О растворенной углекислоте


Автор сообщения: Wally
Дата и время сообщения: 16 February 2006 at 16:53:07:

В ответ на сообщение: Re: Сквознячку по финнским болотам.

Ну так.
Разберем. Вашу углекислотную гипотезу о растворенной углекислоте.

Вот Вам адрес одного очень хорошего сайта, где один добрый человек представил все нам необходимые данные, т.е. растворимость, ее зависимость от температуры и т.д.
http://adsorption.org/awm/utils/CO2.htm

Что же мы имеем.
Растворимость углекислого газа в воде при 0 градусов - 3.4 г на литр. Это предельная, при давлении углекислого газа 1 атмосфера.
Согласно Henry's Law, концентрация газа в жидкости будет C = Pp х Ks,
где Pp - парциальное давление газа, Ks - коэффициент растворимости.
Этот закон работает хорошо за исключением областей, где наступает насыщение, или около точки фазового перехода жидкость-пар.
У нас парциальное давление углекислоты в атмосфере настолько низкое, что говорить о насыщении нельзя.
Тогда если мы примем, что в атмосфере 300 ppm углекислоты, то концентрация газа в жидкости будет соответственно ~ 1 мг на литр при 0 градусов.

Щелочная среда несколько увеличивает количество газа, могущее раствориться. За счет чего? За счет того, что растворенный газ убирается из оборота с формированием тех или иных солей карбоновой кислоты. Соответственно, по закону Генри оказывается возможно еще растворить чего-то.
Кислая среда это не делает. Т.к. газ остается растворенным как газ. В равновесном состоянии с тем, что над поверхностью. КОнечно, если мы приливаем кислоту (снижаем pH раствора) в среду, где растворено много газа, то часть будет выделяться из раствора до тех пор пока не установится равновесие.

Поэтому, по сути, неважно какая среда (pH) в болотной воде. Главное, нам известно, она точно не щелочная (таких болот я не видал, да насколько я смотрел литературу, никто не видал).

Растворимость газа в талой воде, т.е. не в талой самой по себе, а в воде в процессе таяния может быть выше. Правда это относится лищь к снегу. За счет сильно развитой поверхности. При окончании таяния эта вода бысто эквилибризуется с окружающей средои. И начинает содержать именно столько газа, сколько положено при, скажем, 1 градусе.
И вот теперь перейдем к температурной зависимости.
Зависимость эта нелинейная и падающая.
Можно сказать (см картинки), что при 20 градусах в воде будет растворено в ~2 раза меньше углекислого газа.
Если аппроксимировать зависимость линейной функцией, что впрочем не даст больших ошибок, то при нагревании от 0.5 градуса до 20 градусов вода потеряет ~0.5 мг углекислого газа на литр. Т.е. примерно ~ 25 микрограмм на градус.

В типичном болоте вода стоит в 20-50 см от уровня мха, и даже в разгар лета не уходит далеко (есть разные конечно болота, но мы говорим о типичном). Прогревается в болоте тонкий верхний слой. То же самое относится кстати и к болотным озерам.
В озерах этот слой порядка метра, в болотах и того меньше - порядка полуметра (и личный опыт и литература).

Фотосинтез в сфагнумах начинается рано, они - стойкие ребята, с 2-3 градусов. Однако всерьез, т.е. на заметном уровне, лишь с 7-10 градусов, а оптимум при 10-15 градусах. При >20 градусов идет быстрое угнетение.

Значит при прогревании полуметра воды на одном квадратном метре от 0 до 20 градусов (да в болоте вода никогда до этого впрочем не прогревается) сколько мы получим выделившегося углекислого газа? Правильно - 250 мг. Даже если возьмем и метр - тогда всего 500 мг.
Пусть даже это прогревание идет непрерывно и равномерно. Оно занимает ~ 3 месяца, т.е. ~100 дней.
Т.е. 5 мг в день!
В одном кубометре воздуха над этим одним квадратным метром болота находится ~ 600 мг углекислого газа.
Что, Вы думаете поток в 5 мг (т.е. меньше одной сотой) в день(!) будет заметен? Ведь есть как ни крути, перенос воздуха, и вертикальный и горизонтальный.

И это я делал самые щедрые оценки.

Отсюда вывод.
Гипотеза о существенном потоке углекислого газа за счет прогрева болотной воды, и маскировке этим потоком газов, истекающих из болота, оказывается несостоятельной.
Для того, чтобы быть замаскированным, подавленным "водяным" углекислым газом, болотный газ (за счет разложения) должен иметь еще меньший, значительно, поток.

Вы, если хотите, можете продолжать на этом настаивать. Однако тогда поток собственно болотного газа можно вообще не принимать во внимание. И, соответственно, забыть о его возможном воздействии на датировки и шкалу.


2222. (окончание) - Кандидыч 15:03 01.02.06 (294)
К списку тем на странице