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Le rétrécissement de la stratosphère// The shrinking of the stratosphere

J’ai insisté à maintes reprises sur les conséquences des concentrations très élevées de CO2 dans l’atmosphère sur le climat de notre planète et sur les dangers du réchauffement climatique.

Un article publié dans The Guardian nous apprend maintenant que les énormes concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère réduisent la stratosphère. C’est la conclusion d’une étude publiée récemment dans la revue Environmental Research Letters. Des chercheurs ont découvert que l’épaisseur de la stratosphère s’est réduite de 400 mètres depuis les années 1980 et qu’elle s’amincira à nouveau d’un millier de mètres d’ici 2080 si les émissions de gaz à effet de serre ne sont pas réduites.

Les conséquences peuvent être particulièrement graves car l’amincissement de la stratosphère peut affecter la trajectoire et le bon fonctionnement des satellites, leur durée de vie orbitale, la propagation des ondes radio ainsi que le système de navigation GPS et les communications radio.

L’étude ne fait que confirmer l’impact des activités humaines sur la planète. Dans une note précédente, j’ai expliqué que le réchauffement climatique avait fait se déplacer l’axe de la Terre car la fonte des glaciers et de la banquise redistribuait les masses autour du globe.

La stratosphère présente une épaisseur d’environ 20 km à 60 km au-dessus de la surface de la Terre (voir image ci-dessous). En dessous de la stratosphère se trouve la troposphère dans laquelle nous vivons ; c’est aussi l’endroit où le dioxyde de carbone réchauffe et dilate l’air ambiant, ce qui repousse la limite inférieure de la stratosphère. De plus, lorsque le CO2 pénètre dans la stratosphère, il y refroidit l’air qui a tendance à se contracter.

Le rétrécissement de la stratosphère est un signal d’alerte climatique et montre l’influence des activités humaines à l’échelle planétaire. C’est la preuve que nous pourrissons l’atmosphère jusqu’à 60 kilomètres d’altitude! Les scientifiques savaient déjà que la troposphère augmentait en hauteur parallèlement à l’augmentation des émissions de carbone et ils avaient émis l’hypothèse que l’épaisseur de la stratosphère diminuait. La nouvelle étude est la première à le démontrer et donne la preuve qu’elle se contracte dans le monde entier depuis au moins les années 1980, époque des premières données satellitaires.

La couche d’ozone qui absorbe les rayons UV du soleil se trouve dans la stratosphère et les chercheurs pensaient que les pertes d’ozone au cours des dernières décennies pouvaient être à l’origine du rétrécissement. En effet, moins d’ozone signifie moins de réchauffement de la stratosphère. Cependant, la nouvelle étude montre que c’est bien l’augmentation du CO2 qui est à l’origine de la contraction régulière de la stratosphère, et que ce n’est pas l’ozone, qui a commencé à rebondir après le traité de Montréal de 1989 interdisant les CFC.

L’étude est parvenue cette conclusion inquiétante en utilisant les observations satellitaires depuis les années 1980 et en les complétant avec de multiples modèles climatiques qui incluent les interactions chimiques complexes qui se produisent dans l’atmosphère.

Source: The Guardian.

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I have insisted many times on the consequences of the very high CO2 concentrations on the world’s climate and the dangers of the current climate change for our lives.

An article published in The Guardian informs us that the enormous concentrations of greenhouse gases are shrinking the stratosphere. This is the conclusion of a recent study published in the journal Environmental Research Letters

The researchers have observed that the thickness of the atmospheric layer has contracted by 400 metres since the 1980s and will thin by about another kilometre by 2080 if the emissions of the gases are not reduced. The consequences can be very serious as the thinning of the stratosphere has the potential to affect satellite trajectories and operations, orbital life-times, the propagation of radio waves as well as the GPS navigation system and radio communications.

The study only confirms the profound impact of humans on the planet. In a previous post; I exlained that the climate crisis had shifted the Earth’s axis as the massive melting of glaciers redistributes weight around the globe.

The stratosphere extends from about 20 km to 60 km above the Earth’s surface (see image below). Below is the troposphere, in which humans live, and it is the place where carbon dioxide heats and expands the air. This pushes up the lower boundary of the stratosphere. This is not all! When CO2 enters the stratosphere it actually cools the air, causing it to contract.

The shrinking stratosphere is a warning of the climate emergency and the planetary-scale influence that humanity now exerts. This proves we are messing with the atmosphere up to 60 kilometres!

