Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Emisja gazów cieplarnianych prowadzi do kurczenia się stratosfery

Recommended Posts

Emisja gazów cieplarnianych prowadzi do kurczenia się stratosfery, informują naukowcy z Czech, Austrii, Hiszpanii, USA, Niemczech i Austrii. Stratosfera rozciąga się na wysokości 20–60 kilometrów nad powierzchnią Ziemi, ponad troposferą. Wcześniejsze badania wykazały rozszerzanie się troposfery, co wskazywało na możliwość kurczenia się stratosfery. Teraz potwierdzono istnienie takiego zjawiska oraz zbadano, jak bardzo stratosfera się skurczyła.

W wyniku emisji gazów cieplarnianych i rosnącej temperatury troposfera staje się coraz grubsza. Rośnie więc ciśnienie, jakie od spodu wywiera na stratosferę. Dlatego też międzynarodowy zespół naukowcy postanowił bliżej przyjrzeć się wpływowi emisji gazów cieplarnianych na stratosferę.

Uczeni przyjrzeli się danym satelitarnym od lat 80. ubiegłego wieku i dodali je do modelu komputerowego, który między innymi bierze pod uwagę reakcje chemiczne zachodzące w atmosferze. Zbadali też wpływ całości na warstwę ozonową.
Z badań wynika, że rozszerzająca się troposfera zwiększa nacisk na stratosferę. Dodatkowym czynnikiem powodującym kurczenie się stratosfery jest dwutlenek węgla, który się do niej przedostaje. W stratosferze ma on odwrotne działania do działania w troposferze. Działa na stratosferę chłodząco, przez co dodatkowo się ona kurczy.

W wyniku tych zjawisk od lat 80. stratosfera skurczyła się o około 400 metrów, straciła więc około 1% grubości. Naukowcy uruchomili też swój model, by zbadał on przyszły rozwój sytuacji. Wynika z niego, że w ciągu najbliższych 60 lat stratosfera najprawdopodobniej straci około 1 kilometra grubości. Okazało się też, że zmiany w warstwie ozonowej mają niewielki wpływ na grubość atmosfery.

Autorzy badań podkreślają, że nie wiedzą, jaki wpływ na Ziemię będzie miało kurczenie się stratosfery. Przypuszczają, że może to wpłynąć na trajektorie satelitów i sposób rozchodzenia się fal radiowych, co z kolei może mieć wpływ na GPS.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      CERN udostępnił swój pierwszy publiczny Raport Środowiskowy, dotyczący m.in. emisji gazów cieplarnianych. Dowiadujemy się z niego, że w 2018 roku ta instytucja wyemitowała 223 800 ton ekwiwalentu dwutlenku węgla. To tyle co duży statek wycieczkowy.
      Z raportu dowiadujemy się, że aż 3/4 tej emisji powodują zawierające fluor gazy, używane podczas prac z wykrywaczami cząstek. CERN planuje zmniejszenie emisji.
      Obejmujący lata 2017–2018 raport sprowokował debatę zarówno wśród pracowników, jak i wśród osób z zewnątrz. Zaczęliśmy zastanawiać się, co można zrobić z tym już teraz i w jaki sposób projektować akceleratory przyszłości, mówi Frederick Bordry, dyrektor CERN ds. akceleratorów i technologii.
      Raport porusza wszelkie kwestie związane z wpływem CERN na środowisko, od emitowanego hałasu, po wpływ na bioróżnorodność, zużycie wody czy emitowane promieniowanie. Specjaliści orzekli, że to redukcja gazów cieplarnianych będzie miała największy wpływ na poprawę stanu środowiska. Inżynierowie już planują uszczelnienie miejsc wycieków w LHC i zoptymalizowanie systemu cyrkulacji gazu. Docelowo chcą, żeby w roli chłodziwa czujników gazy zawierające fluor zostały zastąpione przez dwutlenek węgla, który ma kilka tysięcy razy mniejszy potencjał cieplarniany. Gdy budowaliśmy Wielki Zderzacz Hadronów, nie docenialiśmy potencjału cieplarnianego tych gazów. Naszym głównym zmartwieniem była dziura ozonowa, mówi Bordry. Na razie CERN chce obniżyć swoją bezpośrednią emisję gazów cieplarnianych o 28% do roku 2024.
