•    Struktura ústavu »
•    Oddělení ionosféry a aeronomie »
•    Úvod »
•    Globální změny »

Globální změny v horní atmosféře a ionosféře

Zatímco v dolní atmosféře způsobuje rostoucí koncentrace skleníkových plynů, zvláště CO₂, ohřev, v horní atmosféře (ve výškách nad 50 km) vede naopak k ochlazení. Ohřev je způsoben tím, že pronikající viditelné a další světelné záření je atmosférou a zemským povrchem ze značné části absorbováno, tím se jejich částice ohřejí a pak zase vyzáří zpět část přebytečné energie, ale už ve formě infračerveného záření. To je z velké části zachyceno dostatečně tlustou vrstvou CO₂. Se vzrůstající výškou atmosféra řídne, v 50 km je zhruba 1000x řidší než u povrchu a tento pokles s výškou pokračuje. Koncentrace CO₂ je ve vyšších oblastech tak nízká, že molekuly CO₂ již téměř žádné zdola přicházející infračervené záření nezachytí a to uniká do vesmíru. Navíc pak převládá druhá vlastnost CO₂, které rovněž intenzivně vyzařuje v infračervené oblasti (v pásmu okolo 15 µm ale i jinde), tím v atmosféře ubývá energie a atmosféra se ochlazuje. Toto ochlazování atmosféry vede k jejímu smršťování (čili na pevných výškách klesá hustota, což například ovlivňuje orbitální dobu života družic (ale i nebezpečného „kosmického smetí) a ochlazováním se mění poměr složek atmosféry, což pak vede ke změnám v ionosféře. Mezinárodnímu kolektivu pod naším vedením (J. Laštovička) se podařilo vytvořit první empirický model tohoto jevu. V horní atmosféře a ionosféře působí též vliv dlouhodobých změn koncentrace ozónu a magnetického pole Země. Podařilo se nám rovněž prokázat, že vliv dlouhodobých změn geomagnetické aktivity na globální změny slábl od počátku 20. století směrem k jeho konci ve prospěch skleníkového efektu; v současné době je zanedbatelný.

Další informace:

J. Laštovička is co-chairing the IAGA/ICMA WG II.F “Long-Term Trends in the Mesosphere, Thermosphere and Ionosphere” (chairman 1999-2011).

Recent review of the discipline may be found in the papers:

• Laštovička, J., Š. Jelínek (2019). Problems in calculating long-term trends in the upper atmosphere. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys., 189, 80-86, https://doi.org/10.1016/j.jastp.2019.04.011.
• Laštovička, J. (2019). Is the relation between ionospheric parameters and solar proxies stable? Geophys. Res. Lett., 46, 14208-14213, doi: 10.1029/2019GL085033.
• Laštovička, J. (2017), A review of recent progress in trends in the upper atmosphere, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 163, 2-13, doi: https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.03.009.
• Laštovička, J., S.C. Solomon, L. Qian (2012), Trends in the neutral and ionized upper atmosphere, Space Sci. Revs., 168, 113-145, doi: 10.1007/s11-214-011-9799-3.