Исследователи из Вашингтонского университета оценили, сколько метана разрушается в стратосфере — слое атмосферы, который начинается примерно на высоте крейсерского полета самолетов. Метан является мощным парниковым газом, но величина его стоков (процессов извлечения из атмосферы) до сих пор оставалась плохо измеренной, поэтому оценки баланса метана имели существенные расхождения.
Команда использовала спутниковые данные за 2007–2010 годы и рассчитала поток метана, опираясь на измерения концентрации CH₄, температуры и радиационного нагрева. Это позволило получить наблюдательную, а не чисто модельную оценку химических потерь метана в стратосфере.
Результат — 49,8 ± 7,8 Тг/год* — оказался выше оценок из реанализа (38,1 Тг/год) и типичных оценок химико-климатических моделей (в среднем 25,7 Тг/год; диапазон 19,6–35,9). Авторы показывают, что модели систематически недооценивают стратосферные потери метана из-за погрешностей в воспроизведении концентраций CH₄, а также температуры и радиационного нагрева.
*1 Тг (тераграмм) = 101210^{12} г = 10910^{9}кг = 1 млн тонн (метрических).
Когда новую оценку подставили в глобальный бюджет метана, дисбаланс для 2000-х годов уменьшился с 23 до 3 Тг/год и почти совпал с оценкой около 5 Тг/год (диапазон −4…13). Это повышает доверие к расчетам трендов метана и помогает лучше понять связь между метаном, стратосферным водяным паром и химией озона.
Как это работает? Спутник измеряет, сколько метана (CH₄) содержится в воздухе на разных высотах, а также параметры, определяющие движение воздуха между тропосферой и стратосферой (температуру и так называемое радиационное нагревание, которое подталкивает воздушные массы вверх или вниз в среднем). Далее исследователи считают, сколько метана входит в стратосферу через тропическую тропопаузу вместе с восходящими потоками, и сравнивают это с тем, как меняются концентрации метана в стратосфере. Разница между «сколько вошло» и «сколько осталось / вышло» интерпретируется как химические потери: в стратосфере метан разрушается преимущественно реакциями с очень активными частицами (радикалами, прежде всего OH и Cl) под действием солнечного ультрафиолета. То есть они получают не модельную оценку, а баланс по реальным наблюдениям: поток + изменение запаса → сколько метана уничтожила химия.
Почему это важно? Такие работы напрямую улучшают калибровку спутниковых измерений и модели переноса излучения в атмосфере — базу для точного дистанционного зондирования с орбиты. Кроме того, лучшее знание о стратосферном водяном паре и озоне помогает планировать наземные астрономические наблюдения (особенно в инфракрасном диапазоне), где атмосферное поглощение критически влияет на качество данных.
