В Институте физики атмосферы РАН рассказали Life.ru, что происходит с озоновым слоем Земли и как вся атмосфера незаметно «проседает».
Озоновый слой над Арктикой будет истончаться, предполагает заведующий отделом исследования состава атмосферы Института физики атмосферы РАН Николай Еланский. По его словам, на это указывают данные химико-климатического моделирования — расчётов вероятного развития ситуации в атмосфере к 2100 году.
— Мы показали, что до конца столетия стратосфера Арктики, которая идёт на высотах примерно 30 километров, будет охлаждаться градусов на семь. А это означает, что там есть условия для образования полярных стратосферных облаков. И это будет приводить к гибели озона, — объяснил доктор физико-математических наук.
Полярные стратосферные облака больше известны как «перламутровые». Их часто можно увидеть в северных регионах во время сумерек: когда нижние облака уже выглядят почти чёрными, «перламутровые» ещё подсвечиваются заходящим солнцем. Дело в том, что обычные кучевые и перистые облака держатся на высотах примерно от 1 до 10 километров, но полярные стратосферные образуются гораздо выше — на уровне от 15 до 30 километров.
Как уже давно установили исследователи атмосферы, при всей своей живописности эти облака на самом деле вредят верхним слоям. Впрочем, никакого вреда бы от них не было, если бы человечество само себе не вредило. Проблема в том, что на высоте в несколько десятков километров над землёй по сей день сохраняются тысячи тонн хлорфторуглеродов — веществ, которые в XX столетии активно использовали в качестве хладагентов для холодильников, кондиционеров и так далее. В 1987 году их запретили по Монреальскому протоколу, но они очень «живучие» — сохраняются вплоть до 140 лет. При этом, по оценкам, один атом хлора способен уничтожить больше 100 тысяч молекул озона.
Так вот, полярные стратосферные облака — это скопления кристаллов льда, солей и других веществ, они собирают на себе в том числе хлор и бром. А под действием солнечного излучения в них создаются условия для ускорения химических реакций с разрушением озона. Именно в этом причина возникновения озоновой дыры над Антарктидой.
Кстати, недавно в Массачусетском технологическом институте пришли к утешительному выводу о том, что антарктическая озоновая дыра понемногу «затягивается». Профессор Николай Еланский в этом усомнился.
— О том, что она «заживает», я не знаю, по-моему, она остаётся в тех же пределах. Этого бы хотелось — чтобы после Монреальского протокола о запрете этих фреонов это сказалось бы на озоновом слое, но это очень длительный процесс, и он очень слабо фиксируется приборами, — прокомментировал член-корреспондент РАН.
Ещё одна группа исследователей рассказала, что по мере неуклонного глобального потепления верхние слои атмосферы Земли, наоборот, охлаждаются, и это тоже происходит из-за парниковых газов. Профессор Института физики атмосферы объяснил, что атмосферу нагревает не само Солнце, а инфракрасное излучение нагреваемой им поверхности Земли. По мере накопления в воздухе углекислого газа это излучение всё больше задерживается в нём и не выходит в космос, отсюда и охлаждение на высотах 60–80 километров.
— Атмосфера как бы вся немного «проседает». И это приводит к катастрофическому изменению плотности, которое может сказаться на движении спутников, потому что его торможение зависит от плотности, — подчеркнул доктор физико-математических наук.
Даже на 400-километровой высоте орбиты Международной космической станции открытый космос не представляет собой полный вакуум: там есть атмосферные частицы, которые всё время бьются о стены космических модулей. И их достаточно для того, чтобы понемногу «тормозить» 400-тонную конструкцию, заставлять её снижаться. Именно поэтому время от времени на МКС приходится включать двигатели грузовых кораблей «Прогресс», тем самым ускорять и «приподнимать» станцию.
Поскольку охлаждение верхней атмосферы снижает её плотность, это, с одной стороны, облегчает проблему «трения» МКС, но эта же самая ситуация порождает гораздо более серьёзную трудность: перестают снижаться не только космические станции и работающие спутники, но и разнообразный космический мусор. В более плотной околоземной среде он быстрее сойдёт вниз и сгорит, а в разреженной будет задерживаться гораздо дольше.
По прогнозам учёных, это представляет серьёзную угрозу для спутниковой связи и вообще для всего находящегося на околоземной орбите. По мнению профессора Еланского, запуск новых космических станций будет становиться всё более рискованным для экипажей, которым там предстоит работать.