През 2022 г. Световната метеорологична организация (СМО) и Програмата на ООН за околната среда представиха
В същото време изследователи от службата за мониторингАтмосферата на Европейската космическа програма Коперник съобщи, че озоновата дупка над Антарктида през 2022 г. е 12-ата по големина за 43 години наблюдения. В същото време три години подред озоновата дупка над южния полюс на Земята се затваря аномално късно: едва в края на декември.
Промяна в озоновия слой през 2022 г. Видео: Служба за наблюдение на атмосферата на Коперник, ECMWF
Какво представлява озоновият слой и озоновата дупка?
Озонът е безцветен газ, който се среща във всичкислоеве на атмосферата. Това е алотропна модификация на кислорода, в която са свързани три атома на този химичен елемент. Озонът е много мощен окислител: той е много по-реактивен от двуатомния кислород и влиза в химично взаимодействие с почти всички метали и неметали, много неорганични и органични вещества.
По-голямата част от озона в земната атмосфера (около 90%)е в стратосферата. Той е част от газовата обвивка на Земята, която започва на надморска височина от около 10–16 km (в зависимост от географската ширина) над повърхността на планетата и се простира до надморска височина от около 50 km. Озонът в стратосферата предпазва живота на Земята от тежката ултравиолетова радиация.
Разпределение на озона в атмосферата.За "полезен озон" се счита този, който се образува в стратосферата Над 15 км от повърхността на Земята. Именно тази зона предпазва живите организми от вредното ултравиолетово лъчение. Увеличаването на концентрацията на озон в тропосферата близо до повърхността на планетата е свързано с антропогенни емисии и има вреден, токсичен характер. Изображение: Salawitch et al, WMO, 2019 г.; Служба за мониторинг на атмосферата на Коперник
Озоновата дупка е област, която обикновено се намира вполярни региони, в които общото съдържание на озон в атмосферния стълб (въздушен стълб с площ от 1 m²) пада под 220 Добсонови единици. Една такава единица е равна на 10 микрона озонов слой при стандартно налягане и температура.
Обикновено, когато хората говорят за озонови дупки,се отнасят до изтъняването на озоновия слой над Антарктика. Това се дължи на факта, че специалните метеорологични и химични условия, които се формират над южния полюс, увеличават антропогенното въздействие върху стратосферата.
Максималният размер на озоновата дупка над Антарктика от 1979 до 2022 г. Изображение: CAMS
Ниските температури на полярната нощ и разликата междустудените полюси и по-топлите умерени зони води до образуването на стратосферен полярен вихър. Състои се от силни въздушни течения, циркулиращи високо в атмосферата над Антарктида, изолиращи студения въздух отгоре и позволяващи натрупването на химикали, разрушаващи озона. В резултат на това всяка пролет в южното полукълбо над региона се образува озонова дупка.
Това обаче не е единственото известноподобен обект. Подобни (макар и по-малко регулярни и по-малко стабилни поради близостта до планинските вериги на континента) процеси могат да се наблюдават и на Северния полюс. А канадски изследовател миналата година съобщи за откриването на голяма озонова дупка в тропическия регион.
Как се е променила озоновата дупка през 2022 г.?
Както всяка година, пристигането на австралийското лято (вВ южното полукълбо пролетта започва през септември, а лятото през декември) с относително по-високи температури в стратосферата причиняват разпадането на полярния вихър. В резултат на това по-високите концентрации на озон в средните ширини се придвижват към южния полярен регион, запълвайки изчерпаната зона и затваряйки дупката.
Годишно сезонно формиране и закриванеозонова дупка над Антарктида. Осреднени данни от дългосрочни наблюдения и аномални стойности за 2020–2022 г. Изображение: Служба за мониторинг на атмосферата на Коперник, ECMWF
Но докато средната площ на озоновата дупкаобикновено намалявайки бързо през октомври и още по-бързо през ноември, през последните три години изследователите са наблюдавали, че озоновата дупка продължава до ноември и се затваря едва през декември. Дългосрочните наблюдения показват, че преди това се е случвало в края на октомври или ноември, а през 2022 г. озоновата дупка се е затворила едва в средата на декември. В същото време най-дългата озонова дупка в историята на наблюденията през 2020 г. продължи още по-дълго и се затвори едва на 28 декември.