      Raport uwzględnia też pośrednią emisję generowaną przez CERN. Laboratorium zużywa bowiem tyle energii elektrycznej co niewielkie miasteczko. Zakładamy w LHC systemy odzyskiwania energii. Jesteśmy pionierami wykorzystania nadprzewodnictwa na duża skalę, co może zwiększyć efektywność sieci energetycznych.
      Jak jednak zauważają specjaliści, znacznie lepiej jest emitować gazy cieplarniane w celu dokonywania odkryć naukowych, niż w innych celach. Postęp naukowy jest bardzo ważny i trudno znaleźć ważniejszą instytucję naukową niż CERN. Osobiście wolę, byśmy emitowali gazy cieplarniane pracując w CERN niż lecąc samolotem do Pragi, by się upić na weekend, mówi John Barrett, z Sustainability Research Institute.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Klimaty typu śródziemnomorskiego są niezwykle wrażliwe na obecność gazów cieplarnianych. Okazuje się, że gdy w atmosferze pojawia się więcej takich gazów, natychmiast zmniejsza się poziom opadów w klimacie śródziemnomorskim. Na szczęście mechanizm ten działa też w drugą stronę i spadek poziomu opadów zostaje natychmiast zatrzymany, jeśli obniżeniu ulega emisja gazów cieplarnianych.
      Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych przez naukowców z University of Reading, Imperial College London i Instytutu badan nad atmosferą i klimatem włoskiej Narodowej Rady Badań Naukowych (Consiglio Nazionale delle Ricerche). Specjaliści z tych instytucji opisali nieznany dotychczas wpływ zmian klimatycznych na takie regiony jak Kalifornia, centralne Chile i basen Morza Śródziemnego.
      Dotychczasowe modele klimatyczne i badania obserwacyjne sugerowały, że w miarę ocieplania się klimatu w regionach o klimacie śródziemnomorskim – z wyjątkiem Kalifornii – będzie dochodziło do spadku ilości opadów. Klimat śródziemnomorski, z jego gorącymi suchymi latami jest bardzo wrażliwy na zmiany poziomu opadów w zimie. Dlatego też często uważa je się za wskaźniki zmian klimatycznych.
      Dotychczas nie wiadomo było jednak, jak zmiany w koncentracji gazów cieplarnianych wpływają na klimat śródziemnomorski. Emisja gazów cieplarnianych natychmiast wpływa na klimat, jednak staje się to widoczne po wielu dziesięcioleciach, mówi główny autor badań, doktor Giuseppe Zappa. Wiemy też, że gromadzące się w górnych warstwach atmosfery gazy mogą wpływać na klimat lokalny albo bardzo szybko, zaledwie w ciągu lat, albo powoli, przez dziesięciolecia.
      Naukowcy, którzy do swoich badań nad klimatem śródziemnomorskim wykorzystali modele komputerowe, zauważyli, że w środkowym Chile i w basenie Morza Śródziemnego w ciągu zaledwie kilku lat dochodzi do spadku opadów w reakcji na zwiększoną emisję gazów cieplarnianych. To zaś, jak zauważył doktor Paulo Ceppi z Imperial College London, sugeruje, że stabilizacja koncentracji gazów cieplarnianych przyniesie natychmiastową korzyść zasobom wodnym w tych regionach, gdyż zatrzyma spadek opadów. Innymi słowy, podjęcie działań w tym kierunku da pozytywne efekty w ciągu zaledwie kilku lat.
      Podobnego zjawiska nie zaobserwowano jednak w Kalifornii. Tam zwiększenie koncentracji gazów cieplarnianych nie prowadzi do tak drastycznego spadku poziomu opadów. Naukowcy mówią, że różnica ta spowodowana jest przez ocean. Powierzchnia oceanu nie ogrzewa się równomiernie. Jedne regiony ogrzewają się szybciej niż inne. A wzorzec ogrzewania się oceanu wpływa na rozkład wiatrów i opadów. Te obszary oceanu, które ogrzewają się szybciej niż średnia, wywołują takie zmiany w rozkładzie wiatrów, które prowadzą do wysychania basenu Morza Śródziemnego. Z kolei inne obszary, które ocieplają się wolniej, wpływają na masy powietrza nad Kalifornią, powodując, że stan ten staje się bardziej wilgotny. Jednak obszary te mają niewielki wpływ na opady w innych klimatach śródziemnomorskich, wyjaśnia doktor Ceppi.
