Nature Geoscience: Стратосферное выхолаживание и усиление радиационного воздействия при повышении концентрации углекислого газа
Выхолаживание стратосферы в ответ на увеличение концентрации углекислого газа является характерным признаком воздействия человека на климат. Однако механизмы, контролирующие величину и вертикальную структуру этого выхолаживания, до сих пор оставались неясными. В данной работе авторы использовали идеализированные модели спектроскопии и переноса излучения для объяснения чувствительности температуры стратосферы к концентрации углекислого газа. Было обнаружено, что выхолаживание стратосферы в основном обусловлено распределением коэффициентов массового поглощения в основном диапазоне концентрации углекислого газа и модулируется длинноволновым выхолаживанием водяным паром и озоном в других частях спектра. Эти спектральные механизмы объясняют, почему стратосфера выхолаживается сильнее на верхних уровнях, чем на нижних, почему каждое удвоение концентрации углекислого газа приводит к выхолаживанию примерно на 0–8 градусов Кельвина по всей глубине стратосферы и почему выхолаживание стратосферы увеличивает радиационное воздействие углекислого газа на верхней границе атмосферы примерно на 50%. Эта теория предполагает, что стратосферное выхолаживание является не фундаментальным следствием увеличения оптической толщины парникового газа, а скорее уникальным результатом его спектроскопических свойств.
