Мезосферные облака — маркер изменения климата?

Странные облака, похожие на космическую вуаль, иногда появляются в средних и высоких широтах в летний сезон. Их обычно называют мезосферными или ночными облаками. Как образуются эти загадочные облака? Правда ли, что они встречаются все чаще и чаще? Цель данной статьи — ответить на некоторые из многочисленных вопросов об этих странных образованиях.

Полярные мезосферные облака, также называемые серебристыми или ночные светящиеся облака, являются самыми высокими облаками, которые можно наблюдать в атмосфере Земли. Они образуются на высоте от 80 до 85 километров над уровнем моря в летней полярной мезосфере, самой холодной части газовой оболочки, окружающей нашу планету. Очень небольшое количество водяного пара, присутствующего на этих высотах из-за чрезвычайно низких температур, кристаллизуется вокруг мелких пылинок метеоритного происхождения, создавая своего рода призрачную завесу. Их можно встретить в средних и высоких широтах летом, когда солнце находится ниже горизонта и его лучи освещают облака снизу. Наконец, они часто имеют волнистый вид, что свидетельствует о наличии гравитационных волн.

Мезосферные облака — маркер изменения климата?

Первые зарегистрированные наблюдения этих метеорологических объектов относятся к 1885 году, после извержения вулкана Кракатау, в результате которого в верхние слои атмосферы попало большое количество пыли и водяного пара. С тех пор сообщения о них появлялись все чаще и чаще, до такой степени, что ученые задумались, существует ли связь между изменением климата и появлением мезосферных облаков. Что если их растущее появление является визуальным индикатором изменений, которые уже более века влияют на нашу планету? Согласно последним исследованиям, эти облака действительно становятся все более заметными. Исследователи отмечают, что "они, вероятно, существовали столетиями ранее, но [что] шансы увидеть их невооруженным глазом были крайне малы до двадцатого века, тогда, как сейчас, можно увидеть несколько штук за сезон".

Одно из объяснений, которое было предложено в последние десятилетия, заключается в том, что изменение климата увеличивает образование этих облаков за счет охлаждения средней атмосферы. Действительно, антропогенное увеличение парниковых газов приводит к более эффективному удержанию тепла в самом нижнем слое атмосферы. Это приводит к охлаждению более высоких слоев, таких как стратосфера или мезосфера. Однако было установлено, что снижение температуры приводит к образованию все более мелких кристаллов льда, что в конечном итоге делает их менее заметными. Более того, охлаждение в основном присутствует в средней и нижней мезосфере, но не очень заметно или даже отсутствует на высоте, где образуются кристаллы (вблизи мезопаузы). Возможно, ответ кроется в увеличении количества водяного пара в мезосфере, что делает кристаллы более крупными и, следовательно, облака более заметными.

Рост метана вызывает избыток водяного пара

Откуда берется этот водяной пар? Существует два основных источника: естественный перенос с поверхности в верхние слои атмосферы в результате атмосферной циркуляции и фотохимическое разрушение метана на большой высоте под воздействием солнечной радиации. С 1880 года концентрация метана в атмосфере резко возросла в результате антропогенных выбросов. Это привело к увеличению содержания водяного пара в средней атмосфере примерно на 40% за исследуемый период. Мезосферные облака очень чувствительны к этим изменениям, причем количество льда в период с 1871 по 2008 год увеличилось более чем в два раза. Одним словом, эти атмосферные явления сейчас более заметны, чем столетие назад, что позволяет людям в средних и высоких широтах наблюдать их несколько раз каждое лето. "Мезосферные облака действительно являются долгосрочным индикатором изменения климата [...]", — сообщают исследователи.