Global opvarmning omarrangerer atmosfæren

Grænsen mellem atmosfæren og verdensrummet defineres traditionelt til 100 kilometers højde over jordoverfladen. Her er luften ekstrem tynd; og den bliver faktisk tyndere og tyndere, viser en ny undersøgelse fra den amerikanske flådes forskningsenhed.

Forskerholdet bag studiet har set på data fra 27 rumobjekter (satellitdele mm.), der alle har kredset om Jorden i 30 år eller mere. Deres baner afslører, at de til stadighed bremses af færre og færre luftmolekyler - eller med andre ord - støder på mindre og mindre luft.

Effekten opstår, fordi luftlaget omkring Jorden trækker sig sammen, så det fylder mindre; hvilket formentlig skyldes den øgede mængde kuldioxid - eller CO₂ - der er registreret i atmosfæren gennem de seneste århundreder.

Kuldioxid i atmosfæren medfører, at en del af den energi, der er på vej ud i verdensrummet fra jordoverfladen som infrarød stråling (varme), sendes tilbage mod Jorden igen med en opvarmning til følge - det er det, der normalt kaldes drivhuseffekten. Det er dog udelukkende troposfæren, dvs. de nederste 10~15 kilometer af atmosfæren, der opvarmes som følge af denne proces.

Hvis man går højere op i atmosfæren, medfører stigende mængder kuldioxid en afkøling, der faktisk er væsentlig større end opvarmningen i troposfæren og samtidigt påvirker et meget tykkere lag. Afkølingen skyldes en kombination af kuldioxids strålingsegenskaber og den generelle temperaturfordeling i atmosfæren.

Opdelingen af Jordens atmosfære. Under global opvarmning, som følge af forøget drivhuseffekt, vil troposfæren (de nederste 10~15 kilometer) udvide sig, mens de øvre lag vil trække sig sammen. Den røde kurve viser temperaturforløbet op gennem atmosfæren.

Opvarmningen ved jordoverfladen får troposfæren til at udvide sig som en varmluftballon. Til gengæld fører afkølingen højere oppe til, at atmosfærens øvre lag - stratosfæren, mesosfæren og termosfæren - skrumper ind. Den samlede effekt er en sammentrækning af atmosfæren, fordi troposfæren som sagt kun udgør en lille del af den samlede tykkelse.

"En uheldig miljømæssig sideeffekt af afkølingen i de højere luftlag vil formentlig være en forøget ozon-nedbrydning" fortæller ph.d. Bjørn Knudsen, DMI.
"For jo koldere det er i højden, jo flere polarstratosfæriske skyer dannes der. Og på overfladen af disse skyer frigøres den klor, som nedbryder ozonen" forklarer han. Ozonlaget beskytter alt levende mod solens UV-stråling, der forårsager hudkræft og belaster øjne og immunsystem.

"De nye resultater underbygger beregningerne for konsekvenserne af et øget kuldioxidindhold i Jordens atmosfære" mener sektionsleder Eigil Kaas, DMI.
"Beregningerne forudsiger nemlig præcis den afkøling og sammentrækning af de yderste dele af atmosfæren, som nu også er dokumenteret via formindsket opbremsning af rumobjekter" slutter han.

Undersøgelsen publiceres snart i tidsskriftet Journal of Geophysical Research.

Af Niels Hansen, nsh@dmi.dk
DMI - 11. februar 2004.