Hiilidioksidi jäähdyttää ja kutistaa mesosfääriä, osittain myös termosfääriä!

Mesosfääri

Mesosfäärissä (ja osittain myös termosfäärissä) hiilidioksidilla on erilainen vaikutus kuin troposfäärissä. Mesosfäärissä lisääntynyt hiilidioksidipitoisuus johtaa ilmakehän viilenemiseen lisääntyneen säteilypäästön vuoksi. 

Havainnot

NASA -TIMED SABRE

Lähteet:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JA023825

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JD036767

Oma tulkinta

Mesosfäärissä, joka ulottuu noin 50-85 km korkeuteen, hiilidioksidi-pitoisuus tilavuusosuutena (ppmv) on tosiaan lähes sama kuin troposfäärissä. Tämä saattaa tuntua yllättävältä, kun otetaan huomioon, että ilmakehän kokonaispaine ja tiheys laskevat huomattavasti korkeammalle mentäessä. Tämä ilmiö selittyy muutamilla tärkeillä tekijöillä:

  1. Ilmakehän sekoittuminen: Vaikka mesosfäärissä ei ole yhtä tehokasta konvektiivista sekoittumista kuin troposfäärissä, ilmakehän kerrokset ovat edelleen suhteellisen hyvin sekoittuneita. Tämä tarkoittaa, että kaasujen suhteelliset osuudet, kuten hiilidioksidin tilavuusosuus pysyy suhteellisen vakaana.
  2. Gravitaatiokerrostuminen: Korkeammilla korkeuksilla gravitaatiokerrostuminen voi vaikuttaa kaasujen jakautumiseen. Raskaammat kaasut voivat esiintyä tiheämpinä alemmissa kerroksissa, mutta hiilidioksidin molekyylipaino (44 g/mol) on sellainen, että sen pitoisuus pysyy suhteellisen vakiona eri korkeuksilla ilmakehässä.
  3. Mesosfäärin dynamiikka: Mesosfäärissä lämpötilagradientit ja tuulet voivat vaikuttaa kaasujen jakautumiseen. Mesosfäärissä vallitsevat olosuhteet ja ilmiöt, kuten gravitaatioaallot ja vuorovesivirtaukset edistävät kaasujen pystysuuntaista sekoittumista.
  4. Kemialliset reaktiot: Vaikka kemialliset reaktiot mesosfäärissä voivat vaikuttaa tiettyjen yhdisteiden pitoisuuksiin, hiilidioksidilla on suhteellisen vakaat molekyylit, jotka eivät helposti hajoa tai reagoi muiden yhdisteiden kanssa mesosfäärin olosuhteissa.

Näiden tekijöiden vuoksi hiilidioksidi-pitoisuus ilmakehässä, mitattuna tilavuusosuutena (ppmv), pysyy suhteellisen vakiona sekä troposfäärissä että mesosfäärissä, vaikka kokonaispaine ja tiheys laskevat merkittävästi korkeammalle mentäessä. Tästä johtuen hiilidioksidin ppmv-pitoisuus mesosfäärissä on lähes sama kuin troposfäärissä.

 

Grafiikkaa

 

On siis hyvin todennäköistä, että kun hiilidioksidi lämmittää troposfääriä, ylemmässä ilmakehässä se jäähdyttää ja kutistaa mesosfääriä (myös osittain termosfääriä).

Yllä olevista tutkimuksista käy myös ilmi, että auringon aktiivisuuden väheneminen on myös vaikuttanut mesosfäärin (ja termosfäärin) jäähtymiseen. Mutta yhtä kaikki. Kun ala-ilmakehä lämpenee, ylä-ilmakehä jäähtyy, silloin maapallon lämpenemisen trendi ei johdu auringosta, vaan ilmakehässä kasvaneista kasvihuonepäästöistä ja tässä tapauksessa hiilidioksidista.

HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(FMI)

el. vanh. tut. ava.tek.elektr. ins. fys.

Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita. Ajalla ei ole partikkelia (toistaiseksi) valolla on.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu