Yeni bir çalışma, fiziksel mekanizmayı açıklığa kavuşturdu.Karbondioksit, Dünya yüzeyini ve atmosferin alt katmanlarını ısıtmaya devam ederken stratosferi soğutur. Liderliğindeki çalışma Sean Cohen Columbia İklim Okulu'nun Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi'nden Robert Pincus Ve Lorenzo Polvani Columbia Üniversitesi'nden şu tarihte yayınlandı: Doğa Jeolojisi.
İklim, El Niño geliyor: rekor sıcaklık ve aşırı olay riski
Araştırma, onlarca yıldır açık olan bir soruyu çözüyor iklim bilimi ve insanın Dünya'nın atmosferik sistemi üzerindeki etkisinin en belirgin işaretlerinden birinin açıklanmasına yardımcı oluyor. Bilim adamları yıllardır bariz bir paradoksu gözlemliyor: Sera gazı emisyonları nedeniyle Dünya yüzeyindeki sıcaklık artarken, deniz seviyesinden yaklaşık 11 ila 50 kilometre yükseklikteki atmosferik katman olan stratosfer soğumaya devam ediyor.
Yazarlara göre bu olgu, insan faaliyetlerinden kaynaklanan iklim değişikliğinin gerçek bir “parmak izini” temsil ediyor. “On yıllardır bilinen ancak hiçbir zaman gerçekten anlaşılmayan, iklim değişikliğinin imzası olan bir olguyu açıklıyor” dedi. Robert PincusLamont-Doherty Dünya Gözlemevi'nde okyanus ve iklim fiziği profesörü.
Ayrıntılı olarak, düşük atmosfer karbondioksit molekülleri, aksi takdirde uzayda kaybolacak olan ısıyı tutar. içinde stratosferAncak davranışlar kökten değişir. Burada CO2 neredeyse bir radyatör gibi çalışıyor: alt katmanlardan gelen kızılötesi enerjiyi emiyor ve bir kısmını uzaya doğru yeniden yayıyor. Atmosferdeki CO2 konsantrasyonu arttıkça stratosfer ısıyı dağıtmada daha verimli hale gelir ve giderek soğur. Bu etki 1960'larda iklim bilimcilerin iklim modelleri tarafından zaten tahmin edilmişti. Syukuro Manabe2021 Nobel Fizik Ödülü sahibi. Yazarlara göre, 1980'lerin ortasından bu yana stratosfer yaklaşık 2 santigrat derece soğudu; bu değerin, antropojenik karbondioksit emisyonlarının yokluğunda meydana gelebilecek değerden on kat daha yüksek olduğu tahmin ediliyor. Genel prensip bilinmesine rağmen, olayı ayrıntılı olarak açıklayabilecek niceliksel bir teori eksikti.
Çevre
Böylece Gezegenin sağlığı kurtarılabilir
kaydeden Anna Lisa Bonfranceschi
“Mevcut teori inanılmaz derecede sezgiseldi, ancak şimdiye kadar CO2'nin neden olduğu stratosferik soğutma için niceliksel bir açıklamaya sahip değildik“açıkladı Sean Cohençalışmanın baş yazarı. Araştırmacılar iklim simülasyonlarını, gözlem verilerini ve matematiksel hesaplamaları birleştirerek teorik bir model geliştirdiler.
Tekrarlanan bir süreç aracılığıyla stratosferik soğutmadan sorumlu ana mekanizmaları belirlediler ve katkılarını ölçtüler. Tanımlanan merkezi nokta, CO2 moleküllerinin farklı dalga boylarındaki kızılötesi radyasyonla etkileşime girme şekliyle ilgilidir. Aslında bazı frekanslar enerjiyi uzaya dağıtma konusunda diğerlerinden çok daha verimlidir. Akademisyenler bir tür tanımladılar “Goldilocks bölgesi”yani soğutmayı teşvik etmede özellikle etkili olan bir dalga boyu bandı. Karbondioksit konsantrasyonu arttıkça bu alan genişleme eğilimi gösterir. Cohen, “Stratosferin soğumasını sağlayan şey bu verimlilik değişiklikleridir” dedi. Çalışma aynı zamanda ozon ve su buharı gibi diğer atmosferik gazların rolünü de değerlendirdi.
Bunlar ayrıca hem alt katmanlarda ısı tutulmasına hem de stratosferik soğutmaya katkıda bulunabilir, ancak etkileri CO2'ninkinden çok daha az önemlidir. Araştırmacılar tarafından geliştirilen denklemler halihazırda gözlemlenen üç olguyu tam olarak tanımlıyor: stratosferin farklı seviyelerindeki farklı soğuma derecesi, stratosferin üst kısmındaki CO2 konsantrasyonunun her iki katına çıkmasıyla ilişkili yaklaşık 8 santigrat derecelik soğuma ve daha soğuk bir stratosferin uzaya dağılan kızılötesi radyasyon miktarını azaltarak Dünya yüzeyinin ısınmasını artırması gerçeği.
Yazarlar, “Uygulamada CO2, stratosferi enerjiyi dağıtmada daha verimli hale getirir ve dolayısıyla onu soğutur” diye açıklıyor. “Ancak Stratosferin soğuması nedeniyle Dünya sistemi genel olarak uzaya doğru daha az ısı kaybeder ve alt katmanlardaki ısınma artar.“Araştırmacılara göre çalışmanın en önemli sonucu, küresel ısınmaya ilişkin artık sağlamlaştırılmış yeni kanıtların eklenmesi değil, Dünya'nın iklim sistemini düzenleyen fiziksel mekanizmaların anlaşılmasının geliştirilmesidir. Sonuçlar, Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerin veya uzak gezegenlerin atmosferlerini incelemek için de yararlı olabilir.
Bir yanıt yazın