Двуокись углерода (углекислый газ, CO2), высвобождаемая за счет сжигания органического топлива, охлаждает верхние слои атмосферы и неизбежно приведет в будущем к глобальным изменениям климата. Однако падение высотных температур при этом снижает также и плотность этих верхних слоев атмосферы, тем самым как бы заставляя всю воздушную оболочку Земли "ужиматься", давать усадку. Ну а это хорошие новости для спутников, находящихся на низких околоземных орбитах (low-Earth-orbit - LEO), в частности, для Международной космической станции (МКС, 350 км от Земли), которая со временем благодаря уменьшению атмосферного торможения сможет более длительное время обходиться без активных коррекций своей орбиты (т.е. подъемов с помощью тех же "Прогрессов"). Спутники, соответственно, проживут дольше - меньше будут "вязнуть" в разреженном воздухе. Так по крайней мере считают специалисты по атмосферной физике, что опубликовали 24 ноября свою статью ("Global Change in the Upper Atmosphere") на страницах известного журнала Science (Vol.314. no.5803, pp.1253-1254).
Нижнюю часть атмосферы двуокись углерода только разогревает, создавая всем известный парниковый эффект. А вот в верхних слоях - в области, отстоящей от земной поверхности на 50-800 километров, - концентрация "парниковых" газов слишком мала для того, чтобы способствовать дополнительному разогреву, вместо этого газ просто принимает поступающее тепло и переизлучает большую его часть подальше от Земли, обеспечивая тем самым сугубо охлаждающий эффект - как гигантский кулер.
Собственно, физики-атмосферщики уже и раньше догадывались, что увеличение уровней двуокиси углерода в высших слоях может дополнительно стимулировать это вот самое радиационное охлаждение, обеспечивая тем самым неуклонное снижение температуры и плотности верхних атмосферных областей, однако получение исторических данных относительно глобальных температурных показателей, а также плотности и толщины атмосферы по понятным причинам казалась весьма и весьма непростой задачей.
И вот теперь Ян Лаштовичка (Jan Laštovička) из пражского Института физики атмосферы (Ústav fyziky atmosféry - UFA) Академии наук Чешской республики (Akademie věd České republiky) и его коллеги из США, Индии и Германии сумели наконец собрать достаточное количество независимых данных для того, чтобы продемонстрировать реальность картины изменений в верхней атмосфере, вызванных человеческой деятельностью.
Всесторонние исследования мезосферы - то есть части "высших сфер", расположенных на 50-90-километровой отметке - показывает, что большая часть этого региона охлаждается со скоростью порядка 3 градусов Цельсия за десятилетие. Это охлаждение находится в полном согласии с моделями, основанными на темпах прироста углекислого газа. Далее, в термосфере (90-800 км) никаких прямых систематических измерений температуры не проводилось. Однако резкий спад в "ионной температуре" - 17 градусов за десятилетие - наблюдался на высотах приблизительно 350 км. Ионная температура - это показатель теплового движения ионов, и она непосредственным образом связана с "температурой" этих слоев. Ну а указанные темпы ее снижения также совместимы с моделью повышающейся концентрации двуокиси углерода.
Тщательные измерения параметров орбит спутников в термосфере показывают, что все они уже сейчас испытывают меньшее сопротивление атмосферы, чем это было прежде. Подразумевается, что плотность этой части верхних слоев атмосферы понизилась на 2-3% за десятилетие, что также соответствует теоретическим предсказаниям, основанным на повышающихся уровнях двуокиси углерода. Лаштовичка и его коллеги подчеркивают также, что "усадка" верхних слоев атмосферы косвенным образом наблюдалось при нисходящих движениях ионизированных слоев в верхней части атмосферы - то есть в ионосфере.