      Szczegóły badań opublikowano na łamach PNAS w artykule pt.: Time-evolving sea surface warming patterns modulate the climate change response of subtropical precipitation over land.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nawet przy dość optymistycznym scenariuszu rozwoju sytuacji klimatycznej, ludzkość może w ciągu najbliższych dziesięcioleci czekać poważny kryzys. Australijski think-tank Breakthrough - National Centre for Climate Restoration, opierając się na badaniach naukowych, m.in. na opublikowanej w PNAS pracy „Well below 2 C: Mitigation strategies for avoiding dangerous to catastrophic climate changes”, zarysował bardzo prawdopodobny scenariusz tego, co czeka nas już w ciągu kilku dekad.
      Australijczycy uważają, że w latach 2020–2030 politycy i społeczeństwa nie zrealizują celów zakładanych w Porozumieniu Paryskim, zatem nie przeprowadzimy zmian niezbędnych, by ograniczyć globalne ocieplenie do 3 stopni powyżej okresu sprzed rewolucji przemysłowej. Ich zdaniem do roku 2030 średnia roczna koncentracja CO2 w atmosferze wzrośnie do 437 ppm, czyli do poziomu, jaki nie występował od 20 milionów lat. Tutaj trzeba przypomnieć, że średnia roczna koncentracja tego gazu wyniosła w ubiegłym roku 409,92 ppm, czyli w ciągu jednego tylko roku zwiększyła się o 2,87 ppm. Osiągnięcie do roku 2030 wartości 437 ppm jest więc jak najbardziej realnym scenariuszem. Przy takiej koncentracji dwutlenku węgla średnia temperatura na Ziemi będzie o 1,6 stopnia Celsjusza wyższa, niż w epoce przedprzemysłowej.
      Rok 2030 to jednocześnie zakładany szczyt emisji gazów cieplarnianych. Ma ona od tej pory spadać, by w roku 2100 stanowić jedynie 20% tego, co ludzkość emitowała w roku 2010. Jednak taki scenariusz – o ile rzeczywiście antropogeniczna emisja zacznie się od roku 2030 zmniejszać – oznacza, że do roku 2050 średnie temperatury na Ziemi zwiększą się o 2,4 stopnia Celsjusza w porównaniu z epoką przedprzemysłową. Dodatkowo takie zwiększanie temperatury spowoduje, że zostanie uruchomionych wiele mechanizmów zwrotnych, jak zmniejszenie pokryw lodowych, zmiany w pokrywach chmur, uwolnienie dodatkowych ilości metanu z gruntu. Mechanizmy te spowodują dodatkowe ogrzewanie się Ziemi, co w sumie oznacza, że w tym scenariuszu do roku 2050 temperatura będzie o 3 stopnie Celsjusza wyższa niż w epoce przedprzemysłowej.
      Takie zmiany spowodują, że Zachodnia Antarktyka ociepli się o 1,5 stopnia Celsjusza, Grenlandia o 2 stopnie, a obszary wiecznej zmarzliny i Amazonia doświadczą ocieplenia o 2 stopnie. Mechanizmy te spowodują dodatkowe ocieplenie o jeden stopień. Poziom oceanów wzrośnie do roku 2050 o 0,5 metra, a do roku 2100 wzrost może wynieść 2–3 metry. Z historii geologicznej Ziemi wiemy jednak, że możliwy jest wzrost o ponad 25 metrów.
      Wszystko to oznacza, że do roku 2050 aż 35% lądów i 55% ludzkości będzie doświadczało rocznie ponad 20 dni, w których wysokie temperatury będą stanowiły zagrożenie dla ludzkiego życia. W przeszłości wspominaliśmy już o tym, że takie temperatury mogą panować m.in. w szybko rozwijających się miastach nad Zatoką Perską czy w Mekce. Wyjaśnialiśmy też, czym jest temperatura mokrego termometru oraz, że śmiertelnym zagrożeniem dla człowieka jest temperatura przekraczająca 35 stopni Celsjusza.