Scientists already knew the troposphere was growing in height as carbon emissions rose and had hypothesised that the stratosphere was shrinking. The new study is the first to demonstrate this and shows it has been contracting around the globe since at least the 1980s, when satellite data was first gathered.

The ozone layer that absorbs UV rays from the sun is in the stratosphere and researchers had thought ozone losses in recent decades could be to blame for the shrinking. Less ozone means less heating in the stratosphere. However, the new study shows it is the rise of CO2 that is behind the steady contraction of the stratosphere, not ozone levels, which started to rebound after the 1989 Montreal treaty banned CFCs.

The study reached its conclusions using the small set of satellite observations taken since the 1980s in combination with multiple climate models, which included the complex chemical interactions that occur in the atmosphere.

Source: The Guardian.

Source : The Guardian

Trou dans la couche d’ozone arctique (suite) // Hole in the Arctic ozone layer (continued)

Dans une note publiée le 29 avril 2020, j’indiquais que le trou dans la couche d’ozone arctique s’était refermé. Il avait été détecté au mois de mars par des chercheurs du Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS). Trois fois plus grand que le Groenland, il était le plus vaste jamais observé sur la région.1997 et 2011 sont les seules autres années où l’on a enregistré un tel appauvrissement stratosphérique au-dessus de l’Arctique.

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, la fermeture du trou dans la couche d’ozone n’a rien à voir avec la chute des émissions de gaz à effet de serre due à la période de confinement actuelle imposée par la crise du coronavirus. Le phénomène est tout simplement la conséquence de la rupture du vortex polaire. Ce dernier avait été particulièrement puissant au cours des dernières semaines, avec des températures très froides dans la région. Cette situation avait favorisé une accumulation anormale sur l’Arctique de composants néfastes à l’ozone, d’où l’appauvrissement de la couche.

Il y a quelques jours, le vortex polaire s’est désagrégé. En s’affaiblissant, il a laissé le champ libre à des arrivées d’air plus chaud. Ainsi, des températures dépassant les moyennes de l’Arctique de plus de 5°C ont été enregistrées le 20 avril 2020. Cela a permis le retour d’un air plus riche en ozone dans la région.

Les chercheurs du CAMS indiquent qu’il faut s’attendre au retour d’un vortex polaire plus puissant dans les prochains jours. Toutefois, cela ne devrait pas avoir d’effet sur la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique.

Source : Presse scientifique internationale.

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In a post released on April 29th, 2020, I indicated that the hole in the Arctic ozone layer had closed. The hole had been detected in March by researchers from the Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS). Three times the size of Greenland, it was the largest ever observed in the region. 1997 and 2011 are the only other years in which there has been such a stratospheric depletion over the Arctic.
Contrary to what one might think, the closing of the hole in the ozone layer has nothing to do with the drop in greenhouse gas emissions due to the current lockdown period imposed by the coronavirus crisis . The phenomenon is quite simply the consequence of the rupture of the polar vortex. The latter had been particularly powerful in recent weeks, with very cold temperatures in the region. This had favoured an abnormal build-up of ozone-depleting components over the Arctic, resulting in the depletion of the layer.
A few days ago, the polar vortex disintegrated. While weakening, it opened the door to warmer air arrivals. As a result, temperatures above the Arctic more than 5°C above average were recorded on April 20th, 2020. This resulted in the return of more ozone-rich air to the region.
CAMS researchers say that a more powerful polar vortex will be back in the coming days. However, this is not expected to affect the ozone layer over the Arctic.
Source: International scientific press.

Modélisation du trou dans la couche d’ozone (Source : ESA)

Fermeture du trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique // The ozone hole above the Arctic has closed

Voici enfin une bonne nouvelle : le plus grand trou jamais observé dans la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique s’est refermé. Les scientifiques du Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) ont annoncé la bonne nouvelle la semaine dernière. Cependant, les chercheurs font remarquer que ce n’est probablement pas la pandémie et la réduction significative de la pollution de l’air qui a provoqué la fermeture du trou. En effet, il a été généré par la présence d’un vortex polaire inhabituellement fort et prolongé, sans lien avec le changement de qualité de l’air.
Selon les données de la NASA, le niveau d’ozone au-dessus de l’Arctique a atteint un niveau record en mars. Le trou dans la couche est tout à fait exceptionnel. 1997 et 2011 sont les seules autres années où l’on a enregistré un tel appauvrissement stratosphérique au-dessus de l’Arctique. Des scientifiques de l’Agence Spatiale Européenne ont indiqué que le trou de cette année couvrait une superficie d’environ trois fois la taille du Groenland. Ils s’attendaient à ce qu’il disparaisse avec la hausse des températures, ce qui aurait pour effet de briser le vortex polaire arctique et de  permettre à l’air pauvre en ozone de se mélanger à l’air riche en ozone des latitudes plus basses.
On ne connaît pas la cause de la présence du trou dans la couche d’ozone cette année, mais les scientifiques affirment que sans le Protocole de Montréal en 1987 interdisant l’injection de chlorofluorocarbones dans l’atmosphère, il aurait été bien pire.

