Водяной пар в атмосфере

Основной источник водяного пара в атмосфере – процесс испарения воды с поверхности морей и океанов. В основном сконцентрирован вблизи поверхности Земли, его концентрация в тропосфере быстро падает с высотой. Водяной пар является важным парниковым газом, по оценкам его вклад в "парниковый эффект" сильнее, чем у . Важнейшим свойством водяного пара является его способность к конденсации, в результате чего образуются облака и туманы. Концентрация водяного пара в стратосфере очень мала, однако в последние годы обнаружен рост, что при сохранении подобной тенденции может привести к существенному изменению оптических свойств стратосферы, например за счет конденсации .

Озон в атмосфере

Особо следует остановиться на изменениях в содержании атмосферного озона – соединения чрезвычайно важного как с точки зрения радиационных свойств стратосферы, так и предохранения биосферы от опасного ультрафиолетового излучения Солнца, которое интенсивно поглощается озоном. Наиболее драматические изменения в содержании озона в последние годы произошли над Антарктидой – появились так называемые "озонные дыры". Начиная с середины 80-х годов в весенний период над Антарктидой наблюдались аномально низкие значения общего содержания озона. В 90-х годах общее содержание озона в "озонных дырах" составляло менее 50 % от средних, ранее наблюдавшихся в Антарктиде значений. Уменьшение общего содержания наблюдается и в других районах земного шара, в частности в северном полушарии, над территорией России. Оценки трендов в содержании озона по результатам наземных и спутниковых измерений показывают, что они в настоящее время достигают значений 0.1 – 1 % в год.

Вариации содержания озона различны на различных высотах в атмосфере. В стратосфере в периоды появления "озонных дыр" над Антарктидой измерения содержания озона обнаруживают почти полное исчезновение озона на высотах 15 – 20 км. Статистическая обработка данных многочисленных наземных, озонозондовых и спутниковых измерений позволила обнаружить две высотные области максимальных трендов содержания озона: высоты 15 – 20 км и выше 40 км. С другой стороны, в ряде регионов земного шара наблюдается увеличение содержания озона в тропосфере, достигающее 1 – 4 % год.

Озон и фреоны

В 70 – 80-х годах 20-го столетия наиболее быстро росло содержание в атмосфере чисто антропогенных примесей – различных фреонов и других соединений, выделяемых холодильными установками, используемыми в быту и промышленности. По современным представлениям, именно эти соединения ответственны за разрушение озонового слоя.

Меры по сокращению выбросов ряда фреонов, принятые по решению Международного сообщества в последние годы, принесли свои плоды, значительно сократив процесс ослабления озонового защитного слоя атмосферы, известного как антарктическая "озоновая дыра".

За период наблюдений с 1965 по 1999 г. содержание отдельных газов в стратосфере заметно изменилось. Например, общий уровень содержания соединений хлора вырос с ~ 1 ppbV до ~ 3 ppbV. Наблюдаются также долговременные изменения в стратосферном содержании , метана , и т.д. Следует отметить, что наблюдаемые изменения газового состава атмосферы происходят не только из-за антропогенных, но и из-за естественных факторов – вулканических извержений, солнечных протонных вспышек (СПВ) и т.д. Например, во время мощных СПВ в верхних слоях атмосферы образуется большое количество соединений водорода ( , , ) и азота ( , , , и т.д.).