地球含氧历史中臭氧柱总量的修正下限估计
地球与行星天体物理
2022-01-12 v2 大气与海洋物理
地球物理
摘要
地球大气中分子氧(O)的历史仍有争议;然而,地质证据支持至少两次 O 增加一个或多个数量级的主要事件:大氧化事件(GOE)和新元古代氧化事件。自约 Gyr 前的 GOE 以来,O 浓度可能在 至 倍现代大气水平之间波动,导致了随时间变化的臭氧(O)层。利用三维化学-气候模式,我们模拟了 GOE 以来地球大气中 O 的变化,并考虑了其对地表宜居性以及中元古代冰川作用的影响。与先前工作相比,我们发现更低的 O 柱总量(在给定 O 水平下最多减少 倍);因此,更多具有生物危害的紫外辐射通量会到达地表。O 减少导致羟基自由基(OH)的对流层生成增强,进而大幅缩短甲烷(CH)的寿命。我们表明,中元古代由 CH 支撑的温室效应极不可能存在。我们模拟的减少的 O 柱总量对天体生物学和地球宜居性具有重要意义,证明了在评估古气候及遥远世界宜居性时三维化学-气候模拟的相关性。
引用
@article{arxiv.2102.11675,
title = {A revised lower estimate of ozone columns during Earth's oxygenated history},
author = {Gregory Cooke and Dan Marsh and Catherine Walsh and Benjamin Black and Jean-François Lamarque},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11675},
year = {2022}
}
备注
Published in Royal Society Open Science. 20 pages, 8 figures