Просачивание аэрозолей в стратосферу и их влияние

Стратосферный аэрозоль менее изменчив по микроструктуре и химическому составу, чем тропосферный, а его оптические характеристики зависят от интенсивности вулканической активности, особенно в окрестности высот стратосферного аэрозольного слоя. Обусловлено это тем обстоятельством, что от других типов стратосферного аэрозоля вулканический аэрозоль существенно отличается по химическому составу и, следовательно, по оптическим характеристикам. По сравнению с сульфатным аэрозолем он в большей степени поглощает излучение в видимой части спектра и в меньшей мере поглощает излучение в ИК области спектра. [1]

Явление стратосферных аэрозолей тесно связано с вопросом внеземной пыли в атмосфере. [2]

В структуре стратосферного аэрозоля на общем уровне фонового аэрозоля выделим сульфатный аэрозольный слой (z4 - 5), максимум концентрации частиц в котором соответствует высотам 22 - 26 км в районе экватора и 17 - 18 км в полярных районах. Выше этого слоя концентрация аэрозоля падает с увеличением высоты (исключение, возможно, составляет максимум в окрестности высоты 2 40 км) и определяется в основном фоновым аэрозолем. [3]

Антропогенным источиком стратосферного аэрозоля, в какой-то мере аналогичным вулканическим взрывам, может оказаться сверхзвуковая транспортная авиация. При прогнозируемой на 1990 г. интенсивности ее полетов в стратосфере около 1 5 - 106 самолето-часов в год и расходовании топлива с содержанием серы в 0 1 % выбросы сернистого газа в стратосферу оцениваются цифрой порядка 1 - Ю5 т / год, сравнимой с интенсивностью естественных источников нормального стратосферного аэрозоля. Таким образом, сверхзвуковая транспортная авиация с указанной интенсивностью полетов может привести к удвоению количества нормального стратосферного аэрозоля, но этот ожидаемый источник по своему влиянию на климат все же будет многократно уступать эффектам сильных вулканических взрывов.

Предполагается, что фоновый стратосферный аэрозоль состоит из капель 75 % - ного водного раствора серной кислоты, Вклад наземных источников в общее содержание стратосферных аэрозолей невелик, если не считать эпизодических извержений вулканов. В остальных случаях тропосферные аэрозоли могут проникать в стратосферу только в результате конвективного подъема частиц в экваториальной зоне. Большое количество аэрозольных частиц образуется в стратосфере в результате химических и фотохимических реакций из окислов азота и серы. Главным источником антропогенных аэрозолей в нижней стратосфере и верхней тропосфере являются продукты сгорания авиационного топлива. Возникающий в результате фотохимических превращений аэрозоль растворов серной кислоты приводит к значительным изменениям оптических свойств стратосферного аэрозоля: уменьшению поглощения аэрозолями коротковолновой радиации и увеличению оптической активности аэрозоля в длинноволновой части спектра. Оба процесса приводят к увеличению альбедо планеты и уменьшению температуры поверхности планеты.