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PAPER

Collision and radiative processes in emission of atmospheric carbon dioxide

B M Smirnov1

Published 2 May 2018 • © 2018 IOP Publishing Ltd
Journal of Physics D: Applied PhysicsVolume 51Number 21Citation B M Smirnov 2018 J. Phys. D: Appl. Phys. 51 214004

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Da ciò segue per la variazione della temperatura globale come risultato al raddoppio della concentrazione di molecole di CO2 atmosferica [è] ∆T = (0,4 ± 0,1) K, dove l’errore tiene conto dell’accuratezza dei valori utilizzati, mentre il risultato dipende dai processi inclusi nello schema di cui sopra. Assumiamo infatti che l’albedo atmosferica e terrestre, nonché un’altra interazione della radiazione solare con l’atmosfera e la Terra, siano invariate nel corso del cambiamento della concentrazione delle molecole di CO2, e si conservi anche il contenuto di acqua atmosferica. Poiché i flussi antropici di anidride carbonica nell’atmosfera risultanti dalla combustione di combustibili fossili è di circa il 5% [Kaufman, 2007], il contributo dell’attività umana all’ECS (la variazione di temperatura a seguito del raddoppio della quantità di anidride carbonica atmosferica) è ∆T = 0,02 K, cioè le emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera a seguito della combustione di combustibili fossili non sono importanti per l’effetto serra.

Abstract

Le peculiarità delle proprietà spettroscopiche della CO 2 vengono analizzate le molecole nell’aria dovute a transizioni radiative rotazione-vibrazione. Il coefficiente di assorbimento dovuto all’anidride carbonica atmosferica e ad altri componenti atmosferici è costruito nell’ambito del modello dell’atmosfera standard, sulla base della spettroscopia molecolare classica e del modello regolare per la banda di assorbimento della spettroscopia. Il flusso radiativo dall’atmosfera verso la Terra è rappresentato come quello di un corpo nero, e la temperatura radiativa per l’emissione ad una data frequenza è determinata tenendo conto dell’equilibrio termodinamico locale, di un piccolo gradiente della temperatura troposferica e di un elevato spessore ottico di la troposfera per la radiazione infrarossa. Il modello a banda di assorbimento con un coefficiente di assorbimento mediato sulla frequenza e il modello linea per linea sono utilizzati per valutare il flusso radiativo dall’atmosfera alla Terra i cui valori sono vicini per questi modelli e sono uguali

W m -2 per la concentrazione contemporanea di molecole di CO 2 atmosferica e 

W m -2 al suo valore raddoppiato. Il modello della banda di assorbimento non è adatto per calcolare la variazione del flusso radiativo al raddoppio della concentrazione di anidride carbonica perché la media sulle oscillazioni diminuisce l’intervallo in cui lo spessore ottico atmosferico è dell’ordine di uno, e proprio questo intervallo determina questo cambiamento. Il metodo riga per riga fornisce la variazione della temperatura globale 

K come risultato del raddoppio della concentrazione di anidride carbonica. Il contributo al cambiamento di temperatura globale dovuto all’emissione antropica di anidride carbonica nell’atmosfera, cioè derivante dalla combustione di combustibili fossili, è attualmente di circa 0,02 K.

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