (2)