Роль стратосферного водяного пара рассмотрена в работе Contributions of Stratospheric Water Vapor to Decadal Changes in the Rate of Global Warming (Solomon 2010). Атмосфера Земли делится на несколько слоев. Самым нижним из них является тропосфера. Она содержит большую часть водяного пара, главным источником которого является испарение с поверхности океана. В тропосфере температура уменьшается с высотой. Между тропосферой и стратосферой находится тропопауза. Она является "самой холодной точкой" в атмосфере. В стратосфере температура растет с высотой. Чем выше, тем теплее - наоборот по сравнению с тропосферой.

Рис. 1 Слои атмосферы: тропосфера, стратосфера и мезосфера

Solomon 2010 рассматривает тренд водяного пара в стратосфере. До 1993 года единственным средством измерения водяного пара в стратосфере были метеозонды в Boulder, Колорадо (черная линия на Рис. 2). С 1980 года наблюдался небольшой рост. После 1993 года некоторые спутники также делали замеры (цветные кружки, квадраты и ромбы на Рис. 2). Все наблюдения показывают существенное снижение водяного пара около 2000 года. Большая часть этого снижения имела место в нижней стратосфере, прямо над тропопаузой. Наибольшие изменения зафиксированы в тропиках и субтропиках.

Рис. 2 Наблюдаемые изменения стратосферного водяного пара. Черная линия: замеры с  метеозондов вблизи Boulder, Колорадо. Синие ромбы: спутниковые замеры UARS HALOE.  Красные ромбы: SAGE II instruments. Бирюзовые квадраты: спутниковые замеры Aura MLS. Диапазоны неопределенности показаны цветными отрезками (Solomon 2010).

Как это влияет на климат? Рис. 3 показывает изменение радиационного воздействия за счет стратосферного водяного пара. Пунктир означает радиационное воздействие без учета стратосферного водяного пара. Серая область соответствует возможному диапазону воздействия изменений стратосферного водяного пара. Поскольку это парниковый газ, рост его концентрации дает эффект потепления. Соответственно, устойчивый рост с 1980 по 2000 год увеличил потепление от парниковых газов. Снижение после 2000 года дало охлаждающий эффект.

Рис. 3 Воздействие изменений количества стратосферного водяного пара на радиационное воздействие с 1980 года с учетом парниковых газов, аэрозолей и стратосферного водяного пара. Затененная область соответствует вкладу стратосферного водяного пара (Solomon 2010).

Что привело к этим изменениям? Есть два главных источника водяного пара в стратосфере. Одним из них является транспорт водяного пара из тропосферы, главным образом с восходящими потоками воздуха в тропиках. Другой - это окисление метана, в основном в верхней стратосфере. Большая часть изменений происходит в нижней стратосфере, вблизи регионов, затронутых Эль Ниньо. Похоже, это указывает на конвекцию и на естественную изменчивость как причину изменений. Сравнение стратосферного водяного пара и температур поверхности океана в тропиках демонстрирует хорошую корреляцию, что подтверждает связь с Эль Ниньо. Правда корреляция в некоторые периоды нарушается, указывая на важную роль и каких-то других процессов. Поэтому авторы осторожны в своих выводах о причинах.

Похоже, есть два основных недоразумения вокруг этой работы. Первое - что это исследование будто бы показывает главную роль водяного пара в температурных изменениях. На деле из работы видно, что величина эффекта стратосферного водяного пара составляет лишь малую долю от изменений температуры из-за антропогенной эмиссии парниковых газов. Хотя водяной пар  в стратосфере нельзя назвать несущественным фактором, его значение далеко от роли главного двигателя климата, как это изображают в некоторых блогах.

Другое неверное толкование состоит в том, что будто бы в исследовании найдена негативная обратная связь, компенсирующая глобальное потепление. Как мы видели, диапазон воздействия невелик по сравнению с общим трендом потепления. Исследование не содержит вывода о причинах, констатируя что речь может идти о климатической обратной связи, либо об изменчивости с периодом около десятилетия (например, связанной с Эль Ниньо - Южной осцилляцией). Изменения радиационного воздействия (см. Рис. 3 выше) показывают, что суммарным эффектом стратосферного водяного пара является действие в направлении потепления. Период воздействия на похолодание представляет собой напоминающий ступеньку спад около 2000 года, вслед за которым возобновился эффект потепления. Это говорит не в пользу отрицательной обратной связи.

Автор ответа John Cook. Последнее обновление 26 июня 2010 года