向土壤中添加木炭是固碳的好方法吗?——对空间均匀土壤的建模
偏微分方程分析
2013-07-10 v2
摘要
碳封存是指捕获并长期储存大气二氧化碳(CO2)的过程,旨在避免危险的气候变化。在本文中,我们提出了一个简单的数学模型(一个耦合的非线性常微分方程组),以捕捉向肥沃土壤中添加木炭所产生的部分动力学效应。主要目标是理解木炭在多大程度上能够将碳锁定在土壤中。我们的结果是初步的,因为我们并未解决 CO2 封存问题;相反,我们建立了一个灵活的建模框架,其中木炭与土壤之间的相互作用可以通过数学工具来处理。我们证明了该模型是适定的,并具有有趣的大时间行为。数值模拟表明,取决于参考参数范围(例如土壤类型)和所选的时间尺度,添加木炭通常会推迟 CO2 的释放。
引用
@article{arxiv.1208.5332,
title = {Is adding charcoal to soil a good method for CO2 sequestration? - Modeling a spatially homogeneous soil},
author = {David Bourne and Tasnim Fatima and Patrick van Meurs and Adrian Muntean},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.5332},
year = {2013}
}