Troposferin tepesini tanımlayan tropopoz, stratosfer ile olan sınırı on yılda yaklaşık 50-60 metre yukarı itiyor. Yapılan yeni bir araştırma da ısınma sıcaklıklarının atmosferin yapısını giderek değiştirdiğini ortaya koyuyor.
Troposferin tepesini tanımlayan tropopoz, hem termal yapı hem de kimyasal bileşim açısından stratosfer ile bir ayrılmaya işaret eder.
Science Advances’te “1980-2020 yılları arasında Kuzey Yarımküre’de tropopozun sürekli yükselişi (Continuous rise of the tropopause in the Northern Hemisphere over 1980–2020) başlığı ile yayınlanan araştırma, atmosferin en düşük seviyesinin tepesinin ne kadar yükseldiğini ölçmek için onlarca yıllık hava balonu gözlemlerinden ve özel uydu ölçümlerinden yararlanıyor . Bu bölge, yani tropopoz, stratosfer ile olan sınırı on yılda yaklaşık 50-60 metre yukarı itiyor. Bu yükseliş, Dünya’nın yüzeyine yakın, alt atmosferin genişlemesine neden olan ısınma sıcaklıklarından kaynaklanıyor.
Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi’nden (National Center for Atmospheric Research /NCAR) çalışmanın ortak yazarı Bill Randel, bu durumun değişen atmosferik yapının açık bir işareti olduğu görüşünde. Randel’a göre bu sonuçlar, iklim değişikliğinin diğer tüm kanıtlarına ek olarak, sera gazlarının atmosferi değiştirdiğini bağımsız olarak teyit ediyor. Çalışmanın, insanların atmosferi değiştirmesinin iki önemli yolunu ele aldığını belirten Randel, “Toplum, ozona zarar veren kimyasalları kısıtlayarak stratosferdeki koşulları başarılı bir şekilde stabilize etmiş olsa bile tropopozun yüksekliği, sera gazı emisyonlarından giderek daha fazla etkileniyor.” dedi.
Yoğun ve çalkantılı troposferi üstteki ve daha kararlı stratosferden ayıran atmosferik bir bölge olan tropopozun yüksekliği, mevsime bağlı olarak, kutuplarda Dünya yüzeyinden yaklaşık 5 mil ile ekvatorda 10 mil arasında değişim gösteriyor.
Tropopozun son yıllarda giderek artan yüksekliği toplumu veya ekosistemleri önemli ölçüde etkilemese de sera gazı emisyonlarının geniş kapsamlı etkilerini gösteriyor.
Önceki bilimsel çalışmalar, tropopozun yükseldiğini göstermişti. Bu sadece iklim değişikliğinden değil, aynı zamanda ozon tabakasının incelmesiyle bağlantılı olarak stratosferdeki soğumadan da kaynaklandı. Bununla birlikte, 1987 Montreal Protokolü ve ozona zarar veren kimyasalların emisyonlarını kısıtlamaya yönelik uluslararası anlaşmalar, ozon kaybını ve alt stratosferdeki stabilize sıcaklıkları başarıyla tersine çevirdi.
Randel ve yardımcı yazarları, stratosferik sıcaklıkların artık önemli bir etkisi olmadığı için tropopozun ne kadar yükselmeye devam ettiğini analiz etmek için yeni elde edilen verileri bir araya getirdi. Bu bğlamda öncelikle iki bilgi kaynağına yöneldiler. Bunlardan biri, atmosferik özellikleri ölçmek için hava balonları üzerinde onlarca yıldır atmosferin yüksek yerlerinde bulunan radyosondalardan elde edilen gözlemlerin yakın zamanda güncellenmiş bir arşiviydi. Radyosonde verileri, Kuzey Yarımküre’nin 20 ve 80 derece enlemleri arasındaki kara alanları üzerinde en ayrıntılı olduğu için, yeni çalışma o bölgedeki tropopozun yükselen yüksekliğine odaklandı.
Bilim insanları ayrıca, Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) radyo sinyallerinin atmosferden geçerken bükülme ve yavaşlama derecesini ölçerek atmosferi araştıran 2002 yılına kadar uzanan özel uydu enstrümanlarından gelen gözlemleri de analiz ettiler. GPS radyo okültasyonu olarak bilinen bu yenilikçi tekniğe kısmen, verileri NCAR’ı yöneten Atmosferik Araştırmalar için Üniversite Kurumu tarafından işlenen ve dağıtılan COSMIC (şimdi COSMIC-2) olarak bilinen bir dizi uydu öncülük etti.
Araştırma ekibi daha sonra, El Nino olarak bilinen doğu tropikal Pasifik Okyanusu’ndaki volkanik patlamalar ve yüzey sularının periyodik olarak ısınması gibi atmosferik sıcaklıkları geçici olarak değiştiren ve tropopozu etkileyen doğal olayların etkisini hesaba katmak için istatistiksel teknikler uyguladı. Bu, insan kaynaklı ısınmanın rolünü izole etmelerini sağladı.
Radyosonde gözlemlerine ilişkin analizleri, tropopozun 1980’den beri sabit bir hızda yükseldiğini gösterdi: on yılda yaklaşık 58-59 metre, bunun 50-53 metresi alt atmosferin insan kaynaklı ısınmasına atfedilebilir. Bu eğilim, stratosferik sıcaklıkların etkisinin azalmasına rağmen devam etti ve troposferdeki ısınmanın giderek daha büyük bir etkiye sahip olduğunu gösterdi.
2000’den beri yapılan uydu gözlemleri, tropopozun yüksekliğinin son yirmi yılda arttığını doğruladı.