CO2-Emissionen werden in Gigatonnen (1 Gt = 1015 g) angegeben, atmosphärische CO2-Konzentrationen dagegen in ppm = µmol CO2 / Atmosphärenmasse in mol.
Für die Atmosphäre gilt: 1 Gt CO2 = 0,128 ppm (bzw. 1 ppm CO2 = 7,814 Gt)
Herleitung:
Die Atmosphäre der Erde hat eine Masse m = 5,15 * 1021 g, wobei das mittlere Molekulargewicht der Atmosphäre 29 g beträgt.
1 Gt CO2 = 1015 g CO2 = 1021/44 µmol CO2
==> 1 µmol CO2 = 44 * 10-21 Gt/mol CO2
==> 1 ppm CO2 = 44 * 10-21 * 5,15/29 * 1021 mol*Gt/mol = 7,814 Gt CO2
==> 1 Gt CO2 entspricht 0,128 ppm CO2
Anwendungen:
Vorindustrielle CO2-Masse m0 in der Atmosphäre bei Annahme C0 = 295 ppm:
m0 = 295 / 0,128 = 2305 Gt
Einer CO2-Messung von 408 ppm (2018) entspricht eine anthropogene Zunahme der atmosphärischen CO2-Masse von (408-295) * 7,814 = 883 Gt.
Bis 2018 wurden global insgesamt 1620 Gt CO2 emittiert, von denen 883/1620 = 54,5 % (im Englischen bezeichnet als kumulative „Airborne Fraction“) in der Atmosphäre verblieben.