Source: CBS News.

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Here is some good news today : the largest ozone hole to ever open up over the Arctic is now closed. Scientists at the Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) announced the closure last week. However, researchers said the pandemic and the significant reduction in air pollution likely were not the reason for the ozone hole closing. Indeed, the hole was driven by an unusually strong and long-lived polar vortex, and was not related to air quality changes.

According to NASA data, ozone levels above the Arctic reached a record low in March. The « severe » ozone depletion was unusual. 1997 and 2011 are the only other years on record when similar stratosphere depletions took place over the Arctic. Scientists from the European Space Agency said that this year’s hole covered an area about three times the size of Greenland. They expected it to heal as temperatures increased, breaking down the Arctic polar vortex and allowing ozone-depleted air to mix with ozone-rich air from lower latitudes.

It is not known what caused the ozone hole this year, but scientists are sure that that without the 1987 Montreal Protocol which forbade putting chlorofluorocarbons into the atmosphere, the Arctic depletion this year would have been much worse.

Source: CBS News.

Exemple d’appauvrissement de la couche d’ozone en 2016 (Source: NASA)

Mars 2020 un peu moins chaud, et un trou dans la couche d’ozone arctique // March 2020 a little less warm, and a hole in the Arctic ozone layer

Au vu des premières données par kles agences NCEP-NCAR, et en attendant les chiffres officiels de la NASA publiés mi-avril, le mois de mars 2020 occuperait la 5ème place parmi les mois de mars les plus chauds, avec +0,457°C au-dessus de la moyenne 1981-2010.

Malgré cette place relativement modeste du mois de mars, l’année 2020 se situe dans la continuité de 2019. Elle occupe pour le moment la troisième place des années les plus chaudes, sachant que le record de 2016 est en partie dû à un El Niño extrême.

Il est intéressant d’observer la courbe ci-dessous. On se rend compte qu’à l’image de mars 2020 certaines années accusent parfois une faiblesse, mais que la tendance globale est toujours à la hausse.

Source : global-climat.

Comme je l’ai indiqué précédemment (voir ma note du  21 mars 2020), l’apparition d’un trou significatif dans la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique déconcerte et inquiète les scientifiques. Il se pourrait que le réchauffement de l’atmosphère sous l’effet du changement climatique ne soit pas étranger à ce phénomène. Selon le dernier rapport d’évaluation international de l’état de la couche d’ozone, l’ozone devrait revenir à son niveau des années 1980 vers 2030 au pôle Nord et 2060 au pôle Sud. Sans le protocole de Montréal (1987), la destruction de l’ozone aurait été bien pire cette année. En revanche, le changement climatique a tendance à retarder ce recouvrement car plus la température augmente dans les basses couches, plus elle diminue, par compensation, plus haut dans l’atmosphère !

Source : SVE.

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In view of the first data from the NCEP-NCAR agencies, and pending official NASA figures published in mid-April, March 2020 would rank 5th among the hottest March months, with 0.457°C above the 1981-2010 average.
Despite this relatively modest rank in March, 2020 is a continuation of 2019. It occupies for the moment the third place in the hottest years, knowing that the record for 2016 was partly due to an El Niño extreme.
It is interesting to observe the curve below. One can see that, like March 2020, some years show weaknesses, but the overall trend is still on the rise.
Source: global-climat.

As I indicated earlier (see my post of March 21st, 2020), the appearance of a significant hole in the ozone layer above the Arctic is puzzling and worrying scientists. The warming of the atmosphere as a result of climate change may be related to this phenomenon. According to the latest international assessment report on the state of the ozone layer, ozone is expected to return to its 1980s level around 2030 at the North Pole and 2060 at the South Pole. Without the Montreal Protocol (1987), the destruction of ozone would have been much worse this year. On the other hand, climate change tends to delay this recovery because the more the temperature increases in the lower layers, the more it decreases, by compensation, higher in the atmosphere!

Source: SVE.

Anomalies de température en mars par rapport à la moyenne 1981-2010 (Source : NCEP-NCAR)