Обычно, людей чаще всего интересует только нижняя атмосфера, включающая тропосферу и стратосфера - километров пятьдесят от поверхности. Но атмосфера на этом не заканчивается - до ее границы еще сотни километров. Многие спутники и Международная космическая станция находятся в пределах атмосферы Земли - в термосфере, сообщает Аrs ТЕСhnica.
Внизу, в тропосфере, находится СО2 - важный парниковый газ. Чем больше его содержание , тем больше исходного тепла попадает в химическую ловушку, нагревая нижние слои атмосферы. Но в термосфере все происходит иначе. Чем дальше от поверхности Земли, тем реже встречаются молекулы газа. Здесь CO2 является важнейшим охлаждающим элементом, потому что он поглощает энергию от столкновений с молекулами кислорода и отдает ее в виде инфракрасного излучения, основная часть которого уходит в космос.
Остывая, термосфера сжимается. Орбитальные аппараты встречают на своем пути меньше молекул. В 2010 году объем термосферы достиг своего 40-летнего минимума. К этому привела, в основом, низкая солнечная активность. Однако, один из исследователей заподозрил, что определенную роль сыграл и рост концентрации CO2. Вместе с несколькими коллегами он опубликовал результаты анализа CO2 из термосфере.
Проведение таких исследований является чрезвычайно сложной задачей. Ученые воспользовались данными канадского спутника SCISAT-1, который с 2004 до 2012 года смотрел сквозь термосферу на заходящее за горизонт Солнце. Чтобы выявить эффект солнечной активности, специалисты также измеряли уровень окиси углерода. Ультрафиолетовое излучение разбивает некоторую часть CO2 на CO, который может окислиться и снова превратиться в CO2.
Выяснилось, что концентрация CO2 в термосфере растет на 23,5 ± 6,3 части на миллион за десятилетие. Это больше, чем предполагалось ранее, и этого более чем достаточно, чтобы привести к сокращению термосферы. Таким образом происходит более активное смешение термосферы с нижней атмосферой, где накапливается антропогенный углекислый газ. Когда в климатической модели учли именно такой уровень вертикального перемешивания, результаты полностью совпали с данными наблюдений.
Эти данные хорошо иллюстрируют сложность парникового эффекта. И пока политики продолжают сомневаться в реальности изменения климата, операторы спутников уже вынуждены работать в изменившихся условиях. При этом необходимо учитывать мелкомасштабные изменения в движении спутников и космического мусора и постоянный мониторинг термосферного CO2, ведь тенденция плавного роста может как сохраниться, так и резко измениться из-за нюансов вертикального перемешивания.
