V roce 2022 představila Světová meteorologická organizace (WMO) a Program OSN pro životní prostředí
Zároveň výzkumníci z Monitorovací službyAtmosféra evropského vesmírného programu Copernicus hlásila, že ozonová díra nad Antarktidou v roce 2022 byla 12. největší za 43 let pozorování. Přitom už tři roky po sobě se ozónová díra nad jižním pólem Země uzavírá anomálně pozdě: až na konci prosince.
Změna ozonové vrstvy v roce 2022. Video: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Co je to ozónová vrstva a ozónová díra?
Ozon je bezbarvý plyn, který se vyskytuje ve všechvrstvy atmosféry. Jedná se o alotropní modifikaci kyslíku, ve které jsou spojeny tři atomy tohoto chemického prvku. Ozon je velmi silné oxidační činidlo: je mnohem reaktivnější než dvouatomový kyslík a vstupuje do chemické interakce s téměř všemi kovy a nekovy, mnoha anorganickými a organickými látkami.
Většina ozónu v zemské atmosféře (asi 90 %)je ve stratosféře. Je součástí zemského plynného obalu, který začíná ve výšce asi 10–16 km (v závislosti na zeměpisné šířce) nad povrchem planety a sahá do výšky asi 50 km. Ozón ve stratosféře chrání život na Zemi před drsným ultrafialovým zářením.
Distribuce ozonu v atmosféře.Za "užitečný ozón" se považuje ten, který se tvoří ve stratosféře nad 15 km od zemského povrchu. Právě tato oblast chrání živé organismy před škodlivým ultrafialovým zářením. Nárůst koncentrace ozonu v troposféře blízko povrchu planety je spojen s antropogenními emisemi a má škodlivý, toxický charakter. Obrázek: Salawitch et al, WMO, 2019; Služba monitorování atmosféry Copernicus
Ozónová díra je oblast typicky uvnitřpolární oblasti, ve kterých celkový obsah ozonu v atmosférickém sloupci (sloupec vzduchu o ploše 1 m²) klesá pod 220 Dobsonových jednotek. Jedna taková jednotka se rovná 10 mikronové ozónové vrstvě při standardním tlaku a teplotě.
Obvykle, když lidé mluví o ozónových dírách,odkazují na ztenčování ozonové vrstvy nad Antarktidou. To je způsobeno tím, že zvláštní meteorologické a chemické podmínky, které se tvoří nad jižním pólem, zvyšují antropogenní dopad na stratosféru.
Maximální velikost ozónové díry nad Antarktidou od roku 1979 do roku 2022. Obrázek: CAMS
Nízké teploty polární noci a rozdíl mezistudených pólů a teplejších mírných pásem vede k vytvoření stratosférického polárního víru. Skládá se ze silných proudů vzduchu, které cirkulují vysoko v atmosféře nad Antarktidou, uzavírají studený vzduch nad Antarktidou a umožňují hromadění chemikálií poškozujících ozónovou vrstvu. V důsledku toho se nad oblastí každé jaro na jižní polokouli vytvoří ozónová díra.
To však není jediné známépodobný objekt. Podobné (byť méně pravidelné a méně stabilní kvůli blízkosti pohoří pevniny) procesy lze pozorovat také na severním pólu. A kanadský výzkumník v loňském roce ohlásil objev velké ozónové díry v tropické oblasti.
Jak se změnila ozonová díra v roce 2022?
Jako každý rok, příchod australského léta (inNa jižní polokouli začíná jaro v září a léto v prosinci) s relativně vyššími teplotami ve stratosféře způsobuje rozpad polárního víru. V důsledku toho se vyšší koncentrace ozonu ve středních zeměpisných šířkách přesouvají směrem k jižní polární oblasti, čímž zaplňují vyčerpanou oblast a uzavírají díru.
Roční sezónní tvorba a uzavřeníozonová díra nad Antarktidou. Průměrná data dlouhodobých pozorování a anomálních hodnot za roky 2020–2022. Obrázek: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Ale zatímco průměrná plocha ozónové díryobvykle rychle klesá v říjnu a ještě rychleji v listopadu, v posledních třech letech výzkumníci pozorovali, že ozonová díra přetrvává až do listopadu a uzavírá se až v prosinci. Dlouhodobá pozorování ukazují, že se to stávalo na konci října nebo listopadu a v roce 2022 se ozonová díra uzavřela až v polovině prosince. Nejdelší ozonová díra v historii pozorování v roce 2020 přitom trvala ještě déle a uzavřela se až 28. prosince.
