עקומת מילוי, גרף המציג שינויים עונתיים ושנתיים בריכוזי הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי (CO 2) מאז 1958 במצפה הכוכבים מאונה לואה בהוואי. הגרף, שתוכנן על ידי מדען האקלים האמריקני צ'ארלס דייוויד קילינג ממכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה, משרטט את הצטברותו של CO 2 באטמוספרה. זהו התיעוד האינסטרומנטלי הארוך ביותר ללא הפרעה של CO 2 אטמוספרי בעולם, והוא נחשב לרוב כאחד התוצרים הטובים והזוהים ביותר של מחקר מדעי ארוך טווח. העקומה נחשבת בעיני מדענים רבים כמדד אמין של CO 2 בשכבות האמצעיות של הטרופוספירה, וזה התפרש על ידי מדעני אקלים רבים כאות אזהרה להתחממות כדור הארץ.
איסוף נתונים
בין השנים 1958 - 1964 ניהל קילינג את מאמצי הדגימה במאונה לואה ובקוטב הדרומי, בכדי לשקול את השינויים בכמויות CO 2 האטמוספריות שהתרחשו בחצי הכדור הצפוני והדרומי. (מאמצי הדגימה במאונה לואה הופסקו בקצרה באביב 1964 בגלל בעיות מימון, וקיצוצים בתקציב אילצו את התוכנית בקוטב הדרומי, שהחלה בשנת 1957, להסתיים בשנת 1964.) מאז קילינג היה מעוניין לבנות שיא מנתוני בסיס בלתי משוחדים הוא בחר במיקומים אלה כדי לאסוף דגימות אוויר מכיוון שהם היו רחוקים ממקורות CO 2 משמעותיים כמו ערים. ריכוזי CO 2 האטמוספריים חושבו מדי יום על ידי שימוש במכשירים שממירים ספיגה אינפרא אדום בכל מדגם לריכוזי CO 2 בחלקים למיליון נפח (ppmv), הוצבו בכל מיקום, וערכיהם התוירו.
צורת העקומה
במצטבר, עקומת הקילינג מראה עלייה שנתית בריכוזי CO 2 האטמוספריים. העקומה מראה כי הריכוזים הממוצעים עלו מכ- 316 ppmv של אוויר יבש בשנת 1959 לכ- 370 ppmv בשנת 2000 ו- 411 ppmv בשנת 2018. הריכוזים הממוצעים עלו ב- 1.3 ל- 1.4 ppmv לשנה עד אמצע שנות השבעים, מאותם הזמן הם עלו על ידי בערך 2 ppmv לשנה. הגידול בשנה לשנה בריכוזי CO 2 האטמוספריים פרופורציונלי בערך לכמות ה- CO 2 המשתחררת לאטמוספרה על ידי שריפת דלקים מאובנים. בין 1959 ו 1982, שיעור של CO 2 פליטות משריפת דלק מחצבי הוכפל מכ -2.5 מיליארד טון פחמן בשנה ל -5 מיליארד טון פחמן בשנה. עלייה זו בפליטות באה לידי ביטוי בעקומה על ידי עלייה קלה במדרון לאורך התקופה. צורת העקומה אפשרה גם למדענים להסיק שכ 57 אחוזים מפליטת CO 2 נשארים באטמוספרה משנה לשנה.
העקומה לוכדת גם שינויים עונתיים בריכוז CO 2 האטמוספרי. העקומה חושפת כי ריכוזי CO 2 יורדים בתקופות המקבילות לחודשי האביב והקיץ בחצי הכדור הצפוני. ירידה זו מוסברת על ידי העלייה המהירה של הצמחייה בראשית האביב וצמיחת הצמחים הבאים בקיץ, כאשר ההשפעה של הפוטוסינתזה היא הגדולה ביותר. (פוטוסינתזה מוציאה CO 2 מהאוויר וממירה אותו, יחד עם מים ומינרלים אחרים, לתרכובות חמצן ואורגניות שיכולות לשמש לצמיחת צמחים.) כאשר האביב מגיע לחצי הכדור הצפוני, החלק של כדור הארץ המכיל את מרבית באזור השטח והצמחייה, הקצב המוגבר של הפוטוסינתזה עולה על הייצור של CO 2, וירידה בריכוזי הפחמן הדו-חמצני ניתן לראות בעקומה. ככל שהשיעורים הפוטוסינתטיים מאטים בחצי הכדור הצפוני במהלך חודשי הסתיו והחורף, הריכוזי CO 2 האטמוספריים עולים.
