Az éghajlatváltozás miatt a felső légkör vékonyabbá válik

A szén-dioxid a hőkörnyezet lehűléséhez és megvastagodásához vezet

A föld légkörének külső rétege vékonyabb lesz. © UCAR
felolvasta

A növekvő szén-dioxid-koncentráció nemcsak melegíti a föld éghajlatát, hanem enyhíti a légkört is: egy új tanulmány, amelyet most a "Geophysical Research Letters" -ben publikáltak, kimutatta, hogy 2017-re a külső légköri réteg sűrűsége körülbelül három százalékkal növekszik. csökkenni fog. Ennek következményei vannak az alacsony pályán lévő műholdakra is.

"Látjuk, hogy az éghajlatváltozás mind az alsó, mind a felső légkörben megjelenik" - mondta Stan Solomon, az Egyesült Államok Nemzeti Légköri Kutatási Központja (NCAR). Ez megmutatja az üvegházhatású gázok kibocsátásának messzemenő hatását. "Liying Qian és Ray Roble, valamint a Pennsylvania Állami Egyetem kollégáival együtt a kutatók feltárták, hogyan változik a felső légkör az elkövetkező néhány évtizedben.

Több üvegházhatású gáz, hűvösebb légkör

A termoszféra, a légköri réteg, amely kb. 95 kilométerrel kezdődik a felszín felett és eléri a közel 650 kilométert, fokozatosan egyre vékonyabbá válik. Ezt a műholdas pályákat figyelő tudósok nemrégiben tett megfigyelései mutatták be. Roble és Robert Dickinson kutatók 1989-ben előre jelezték egy ilyen fejleményt. Feltételezték, hogy a növekvő szén-dioxid-hűtés hűti a termoszférát és csökkenti sűrűségét.

Ez a látszólagos paradoxon - az üvegházhatású gázok, mint hűtőfolyadék - azért fordul elő, mert a légkör egyre vékonyabbá válik a magasság növekedésével. A talaj közelében lévő sűrű levegőben a szén-dioxid-molekulák először elnyelik a föld sugárzott hőjét, majd más gázrészecskékkel való ütközés során felszabadítják azt és a környező levegőt. A sokkal vékonyabb termoszférában viszont ez a folyamat fordított: más részecskékkel való ütközés esetén a CO2 nem bocsát ki hőt, hanem abszorbeálja azt, ezáltal megfosztja a többi molekulát a tárolt energiától. Ezután sugározza az "ellopott" hőt az űrbe. Az eredmény: hűvösebb lesz. Mivel ez okozza a hőszféra kissé lefelé süllyedését, ugyanúgy, mint a sűrűség adott magasságban.

Napelemes aktivitás

A kutatók most először elemezték ezt a fejleményt és megvizsgálták, hogy ez a tendencia folytatódni fog-e a következő évtizedekben is. A tudósok különös figyelmet fordítottak a naptevékenység tizenegy éves ciklusára. Ő számára is, ami már ismert volt, szintén befolyásolja a hőkörnyezetet. A magas napenergia-aktivitás ideje alatt az UV-fény és a nagy energiájú részecskék sugárzása növekszik a légkörben. Ez felmelegíti a hőkörnyezetet és kitágul. Ezzel szemben lehűl, amikor a nap aktivitása csökken. kijelző

A hűtési trend megáll

Az üvegházhatású gázok és a napenergia-ciklus kölcsönhatásának megismerésére a tudósok kidolgozták a felső légkör számítógépes modelljét, amely mindkét tényezőt magában foglalja. Az előrejelzések azt mutatták, hogy a viszonylag erős napenergia-ciklus ellenére a termoszféra sűrűsége továbbra is csökkenni fog a következő évtizedben. Egy napenergia minimum alatt ez a csökkenés akár három-négyszeresére is felgyorsul a napenergia-maximumhoz képest.

Az előrejelzések kulcsfontosságúak az űripar számára. Mivel sok műhold, de az ISS Nemzetközi Űrállomás és a Hubble Űrtávcső is, 380 kilométer magasságban vezetik az alacsony földi pályát. Annak érdekében, hogy keringési pályájukban maradjanak, időnként korrekciókat kell végezni, különben elveszítik a sebességüket a felső légkör súrlódási erői és így a magasság miatt. Ha a termoszféra sűrűsége csökken, akkor a súrlódást és a pályakorrekciókat ennek megfelelően módosítani kell.

(Nemzeti Légkörkutatási Központ (NCAR), 2006.12.13. - NPO)