Vraag:
Waarom heeft lachgas 300 keer het aardopwarmingsvermogen van CO2?
CognisMantis
2017-04-20 11:37:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zowel lachgas als koolstofdioxide hebben ongeveer dezelfde atmosferische levensduur (lachgas iets langer), dus ik dacht dat het te maken zou hebben met de infraroodabsorptie die bij elk van hen hoort. Dus ik keek naar hun spectrum. enter image description here

Misschien is dit misleidend omdat ik begrijp dat er niet veel infraroodlicht in het gebied rond 2300 $ \ pu {cm ^ {- 1}} $ bestaat. Maar toch betekent dat dat de twee pieken die er toe doen de $ \ ce {CO2} $ 700-piek zijn en $ \ ce {N2O} $ de 1300-piek. Ik heb begrepen dat de straling van de aarde door zwarte lichamen piekt rond 700, en hoewel aanzienlijk, veel minder is rond 1300. Dus ik zie niet in waarom lachgas een groter aardopwarmingsvermogen zou hebben dan koolstofdioxide.

Op basis van molecuul tot molecuul is dit, naast een basaal overgangsintensiteitseffect, misschien te wijten aan het feit dat $ \ ce {CO2} $ tot de $ D _ {\ infty h} $ -puntgroep behoort en nul nucleaire spin heeft, wat betekent dat * J * rotatieniveaus zijn afwezig.
Ik weet niet zeker of hiermee rekening wordt gehouden met het aardopwarmingsvermogen, maar $ \ ce {N2O} $ kan oxideren / vervallen tot andere verbindingen die een veel hoger GWP hebben, dus "bij proxy" $ \ ce {N2O} $ zou kunnen eindigen een aanzienlijke impact hebben.
Van Wikipedia "Zelfs als een gas straling efficiënt absorbeert bij een bepaalde golflengte, heeft dit mogelijk niet veel invloed op zijn GWP (Global Warming Potential) als de atmosfeer al de meeste straling absorbeert bij die golflengte. Een gas heeft het meeste effect als het absorbeert in een" venster "van golflengten waar de atmosfeer redelijk transparant is." $ \ ce {N2O} $ ligt toevallig in een van deze "vensters" waar niets anders veel opneemt.
@NicolauSakerNeto, methaan is een goed voorbeeld van waar je het over hebt. Het is een sterk broeikasgas met een korte atmosferische levensduur (~ 12 jaar) waarvan de primaire put is oxidatie naar andere broeikasgassen, $ \ ce {CO2} $ en water.
@NicolauSakerNeto Het is een goed punt om te verhogen, maar niet van toepassing op de GWP van N2O als een discrete molecule. Zoals gezegd is het belangrijk om te verhogen, aangezien N2O betrokken is bij de aantasting van de ozonlaag. Het is niet zo effectief bij O3-uitputting als CFK's, maar de toenemende concentraties N2O (in combinatie met afnames in CFK's) maken het tot een belangrijke speler.
Een antwoord:
R Ramsay
2018-06-12 20:01:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er zijn twee echt belangrijke eigenschappen van N2O die het tot zo'n belangrijk broeikasgas maken, die u allebei in uw vraag aan de orde heeft gesteld, maar die enige opheldering nodig hebben.

  1. Infraroodabsorptie - het is goed om hier in termen van hiaten te denken. Er is veel overlap tussen CO2, CH4 en (een vaak genegeerd broeikasgas, maar erg belangrijk) waterdamp in de golflengten die ze absorberen. In het bereik van 4-5 micron en 7-8 micron is N2O extreem efficiënt in het absorberen van infraroodstraling. Dit zijn belangrijke regio's, juist omdat er in deze regio's geen overlap is met andere broeikasgassen. N2O absorbeert infrarood zeer efficiënt, en doet dit zonder "concurrentie".

  2. Levensduur - u merkte op dat de levensduur van N2O en CO2 vergelijkbaar is, wat een beetje waar is. N2O, als een stabiel, inert molecuul dat goed in de atmosfeer wordt gemengd, heeft een zeer lange levensduur van 120 jaar in vergelijking met sommige andere broeikasgassen (CH4 is bijvoorbeeld 8 jaar, gebaseerd op het feit dat het wordt verwijderd door de hydroxyl OH-radicaal ). Het is mogelijk om dit redelijk nauwkeurig te bepalen, aangezien de enige putten voor N2O de stratosferische fotodissociatie en reactie met O (1D) radicaal zijn. CO2 heeft in vergelijking een levensduur die varieert van 5 tot 200 jaar. Het vergelijkbare deel komt voort uit het feit dat CO2 voor berekeningen voor het aardopwarmingsvermogen een "gemiddelde" levensduur krijgt.

Met N2O hebben we daarom een ​​zeer efficiënte infraroodabsorbeerder bij twee "vensters" waarbij er geen overlap is met andere broeikasgassen, en een lange levensduur. Het aardopwarmingsvermogen is de in de tijd geïntegreerde stralingsforcering voor een pulsemissie van 1 kg van de verbinding, waarbij de bovengrens van de integratie de tijdshorizon is (gewoonlijk ingesteld op 100 jaar), in verhouding tot dezelfde hoeveelheid van de referentieverbinding CO2. Uit deze definitie wordt duidelijk waarom een ​​stabiel, inert molecuul met een lange levensduur en dat zeer efficiënt is in het absorberen bij bepaalde infrarode golflengten een groter aardopwarmingsvermogen zou hebben dan CO2 (kortere levensduur, absorptie in "vensters" die door andere verbindingen worden gedeeld) op een kg naar kg vergelijking.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...