В условиях изменения климата, вызванного повышением концентрации углекислого газа (CO₂), стратосферный озон будет реагировать на изменения температуры и циркуляции, что приведёт к обратной связи между химией и климатом, модулируя крупномасштабную атмосферную циркуляцию и энергетический баланс Земли. Однако модель обладает значительной неопределённостью, поскольку в ней задействовано множество процессов, и лишь немногие модели имеют детальную химическую схему. В данной работе используются последние данные CMIP6 для исследования реакции озона на повышение концентрации CO₂. Было обнаружено, что в оценках большинства моделей содержание озона увеличивается в верхней стратосфере и внетропической нижней стратосфере и уменьшается в тропической нижней стратосфере; таким образом, реакция общего содержания озона в столбе атмосферы незначительна в тропиках. Реакция озона обусловлена ​​в основном более медленными циклами химического разрушения в верхней стратосфере и усилением апвеллинга в нижней стратосфере, при этом реакция арктического озона на изменения интенсивности полярных вихрей сильно зависит от модели. Авторы исследовали обратную связь между озоном и климатом, объединяя офлайн-расчёты и сравнения результатов моделей с интерактивной химией («химия») и без неё («без химии»). Они обнаружили, что реакция температуры стратосферы существенна, с глобальным отрицательным радиационным воздействием в диапазоне от −0,03 до −0,19 Вт·м⁻². Также оказалось, что «химические» модели последовательно моделируют меньшее потепление тропосферы и более сильное ослабление полярного стратосферного вихря, что приводит к большему увеличению частоты внезапных стратосферных потеплений, чем в большинстве моделей без химии. Эти результаты показывают, что обратная связь между озоном и климатом имеет решающее значение для климатической системы и должна учитываться при разработке моделей земной системы.

 

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/17819/2025/