Изменение климата влияет на внешние слои атмосферы Земли

Выбросы углекислого газа (CO₂) от сжигания ископаемого топлива приведут к сокращению плотности внешнего слоя атмосферы Земли на 3% к 2017 году. К такому выводу пришла группа учёных из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и Университета штата Пенсильвания (PSU). Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Это явление демонстрирует масштабное влияние парниковых газов на всю атмосферу, а не только на её нижние слои. Снижение плотности термосферы — самого высокого слоя атмосферы — уменьшает сопротивление для спутников на низкой околоземной орбите, позволяя им дольше оставаться на орбите. Прогнозы плотности верхних слоёв помогут таким агентствам, как NASA, точнее планировать потребности в топливе и сроки запусков спутников, экономя миллионы долларов.

Исследование подтверждает и развивает прогноз, сделанный в NCAR в 1989 году: увеличение концентрации CO₂ приведёт к охлаждению и сжатию термосферы. Парадоксально, но CO₂ охлаждает термосферу, хотя и нагревает тропосферу у поверхности. Это происходит из-за разной плотности слоёв: в разреженной термосфере у молекулы CO₂ есть время излучить поглощённую энергию в космос, что приводит к охлаждению. Компьютерное моделирование, учитывающее как 11-летний цикл солнечной активности, так и рост CO₂, показало сокращение плотности термосферы примерно на 5% в период с 1970 по 2000 год, что согласуется с наблюдениями.