Сателитно проучване показа, че през 2022ггодина максималната площ на озоновата дупка е почти 25 милиона km². Това е 12-ият резултат в цялата история на наблюдения от 1979 г. В същото време изследователите по-рано регистрираха дългосрочна тенденция към намаляване на площта на дупката от 2000 г. насам; само последните три години са нарушили тази тенденция.
Площта на озоновата дупка над Южния полюс според дългосрочни наблюдения. Изображение: CAMS
Възстановяване на озоновия слой или растеж на дупки?
Както се отбелязва в проучване на ООН и СМО,Концентрацията на озоноразрушаващи вещества в стратосферата, макар и бавно, се променя: тя намалява от края на 90-те години. Според изследователите това се дължи на приемането на Монреалския протокол за веществата, които разрушават озоновия слой. Този документ, приет през 1987 г. и влязъл в сила през 1989 г., определя списък от мерки за защита на озоновия слой. На първо място, той въведе поетапно ограничаване на производството и използването на хлорфлуорвъглеводороди.
Намаляване на количеството вещества, които разрушават озона в тропосферата. Данни от наблюдения и прогноза. Изображение: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Европейска комисия
Въпреки това, фактът, че това е продължително"сезонът на озоновата дупка" се повтаря за трети пореден път, което предполага, че в стратосферата на Южния полюс може да действат допълнителни фактори. Изследователи от службата за атмосферен мониторинг на Европейската космическа програма Коперник назовават три възможни фактора, два от които са постоянни, а третият е характерен само за 2022 г.
Първо, размер и продължителност на животаозоновата дупка може да зависи от силата на полярния вихър. Областта с ниско атмосферно налягане, образувана под въздействието на много климатични фактори, натрупва по-голямо количество вредни вещества. Например развитието на озоновата дупка през 2019 г. беше внезапно спряно от внезапно стратосферно затопляне над Антарктика през септември, което наруши полярния вихър.
В допълнение, зона с изчерпване на озоновия слой създава обратна връзка чрез радиационния ефект, забавяйки пролетното затопляне на стратосферата и следователно удължавайки живота на озоновата дупка.
Второ, глобалното затопляне еохлаждащ ефект в средната и горната част на стратосферата: парниковият ефект намалява обмена между различните слоеве на земната атмосфера (по-топлите въздушни маси остават "заключени" в долните слоеве). Според изследователите намаляването на температурата на стратосферата влияе на растежа и увеличаването на „продължителността на живота“ на озоновите дупки.
И накрая, през 2022 г. имаше мощно изригванеВулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай. Изпускането на огромен набор от аерозоли и частици пепел доведе до едно от най-големите смущения в стратосферата от много години. Въпреки че ефектът от изпускането върху състоянието на озоновия слой все още е малко разбран, изследователите смятат, че това може да доведе до увеличаване на размера и живота на озоновата дупка.
Промени в площта на озоновите дупки при дългосрочни наблюдения. Видео: Служба за наблюдение на атмосферата на Коперник
Всичко това показва, че местнитеГодишните промени в Антарктида не противоречат на глобалната тенденция за възстановяване на озоновия слой като цяло в земната атмосфера. Въпреки това, поради дългия живот на химикалите, които разрушават озона, това ще отнеме още няколко десетилетия.
ООН и СМО прогнозират в своя доклад товасубполярните региони на Антарктика, концентрациите на озон ще се върнат до нивата от преди 1980 г. едва до 2066 г. В същото време прогнозата за Арктика е по-положителна - 2045 г., а средно за по-голямата част от земното кълбо в зоната, разположена между 60 ° с.ш. и 60° ю.ш - около 2040 г.
Прочетете още:
Гигантско слънчево петно се обръща към Земята. Вижда се с просто око
Учените са измислили как да възстановят сърцето след атака
TESS откри "нова Земя": каменна планета с вода е в обитаемата зона