E LSŐDLEGES SZÉN - MONOXID FORRÁSOK

2.2.1. Elsődleges antropogén források

A modellben az antropogén felszíni forrásokhoz (fosszilis tüzelőanyagok égetése, ipari tevékenység, biomassza égetés) az EDGAR adatbázis (Emission Database for Global Atmospheric Research) emissziós adatait használtam fel. Az EDGAR adatbázis az IGAC-GEIA (International Global Atmospheric Chemistry Programme - Global Emissions Inventory Activity) részét képezi, amely a CO mellett CO2, CH4, N2O, SOx, NOx, NMVOC, CFC, stb. gázok emissziójának feltérképezésével és adatbázisba vételével foglalkozik. Az EDGAR adatbázis a Föld országait 13 régióba sorolja be, egyes régiók csak egy-egy országot jelentenek, mint például az Egyesült Államok, Kanada, Japán, míg mások fél- vagy egész kontinensnyi területeket (Nyugat-Európa, Kelet-Európa, illetve Latin-Amerika, Afrika, stb.).

A dobozmodellben az EDGAR korábbi változatát (V2.0, Olivier et al., 1999) felváltó, V3.2-es verzióját használtam fel (http://www.rivm.nl/env/int/coredata/edgar), amely az 1990-es és 1995-ös évekre szolgáltat emissziós adatokat. Ezek közül az utóbbit, az 1995. évre vonatkozó, a nyugat- és kelet-európai régiók összegeként eredeztethető adatokat építettem be a modellbe (I. Függelék).

Az EDGAR adatbázis a különböző antropogén szén-monoxid forrásokat azok típusa szerint emissziós fő- és alkategóriákba sorolja. Ez elsősorban a kibocsátás módjának besorolásán múlik, így a fő kategóriák a fosszilis tüzelőanyagok égetése, fosszilis tüzelőanyagok kitermelése és előállítása, biológiai eredetű tüzelőanyagok égetése, ipari folyamatok, mezőgazdasági tevékenység és (mezőgazdasági) hulladék égetése, illetve hulladékgazdálkodás.

Az emissziós főkategóriák közül kiemelkedik az önmagában is szerteágazó fosszilis tüzelőanyagok égetése kategória a maga 44,2 ± 18,9 Tg CO év^-1 mennyiségével. Ebbe beletartozik a közúti és a vasúti közlekedés, hajózás, légi közlekedés, de ide tartozik az energiatermelés, fűtés és távfűtés, valamint az egyéb ipari tevékenységek. Ez az összes európai antropogén szén-monoxid emisszió mintegy 72%-át teszi ki. Ennél is jelentősebb azonban az a tény, hogy ennek a mennyiségnek 85%-a a közúti közlekedésből kerül a légkörbe. (Ennek megfelelően az összes antropogén CO emisszió hozzávetőleg 60%-a a közúti közlekedésből származik, (Olivier et al., 1999)).

Ezzel szemben a fosszilis tüzelőanyagok kitermelése és előállítása során a légkörbe kerülő CO mennyisége még az 1 Tg CO év^-1 értéket sem éri el. A különböző ipari folyamatok (elsősorban a vas- és acélgyártás, és kisebb mértékben a papírgyártás) révén további 7,3 ± 3,6 Tg CO év^-1 kerül a légkörbe.

Ezzel együtt a fosszilis tüzelőanyagok égetéséből és ipari tevékenységből közvetlenül származó CO mennyisége Európában 1995-ben 52,4 ± 19,2 Tg szén-monoxidot jelentett. (Megjegyzendő, hogy ez a mennyiség mintegy 17%-a a Föld közvetlen antropogén eredetű szén-monoxid kibocsátásának (Olivier et al., 1999)).

