Grubość stratosfery zmniejszyła się o 400 metrów od lat 80. XX wieku i zmniejszy się o kolejny kilometr do 2080 roku – ustalili naukowcy. Odpowiadają za to emisje gazów cieplarnianych. Zmiany te mogą wpłynąć na operacje satelitarne, system nawigacji GPS i łączność radiową.

Międzynarodowy zespół klimatologów znalazł dowody wskazujące na to, że gazy cieplarniane wytwarzane przez człowieka doprowadziły do skurczenia się stratosfery. Odkrycia opisane na łamach pisma „Environmental Research Letters” (DOI: 10.1088/1748-9326/abfe2b) pokazują, jak głęboki wpływ na planetę ma człowiek.

Stratosfera kurczy się

Stratosfera rozciąga się od około 20 km do 60 km nad powierzchnią Ziemi. Poniżej znajduje się troposfera, warstwa rozciągająca się od powierzchni planety do około 20 kilometrów. Stratosfera, za sprawą posiadania warstwy ozonowej, odgrywa ważną rolę w pochłanianiu szkodliwego promieniowania ultrafioletowego. Jednak, jak pokazały ostatnie pomiary, warstwa ta kurczy się.

Do tej pory utratę grubości stratosfery w dużej mierze przypisywano zubożeniu warstwy ozonowej w wyniku powszechnego stosowania przez wiele dziesięcioleci freonów (chlorofluorowęglowodorów – CFC). Jednak stopniowe wycofywanie CFC z użycia pozwoliło w znacznym stopniu odbudować warstwę ozonową w ciągu ostatnich 20 lat, zmniejszając obawy dotyczące trwałego uszkodzenia stratosfery. Ale nowe badania ujawniają, że ​​stratosfera nadal się kurczy, mimo że zużycie CFC spadło, a warstwa ozonowa w znacznym stopniu odbudowała się, co wskazuje, że inny czynnik musi napędzać ten niepokojący trend.

Wcześniejsze badania wykazały, że troposfera pogrubia się z powodu emisji gazów cieplarnianych. To wskazywało na kurczenie się stratosfery z powodu ciśnienia z dołu, ale nowe badanie jest pierwszym, które to wykazało.

Emisje gazów cieplarnianych

W ramach nowych badań naukowcy starali się dowiedzieć więcej o wpływie emisji gazów cieplarnianych na stratosferę. W tym celu pozyskali dane satelitarne sięgające lat 80. ubiegłego wieku. Dodali je do modelu komputerowego, który uwzględniał również interakcje chemiczne zachodzące w atmosferze oraz wpływ warstwy ozonowej.

Dane te porównali też z modelami klimatycznymi, w których uwzględniono wzrost emisji dwutlenku węgla w tym okresie. Takie emisje powodują, że troposfera się nagrzewa i rozszerza, ściskając w ten sposób stratosferę od dołu i ją kompresując. Modele pokazały również, że gdy dwutlenek węgla przedostawał się do stratosfery, miał działanie chłodzące. Ten spadek temperatury zmusza gazy w tej warstwie atmosferycznej do zmniejszenia swojej objętości, co prowadzi do jeszcze większego ubytku stratosfery.

 

Zmiany mogą wpłynąć na GPS

Obliczenia wykazały, że od lat 80. ubiegłego wieku stratosfera zmniejszyła się o około 400 metrów, co przekłada się na około 1 proc. jej grubości. Dalsze rozwijanie modeli pokazało, że stratosfera będzie się nadal przerzedzać, dopóki do atmosfery będą emitowane gazy cieplarniane. Naukowcy sugerują, że stratosfera może skurczyć się nawet o kilometr w ciągu kolejnych 60 lat. Modele pokazały również, że zmiany w warstwie ozonowej miały niewielki wpływ na przerzedzenie stratosfery.

Według danych naukowców, ciągłe kurczenie się stratosfery dobrze koreluje ze stale rosnącymi emisjami gazów cieplarnianych w ciągu ostatnich 40 lat, co sugeruje, że za tę zmianę rzeczywiście odpowiadają nasze emisje. – Odkryliśmy, że stratosfera kurczy się o ponad 100 metrów na dekadę od 1980 r. Udowodniliśmy też, że jest to spowodowane gazami cieplarnianymi – wyjaśnił autor badania Juan Antonio Añel z University of Vigo w Hiszpanii. – W najbardziej prawdopodobnym scenariuszu zmian klimatu stratosfera naszej planety może stracić 4 proc. swojego pionowego zasięgu, czyli około 1,3 km do 2080 roku – dodał.

Naukowcy zauważają, że nadal nie jest jasne, jaki wpływ na planetę może mieć kurcząca się stratosfera, ale wskazują, że może to wpłynąć na trajektorie satelitów i sposób propagacji fal radiowych, co ostatecznie może odbić się na nawigacji GPS.

 

 

Źródło: Phys.org

 

0 0 votes
Article Rating