Поки температура на поверхні Землі невпинно зростає через кліматичні зміни, у високих шарах атмосфери відбуваються протилежні процеси. Учені фіксують аномальне охолодження там, де повітря розріджене, і тепер зрозуміли природу цього явища.
У новому дослідженні вчені з Колумбійського університету описали механіку процесу. Молекули вуглекислого газу в стратосфері поглинають інфрачервону енергію знизу і випромінюють її в космос. Зі зростанням концентрації CO₂ стратосфера випромінює тепло ефективніше, що призводить до її охолодження.
Чому ефект різний на різних висотах
У нижніх шарах атмосфери CO₂ затримує тепло. У стратосфері, на висоті від 11 до 50 кілометрів, газ діє як радіатор. З середини 1980-х років стратосфера охолола приблизно на 2 градуси Цельсія — у десять разів сильніше, ніж без антропогенних викидів. Кожне подвоєння концентрації CO₂ знижує температуру у верхніх шарах стратосфери на 8 градусів Цельсія. Охолодження посилюється з висотою. Холодніша стратосфера випромінює менше інфрачервоної енергії в космос, що посилює парниковий ефект унизу приблизно на 50 відсотків.
Дослідники встановили, що центральну роль відіграє взаємодія молекул CO₂ з довгими хвилями інфрачервоного світла. Озон і водяна пара мають значно менший вплив. Професор Роберт Пінкус зазначив: «Це пояснює явище, яке є відбитком кліматичних змін, про яке відомо вже десятиліттями, але яке не було зрозумілим». Постдоктор Шон Коен додав: «Саме ці зміни в ефективності зрештою рухають охолодженням стратосфери».
Вплив на погоду та циркуляцію
Охолодження змінює поведінку реактивних потоків. Вони стають повільнішими та хвилястішими, що призводить до тривалих хвиль спеки, посух, злив і повеней. Статосфера також поступово стискається. Отримані результати допоможуть краще зрозуміти атмосферу інших планет.