A másik közvetlen antropogén CO-emissziós kategória a biomassza égetés. Ez Európában az EDGAR adatbázis alapján a földművelés és hulladékgazdálkodás, illetve a biológiai eredetű tüzelőanyagok („biofuel”) égetése során a légkörbe kerülő CO mennyiségét jelöli. Előbbibe a mezőgazdasági hulladékégetés, tarlóégetés és az erdőtüzek tartoznak bele a maguk 5,6 ± 3,5 Tg CO év^-1 mennyiségével. Utóbbi elsősorban az energiatermeléshez, illetve fűtéshez köthető (3,3 ± 3,6 Tg CO év^-1), az elégetett természetes anyag minőségét tekintve rendkívül változatos lehet. Ez Európában elsősorban fát (tűzifa), fahulladékot jelöl. (Megjegyzendő, hogy az EDGAR adatbázisban globális szinten jelenthet akár faszenet, szárított trágyát, gabonaszárat és cukornád-hulladékot, stb. egyaránt). Ez utóbbi emissziós kategóriákat (mezőgazdasági tevékenység, illetve erdőtüzek) összegezve megállapítható, hogy Európában a biomassza égetés és erdőtüzek révén évente mintegy 8,6 ± 4,8 Tg CO kerül a légkörbe.

Az évszakos becsléseket az egyes, az adatbázisban szereplő alkategóriák elemzése és vizsgálata után megállapított évszakos korrekciós faktorokkal számítottam ki az éves adatokból. Ezeket a faktorokat 0 és 1 közötti értékeknek becsültem, attól függően, hogy egy-egy emissziós forrás milyen aktivitást mutathat az évszakok változásának függvényében. Ezek a korrekciós faktorok az esetek többségében, a hozzávetőleg állandó értéket képviselő (elhanyagolható változékonyságot mutató) emissziós

alkategóriákra nézve 0,25-nek adódtak (pl.: közlekedés, energiatermelés, ipari folyamatok, stb.). A mezőgazdasági tevékenységekhez kapcsolódó tarlóégetéshez, a tavaszi és őszi időszakra 0,5-0,5 értéket vettem figyelembe, így a fennmaradó évszakokra 0 adódott. A fűtési időszak esetében külön figyelembe vettem, hogy szemben a téli három hónapos időszakkal a tavaszi és őszi fűtési időszak hozzávetőleg másfél-másfél hónapos, illetőleg a nyári időszakban gyakorlatilag nincs ilyen jellegű emisszió. Tekintettel arra, hogy a tavaszi és őszi középhőmérsékletek is jelentősen meghaladják a téli értékeket, mindezek modellezésére hőmérsékleti változással súlyozott faktorokat használtam, 0,2-t a tavaszi és őszi, 0,6-ot a téli időszakra. Az évszakos faktorok összegének mindig egyet kellett kiadnia (Mészáros et al., 2004).

2.2.2. Elsődleges természetes források

Amint az a globális CO-mérleg ismertetésénél (1.3.2. fejezet) is említésre került, a szén-monoxid elsődleges természetes felszíni forrásai a talajból, a növényzetből és az óceánból a troposzférába irányuló fluxusok lehetnek. Mivel a talaj a mérsékelt égövi területek esetében nettó nyelő (Potter et al., 1996), ezért a modellben a légkör-talaj anyagáramot a nyelő folyamatoknál, a száraz ülepedésnél vettem figyelembe. A modell kontinentális volta miatt a tengerekből és az óceánokból származó CO mennyisége sem szerepel a mérlegszámításban. Ennek megfelelően az elsődleges természetes szén-monoxid forrást a modellben a növényzet emissziója jelenti.

A talajokhoz hasonlóan a növények mind kibocsátani, mind elnyelni képesek a szén-monoxidot, de a kibocsátás fluxusa az erősebb. Különböző laboratóriumi kísérleti meghatározások szerint, a levélfelületet érő 1 W m^-2 sugárzási fluxus esetén 6 × 10^-11 g m^-2 s^-1 CO értéknek adódik (Warneck, 2000). A rendelkezésre álló növényzet felületét az Európai Erdészeti Intézet (European Forest Institute, http://www.efi.fi/fine/resources/) adatai segítségével becsültem meg. Ebben az adatbázisban az európai országok területén található erdőket a következő öt főbb kategóriára felosztva lehet megtalálni: lombhullató, tűlevelű, kevert, zömében lombhullató kevert, illetve zömében tűlevelű kevert erdők. A számításoknál nemcsak az évszakok váltakozását, de az örökzöld és a lombhullató erdők évszakos viselkedésében mutatkozó különbségeket is figyelembe vettem. Az éves és évszakos számításokhoz a sugárzási adatokat a ScaRaB (1994-1995) műhold (http://eosweb.larc.nasa.gov/)

szolgáltatta. A számításaim szerint az elsődleges természetes forrásokból évente 0-0,5 Tg CO kerül Európa fölött a troposzférába (Mészáros et al., 2004).