Satelitní studie ukázala, že v roce 2022roce byla maximální plocha ozonové díry téměř 25 milionů km². Jde o 12. výsledek v celé historii pozorování od roku 1979. Badatelé přitom již dříve od roku 2000 zaznamenali dlouhodobý trend zmenšování plochy díry, teprve poslední tři roky tento trend prolomily.
Oblast ozonové díry nad jižním pólem podle dlouhodobých pozorování. Obrázek: CAMS
Obnova ozonové vrstvy nebo růst děr?
Jak uvádí studie OSN a WMO,Koncentrace látek poškozujících ozonovou vrstvu ve stratosféře, i když pomalu, se měnila: od konce 90. let 20. století klesá. To je podle výzkumníků způsobeno přijetím Montrealského protokolu o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu. Tento dokument, přijatý v roce 1987 a vstoupil v platnost v roce 1989, definoval seznam opatření na ochranu ozonové vrstvy. Nejprve zavedl postupné omezení výroby a používání chlorfluoruhlovodíků.
Snížení množství látek, které ničí ozón v troposféře. Údaje z pozorování a předpověď. Obrázek: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Evropská komise
Nicméně skutečnost, že toto zdlouhavé"sezóna ozónových děr" se opakuje potřetí v řadě, což naznačuje, že ve stratosféře jižního pólu mohou působit další faktory. Výzkumníci ze služby monitorování atmosféry evropského vesmírného programu Copernicus jmenují tři možné faktory, z nichž dva jsou konstantní a třetí je charakteristický pouze pro rok 2022.
Za prvé, velikost a životnostozónová díra může záviset na síle polárního víru. Oblast nízkého atmosférického tlaku vytvořená pod vlivem mnoha klimatických faktorů akumuluje větší množství škodlivých látek. Například vývoj ozonové díry v roce 2019 byl náhle zastaven náhlým stratosférickým oteplením nad Antarktidou v září, které narušilo polární vír.
Oblast poškozující ozón navíc vytváří zpětnou vazbu prostřednictvím radiačního efektu, zpomaluje jarní oteplování stratosféry a prodlužuje tak životnost ozonové díry.
Za druhé, globální oteplování jechladící efekt ve střední a horní stratosféře: skleníkový efekt snižuje výměnu mezi různými vrstvami zemské atmosféry (teplejší vzduchové hmoty zůstávají „uzamčeny“ ve spodních vrstvách). Snížení teploty stratosféry má podle vědců vliv na růst a prodlužování „délky života“ ozonových děr.
Nakonec v roce 2022 došlo k silné erupciSopka Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. Uvolnění obrovského množství aerosolů a částic popela vedlo k jednomu z největších poruch ve stratosféře za mnoho let. Ačkoli je vliv uvolňování na stav ozonové vrstvy stále málo pochopen, vědci se domnívají, že by to mohlo vést ke zvýšení velikosti a životnosti ozónové díry.
Změny v oblasti ozonových děr při dlouhodobých pozorováních. Video: Služba monitorování atmosféry Copernicus
To vše svědčí o tom, že místnímeziroční změny v Antarktidě nejsou v rozporu s celosvětovým trendem obnovy ozonové vrstvy jako celku v zemské atmosféře. Vzhledem k dlouhé životnosti chemikálií, které ničí ozón, to však potrvá ještě několik desítek let.
Předpovídají to ve své zprávě OSN a WMOsubpolárních oblastech Antarktidy se koncentrace ozonu vrátí na úroveň před rokem 1980 až do roku 2066. Zároveň je předpověď pro Arktidu pozitivnější - 2045 a v průměru pro většinu zeměkoule v zóně mezi 60 ° severní šířky. a 60° jižní šířky - kolem roku 2040.
Přečtěte si více:
Obrovská sluneční skvrna se obrací k Zemi. Je vidět pouhým okem
Vědci přišli na to, jak obnovit srdce po záchvatu
TESS objevil "novou Zemi": kamenná planeta s vodou je v obyvatelné zóně