Изследователи са открили, че емисиите на парникови газове променят структурата на нашата атмосфера, което е накарало стратосферата да се свие с над 400 метра от 1980 г. насам.
Земната атмосфера е подредена като торта със слоеве. На дъното е тропосферата, където се случва почти всяко време. Върхът на този слой – тропопаузата – обикновено се намира на около 12 километра над Земята.
Поради температурните разлики обаче той е по-нисък (6 км) близо до полюсите и по-висок (20 км) близо до екватора. Следващият слой нагоре е стратосферата, където намираме защитния озонов слой, който ни предпазва от вредните ултравиолетови лъчи от Слънцето.
Мезосферата е следващият слой, следван от термосферата и накрая екзосферата, където земната атмосфера става почти неразличима от космоса.
Тази снимка е заснета от астронавт на борда на Международната космическа станция на 9 февруари 2010 г. Тя показва стремежа на космическата совалка на фона на първите четири слоя на атмосферата, които са обозначени за яснота.
Въпреки че ъгълът на изображението изглежда така, сякаш Endeavour е точно над стратосферата, той всъщност се намира в термосферата, на надморска височина от около 320 км. НАСА / Скот Съдърланд.
Дебелината на тези атмосферни слоеве може да претърпи малки временни промени поради ежедневното време, слънчевата активност и космическото време. През последните няколко десетилетия обаче учените забелязват по-дългосрочни тенденции поради глобалното затопляне.
Тъй като парниковите газове се натрупват в атмосферата, те улавят повече изходяща радиация в тропосферата и я излъчват обратно към земята. Това забавя изтичането на топлина от тропосферата, което я кара да се затопля и разширява. От края на 70-те години на миналия век, височината на тропопаузата вече се е повишила със стотици метри.
Междувременно стратосферата е била в противоположна траектория – тя се е охлаждала и свивала. В миналото разрушаването на озоновия слой е играло съществена роля в стратосферното охлаждане.
Напоследък обаче, тъй като изчерпването на озоновия слой се забави (и изглежда, че е в обратна тенденция), парниковите газове се превърнаха в основната причина. Отчасти това се дължи на по-малко топлина, достигаща стратосферата отдолу. Повишените нива на въглероден диоксид в стратосферата също излъчват повече топлина далеч от озоновия слой в космоса.
Парниковите газове се натрупват в атмосферата, това затопля и разширява тропосферата, като същевременно охлажда и свива стратосферата.
Ново проучване, публикувано в списание Environmental Research Letters, изследва тези стратосферни промени, за да установи не само техния обхват, но и какво въздействие това може да има в бъдеще.
Изследователите откриват, че между 1980 и 2018 г. стратосферата се е свила с около 400 метра. Освен това симулациите, базирани на техните изследвания, показват, че ако емисиите продължат, стратосферата може да се свие с още 900 метра между 2018 и 2080 година.
„Това е шокиращо“, каза съавторът на изследването Хуан Антонио Анел от Университета във Виго, Испания, пред The Guardian. „Това доказва, че бъркаме в атмосферата до 60 километра.“
Пълните последици от свиващата се стратосфера все още не са известни. Изследователите обаче отбелязват, че това може да повлияе на поведението на стратосферата и по този начин да повлияе на точността на климатичните модели. Това също може да причини промени в йоносферата на Земята, които биха засегнали радиокомуникацията на далечни разстояния и работата на GPS навигацията. И накрая, това може дори да окаже въздействие върху орбиталните спътници и натрупващите се космически боклуци.
Сателитите и космическите станции, които обикалят Земята, трябва непрекъснато да се борят с въздействието на горните слоеве на атмосферата и съпротивлението, което въздейства на техните орбити. Това е малък, но постоянен ефект, който се увеличава само във времена на висока слънчева активност поради разширяването на термосферата в космоса. Това плъзгане ги забавя, карайки орбитите им да се разпадат с течение на времето. В резултат на това тези космически кораби трябва периодично да изразходват гориво, за да поддържат орбитата си. Като се има предвид колко трудно е зареждането на орбитален спътник с гориво, това намалява общото им време в космоса.
По-тънката стратосфера и по този начин по-ниска мезосфера и термосфера всъщност помага при този проблем. Сателит, който изпитва по-малко съпротивление, спестява повече гориво, може да остане в орбита по-дълго и да увеличи експлоатационния си живот. Тези условия всъщност могат да помогнат и при изстрелванията в космоса, тъй като те вероятно ще изискват по-малко гориво, за да стигнат до местоназначението си.
Това обаче има значителен недостатък. Парчета космически боклуци, независимо дали са гайки или болтове или цели ракети, изпитват същото съпротивление от атмосферата, докато обикалят около планетата. И както при сателитите, по-тънката стратосфера ще означава по-малко въздействие върху тях, така че и те ще останат в орбита по-дълго.
По-дългият живот на сателита и по-малкото гориво, изразходвано от ракетите, са добри неща, но наличието на повече космически боклуци, обикалящи планетата, без съмнение е лошо. Това увеличава вероятността от сблъсък на боклуци с функциониращи сателити и шансовете за катастрофална авария в момент, когато се очаква полетите на хора в космоса да станат все по-чести.
