Atmosphere: Отклик температуры и озона на различные воздействия в нижней тропосфере и стратосфере
Для оценки вклада различных воздействий в изменение температуры и состава атмосферы в период с 1980 по 2020 гг. авторы использовали химико-климатическую модель SOCOLv3. В исследовании изучался отклик содержания озона и температуры атмосферы на (1) концентрации озоноразрушающих веществ; (2) концентрации парниковых газов, температуру поверхности океана и покров морского льда; (3) солнечную радиацию; и (4) аэрозольную нагрузку в стратосфере и, отдельно, (5) концентрацию парниковых газов, (6) температуру поверхности океана и покров морского льда и (7) выбросы NOx с поверхности. Для оценки влияния конкретных факторов были выполнены модельные расчёты, обусловленные изменчивостью каждого из факторов (1–7), а также контрольный эксперимент, учитывающий влияние всех факторов одновременно. Определён относительный вклад различных факторов в эволюцию температуры и содержания озона в нижней тропосфере и стратосфере с 1980 по 2020 гг. Результаты моделирования хорошо согласуются с реанализами (MERRA2 и ERA5). Показано, что истощение стратосферного озона до введения Монреальского протокола и частичное восстановление после него были в основном обусловлены озоноразрушающими веществами. Стратосферный аэрозоль от крупных вулканических извержений вызвал только краткосрочное (до 5 лет) снижение содержания озона. Увеличение выбросов парниковых газов доминирует в продолжающемся долгосрочном похолодании стратосферы, а также в тропосферном и поверхностном потеплении. Солнечное излучение способствовало краткосрочным колебаниям, но имело минимальное долгосрочное воздействие. Кроме того, анализ солнечного сигнала в тропической стратосфере подчёркивает сложное взаимодействие солнечной радиации с вулканическими, океаническими и атмосферными факторами, выявляя значительные высотные распределения температурных и озоновых откликов на солнечную активность. Полученные результаты подтверждают необходимость разработки дальнейших инновационных методологий, учитывающих нелинейность атмосферных процессов.