      Zmiany takie doprowadzić mogą do destabilizacji prądów strumieniowych w atmosferze, co niekorzystnie wpłynie na intensywność i rozkład geograficzny monsunów w Azji i Afryce Zachodniej przez co dojdzie do osłabienia Prądu Zatokowego i negatywnych konsekwencji dla Europy. Z kolei Ameryka Północna doświadczy ekstremalnych zjawisk pogodowych, w tym potężnych pożarów, susz, fal upałów oraz powodzi. Nad Chinami przestanie pojawiać się letni monsun, a w wielkich rzekach Azji – z powodu redukcji o 1/3 lodowców w Himalajach – dramatycznie spadnie ilość wody. W Andach powierzchnia lodowców skurczy się o 70%, a w Meksyku i Ameryce Środkowej opady zmniejszą się o połowę. Ponad 30% obszaru lądów doświadczy problemów z dostępem do wody, a w południowej Afryce, południowych obszarach basenu Morza Śródziemnego, zachodniej Azji, na Bliskim Wschodzie, w australijskim interiorze i południowo-zachodnich częściach USA dojdzie do poważnego pustynnienia.
      Załamie się wiele ekosystemów, w tym rafy koralowe, amazoński las deszczowy i Arktyka. Wiele terenów w ubogich krajach się wyludni, gdyż ludzie nie będą w stanie się tam schłodzić w czasie upałów. Śmiertelne upały będą panowały przez ponad 100 dni w roku w Afryce Zachodniej, na Bliskim Wschodzie, w Azji Południowo-Wschodniej oraz w tropikalnych częściach Ameryki Południowej. Spowoduje to, że ponad miliard osób zamieszkujących obszary tropikalne przeniesie się w inne regiony globu. Aż dwa miliardy ludzi doświadczy problemów z dostępem do wody pitnej, upadnie też rolnictwo w suchych obszarach subtropikalnych.
      Należy spodziewać się znacznego spadku produkcji żywności i związanego z tym gwałtownego wzrostu cen. Sytuację dodatkowo pogorszy zmniejszająca się wartość odżywcza roślin uprawnych, spadek populacji owadów zapylających, zmiany w rozkładzie monsunów, pustynnienie oraz upały w wielu ważnych obszarach obecnej produkcji rolnej. Należy też spodziewać się zatopienia delt Mekongu, Gangesu i Nilu oraz zalania znacznych części wielkich miast, jak Dżakarta, Hongkong, Szanghaj, Bangkok, Lagos czy Manila. Niektóre małe wyspy staną się niezdatne do życia, a w samym tylko Bangladeszu aż 15 milionów ludzi zostanie zmuszonych do migracji.
      Australijscy specjaliści stwierdzili też, że nawet jeśli ocieplenie zostanie zatrzymane na poziomie 2 stopni Celsjusza, należy spodziewać się migracji ponad miliarda ludzi. Bardziej pesymistyczne scenariusze wykraczały poza możliwości modelowania, jednak mówi się o wysokim prawdopodobieństwie końca cywilizacji w znanej nam obecnie formie. Nie można wówczas wykluczyć bowiem olbrzymich, nieprzewidywalnych zmian społecznych związanych z migracjami olbrzymiej liczby ludzi, konfliktami zbrojnymi o wodę i pożywienie. O tym, że taki scenariusz jest jak najbardziej prawdopodobny świadczyć może rosnące od kilku lat napięcie między Etiopią, Egiptem a Sudanem spowodowane przez etiopskie plany budowy wielkiej zapory wodnej na Nilu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy wystawione na oddziaływanie słońca polimery rozkładają się w środowisku, dochodzi do uwolnienia gazów cieplarnianych: metanu i etylenu.
      Naukowcy z Uniwersytetu Hawajskiego w Mānoa analizowali poliwęglany, poliakrylany, polipropylen, poli(tereftalan etylenu), polistyren, a także polietyleny dużej i małej gęstości (HDPE i LDPE).
      Wykorzystywany w reklamówkach polietylen jest produkowanym w największych ilościach i najczęściej wyrzucanym syntetycznym polimerem na świecie. Trudno się więc dziwić, że to on okazał się najbardziej "produktywnym" emitentem obu gazów cieplarnianych.
