Dioxidul de carbon are un efect ciudat asupra atmosferei Pământului, au aflat cercetătorii

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

În timp ce suprafața Pământului și atmosfera inferioară continuă să se încălzească, o altă parte a atmosferei planetei face exact contrariul.

Departe de sol, atmosfera superioară s-a răcit considerabil în ultimele decenii. Oamenii de știință au recunoscut de mult timp acest contrast neobișnuit ca fiind una dintre cele mai clare amprente ale schimbărilor climatice provocate de om, însă fizica exactă din spatele fenomenului a rămas incertă.

Acum, cercetătorii de la Universitatea Columbia anunță că au descoperit în sfârșit mecanismul responsabil. Noul lor studiu explică modul în care dioxidul de carbon (CO2) interacționează cu diferite lungimi de undă ale luminii în moduri care răcesc atmosfera superioară, în timp ce încălzesc planeta dedesubt.

Aproape de suprafața Pământului, CO2 captează căldura care altfel ar scăpa în spațiu, contribuind la încălzirea globală. Însă condițiile sunt cu totul diferite la altitudini mari.

În stratosferă, stratul atmosferic care se întinde de la aproximativ 11 km până la 50 km deasupra solului, CO2 se comportă mai degrabă ca un sistem de răcire.

Moleculele absorb energia infraroșie care urcă de jos și apoi eliberează o parte din această energie direct în spațiu. Pe măsură ce nivelurile de CO2 cresc, stratosfera devine și mai eficientă în a elimina căldura, ceea ce determină scăderea temperaturilor de acolo, scrie Sciencedaily.

Un contrast neobișnuit

Oamenii de știință au prezis acest efect încă din anii 1960 prin modele climatice, iar din mijlocul anilor 1980, stratosfera s-a răcit cu aproximativ 2 °C. Cercetătorii estimează că această răcire este de peste 10 ori mai mare decât ar fi fost fără emisiile generate de oameni.

Pentru a rezolva acest puzzle, echipa a construit modele matematice care au identificat procesele majore ce determină răcirea stratosferică.

Cercetările lor au indicat un factor cheie: modul în care moleculele de CO2 interacționează cu lumina infraroșie (radiația cu lungime de undă mare).

Nu toate lungimile de undă ale spectrului infraroșu se comportă la fel. Cercetătorii au descoperit că anumite lungimi de undă sunt extrem de eficiente în stimularea răcirii. Ei au descris acest interval extrem de eficient ca fiind o zonă „Goldilocks” (zona ideală). Pe măsură ce concentrațiile de CO2 cresc, această zonă se lărgește, sporind eficiența de răcire a atmosferei.

Indicii despre atmosferele altor planete

„Acele schimbări de eficiență sunt cele care, în cele din urmă, vor dicta ritmul răcirii stratosferice”, afirmă Sean Cohen, autorul principal al studiului publicat în Nature Geoscience.

Calculele echipei au confirmat că fiecare dublare a concentrației de dioxid de carbon duce la o răcire cu aproximativ 8 °C la stratopauză (limita superioară a stratosferei).

Studiul evidențiază și un efect de feedback climatic important: deși cantitatea mai mare de dioxid ajută stratosfera să radieze căldura mai eficient, temperaturile mai scăzute rezultate fac ca sistemul terestru, în ansamblu, să elibereze mai puțină energie infraroșie în spațiu. Acest lucru intensifică reținerea căldurii aproape de suprafață, amplificând încălzirea în atmosfera inferioară.

Conform autorilor, aceste principii fizice nou înțelese nu doar că explică mai bine dinamica propriei noastre planete, dar ar putea ajuta astronomii să înțeleagă mai bine ce se întâmplă în atmosferele altor planete din sistemul solar sau ale unor exoplanete îndepărtate.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință, uimiți de norul unui vulcan care distruge metanul din atmosferă

Atmosfera haotică a lui Saturn, dezvăluită de telescoapele James Webb și Hubble

Dioxidul de carbon atmosferic este atât de ridicat încât slăbește oasele oamenilor

Atmosfera Pământului ar putea ajuta la susținerea vieții pe Lună