Источник:
Thinning thermosphere gives satellites a boost - Physics Web
Источник:
Российско-чешский проект ЕМЕС - "Новости космонавтики"
За последние сто лет среднемировая температура повысилась почти на один градус по Цельсию. Однако основная часть этого потепления пришлась на период до конца 1930-х годов. Затем в течение 35 лет, примерно с 1940 по 1975 год, наблюдалось снижение приблизительно на 0,2 градуса. С 1975 года температура опять стала подниматься. Пиковый прирост наблюдался в 1998 и 2000 годы.
Строго говоря, потепление идет последние триста лет. Во времена Петра Первого в Европе было гораздо холоднее, чем сейчас. XVII век ученые называют малым ледниковым периодом. В те годы каналы в Голландии покрывались льдом, что хорошо видно на картинах старых голландских мастеров, Темза в Лондоне замерзала. В последующие годы Земля стала прогреваться сильнее. И все-таки нынешний подъем температуры многие исследователи считают аномальным.
Межправительственная комиссия по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC), объединяющая ученые из разных стран, занимающихся оценкой изменения климата, пришла к выводу, что имеющиеся данные свидетельствуют о заметном воздействии человека на глобальный климат. Наибольшее распространение получила теория, объясняющая потепление растущим из года в год уровнем выбросов в атмосферу углекислоты в результате сжигания все больших масс ископаемого топлива. Если не предпринять кардинальных мер, концентрация углекислого газа в земной атмосфере к 2025 года удвоится, что способно вызвать "парниковый эффект". Придерживающиеся такого взгляда ученые считают, что это вызовет значительное (чуть ли не на метр) повышение уровня моря, усиление частоты и интенсивности наводнений и засух, резкие колебания температуры.
Противники гипотезы "парникового эффекта" объясняют потепление природными причинами и с иронией отзываются о пророчествах насчет таяния полярных ледников. Это все следствия неверных математических моделей, не учитывающих многих климатообразующих факторов, считают они. Если в настоящее время и идет некоторое потепление, то это не более чем естественный природный цикл.
Борьбу с глобальным потеплением мировое сообщество начало в 1992 году, когда в Рио-де-Жанейро была подписана Рамочная конвенция по изменению климата (Framework Convention on Climate Change), предусматривающая сокращение выбросов так называемых парниковых газов, в первую очередь CO2.
Переход к практической реализации намеченных шагов оказался долгим и болезненным. Результатом ожесточенного торга и взаимных уступок стал Киотский протокол к Рамочной конвенции, принятый представителями стран-участниц конвенции 19 декабря 1997 года. Он закрепляет количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой, включая Россию, по ограничению и снижению поступления парниковых газов в атмосферу. На настоящий момент протокол подписан 84 странами, включая все развитые страны, и почти все страны СНГ. Россия подписала Киотский протокол 11 марта 1999 года.
Согласно ему, часть стран-участниц (так называемые "страны приложения B" - развитые и постсоциалистические страны, на долю которых и приходится основная часть выбросов) берет на себя коллективное обязательство к 2008-2012 годам сократить выброс "парниковых" газов на 5 процентов по сравнению с уровнем 1990 года, который принят за базовый. У каждой страны, входящей в эту группу, есть и собственные индивидуальные обязательства, за выполнение которых она отвечает. Европейский союз должен сократить выбросы CO2 и других тепличных газов на 8 %, США - на 7 %, Япония - на 6 %. Россия оставила за собой 100% от уровня базового 1990 года.
Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть ее заключается в том, что каждая из стран, взявших на себя обязательства, получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. Квоты могут быть превышены, но в таком случае эти страны должны покупать право на дополнительные выбросы у государств, не выбравших свои квоты.
Спустя полтора месяца после вступления в должность президент США Джордж Буш объявил, что не поддерживает Киотский протокол (еще ранее американский Сенат отказался его ратифицировать). Эта позиция мотивируется тем, что выполнение вытекающих из протокола обязательств не отвечает интересам американской экономики и ставит США в невыгодное положение по отношению к другим государствам, прежде всего из числа крупных развивающихся стран.
| А также : | Наука Общество Технологии Экология |