      Wskaźnik emisji gazów z granulatu surowego LDPE wzrósł w czasie 212-dniowego eksperymentu. Znalezione w oceanie drobiny LDPE także emitowały gazy cieplarniane pod wpływem ekspozycji na światło słoneczne. Co więcej, raz wystawione na oddziaływanie promieniowania, uwalniały gazy cieplarniane również w ciemności.
      Rosnącą w czasie emisję gazów cieplarnianych z granulatu przypisujemy fotodegradacji plastiku oraz powstaniu naznaczonej pęknięciami i zagłębieniami warstwy powierzchniowej. Z czasem defekty te zwiększają powierzchnię dostępną dla dalszego fotochemicznego rozkładu, przez co rośnie także tempo produkcji gazów - wyjaśnia dr Sarah-Jeanne Royer.
      Produkcję metanu i etylenu może też przyspieszać powstanie mikroplastiku.
      Prof. David Karl dodaje, że źródło gazów w postaci plastiku nie jest uwzględniane przy ocenie globalnych cykli metanu i etylenu, a może ono mieć znaczący wpływ.
      Jeśli weźmie się pod uwagę ilość plastiku pływającego w morzach i oceanach oraz ilość polimerów stykających się z warunkami zewnętrznymi, na podstawie uzyskanych wyników po raz kolejny dojdziemy do wniosku, że przede wszystkim musimy ograniczyć produkcję plastików, zwłaszcza tych jednorazowych - podsumowuje Royer.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowa grupa naukowców pod kierownictwem uczonych z Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych (NCAR) postanowiła odpowiedzieć na jedno z najtrudniejszych pytań meteorologii - jak zmiany podczas 11-letniego cyklu słonecznego mogą wpływać na zmiany pogody na Ziemi, skoro ilość energii docierająca ze Słońca na Ziemię waha się w tym czasie zaledwie o 0,1%.
      Okazało się, że zmiany są wywołane wpływem gwiazdy na dwa pozornie niepowiązane rejony - stratosferę i Ocean Spokojny. Skład chemiczny stratosfery oraz temperatura wód powierzchniowych Pacyfiku reagują na różnicę w aktywności Słońca tak, że jej wpływ na planetę jest większy, niż wynikałoby to tylko z 0,1-procentowej różnicy w docierającej energii. Zmiany w stratosferze i na Oceanie spokojny mają wpływ na wiatry, opady, powstawanie chmur i temperaturę oceanów, co w efekcie znacznie wpływa na pogodę na całej planecie.
      Słońce, stratosfera i oceany są połączone tak, że wpływa to na przykład na zimowe opady w Ameryce Północnej - mówi Gerald Meehl z NCAR. Dzięki zrozumieniu roli cyklu słonecznego możemy dostarczyć naukowcom nowych narzędzi, które pozwolą im lepiej przewidywać regionalne wzorce zmian pogodowych przez kilka najbliższych dekad - dodaje.
      Zespół Meehla najpierw potwierdził teorię mówiącą, że niewielka zmiana ilości energii docierającej w czasie szczytu, jest absorbowana przez ozon stratosferyczny. Prowadzi to do ogrzania stratosfery nad tropikami i jednocześnie do powstawania dodatkowych ilości ozonu, który absorbuje dodatkowe ilości energii słonecznej. Stratosfera ogrzewa się nierównomiernie i do największego nagrzania dochodzi na niższych szerokościach geograficznych. W efekcie tego procesu dochodzi do zwiększenia opadów w tropikach.
      Jednocześnie Słońce ogrzewa powierzchnię oceanów. Najbardziej nagrzewa się ona na obszarach subtropikalnych, gdzie i tak jest mało chmur. To prowadzi do zwiększonego parowania i wytworzenia się chmur, które gnane pasatami przesuwają się nad ląd. Tam dochodzi do opadów. Mamy więc do czynienia z dodatkowym wzmocnieniem efektu ze stratosfery. To co dzieje się wyżej, wpływa na niższe obszary atmosfery, a to co dzieje się na powierzchni oceanów - wpływa na wyższe obszary. Im intensywniej świeci Słońce nad suchszymi regionami, tym bardziej napędzane są pasaty, które zabierają ze sobą wilgoć i powodują bardziej intensywne opady w regionach tropikalnych.
      Taki mechanizm ma z kolei wpływ nie tylko na monsun w Indiach, ale również na zjawiska La Niña i El Niño.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...