En 2022, l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l’environnement ont présenté
Parallèlement, des chercheurs du service de veilleL'atmosphère du programme spatial européen Copernicus a rapporté que le trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique en 2022 était le 12e plus grand en 43 ans d'observations. Dans le même temps, pendant trois années consécutives, le trou d'ozone au-dessus du pôle sud de la Terre se referme anormalement tard : fin décembre seulement.
Évolution de la couche d'ozone en 2022. Vidéo : Service de surveillance de l'atmosphère Copernicus, ECMWF
Qu'est-ce que la couche d'ozone et le trou d'ozone ?
L'ozone est un gaz incolore présent dans touscouches de l'atmosphère. Il s'agit d'une modification allotropique de l'oxygène, dans laquelle trois atomes de cet élément chimique sont connectés. L'ozone est un agent oxydant très puissant : il est beaucoup plus réactif que l'oxygène diatomique et entre en interaction chimique avec presque tous les métaux et non-métaux, de nombreuses substances inorganiques et organiques.
La majeure partie de l'ozone dans l'atmosphère terrestre (environ 90 %)est dans la stratosphère. Il fait partie de l'enveloppe gazeuse de la Terre qui commence à une altitude d'environ 10 à 16 km (selon la latitude) au-dessus de la surface de la planète et s'étend jusqu'à une altitude d'environ 50 km. L'ozone dans la stratosphère protège la vie sur Terre des rayons ultraviolets agressifs.
Répartition de l'ozone dans l'atmosphère.Par « ozone utile », on entend celui qui se forme dans la stratosphère à plus de 15 km de la surface de la Terre. C'est cette zone qui protège les organismes vivants des rayons ultraviolets nocifs. Une augmentation de la concentration d'ozone dans la troposphère près de la surface de la planète est associée à des émissions anthropiques et a un caractère nocif et toxique. Image : Salawitch et al, OMM, 2019 ; Service de surveillance de l'atmosphère Copernicus
Le trou dans la couche d'ozone est une zone généralement situéerégions polaires, dans lesquelles la teneur totale en ozone dans la colonne atmosphérique (une colonne d'air d'une superficie de 1 m²) tombe en dessous de 220 unités Dobson. Une telle unité équivaut à une couche d’ozone de 10 microns à pression et température standard.
En règle générale, lorsque les gens parlent de trous dans la couche d'ozone,font référence à l’amincissement de la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique. Cela est dû au fait que les conditions météorologiques et chimiques particulières qui se forment au-dessus du pôle sud augmentent l'impact anthropique sur la stratosphère.
La taille maximale du trou dans la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique de 1979 à 2022. Image : CAME
Les basses températures de la nuit polaire et la différence entreles pôles froids et les zones tempérées plus chaudes conduisent à la formation d'un vortex polaire stratosphérique. Il se compose de forts courants d'air circulant haut dans l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique, bloquant l'air froid au-dessus et permettant aux produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone de s'accumuler. En conséquence, un trou d'ozone se forme au-dessus de la région chaque printemps dans l'hémisphère sud.
Mais ce n’est pas le seul connuobjet similaire. Des processus similaires (bien que moins réguliers et moins stables en raison de la proximité des chaînes de montagnes du continent) peuvent également être observés au pôle Nord. Et un chercheur canadien a signalé l'année dernière la découverte d'un grand trou dans la couche d'ozone dans la région tropicale.
Comment le trou dans la couche d'ozone a-t-il changé en 2022 ?
Comme chaque année, l'arrivée de l'été australien (enDans l'hémisphère sud, le printemps commence en septembre et l'été en décembre) et les températures stratosphériques relativement plus élevées provoquent la rupture du vortex polaire. En conséquence, des concentrations plus élevées d’ozone aux latitudes moyennes se déplacent vers la région polaire sud, remplissant la zone appauvrie et fermant le trou.
Formation saisonnière annuelle et fermeturetrou d'ozone au-dessus de l'Antarctique. Données moyennes des observations à long terme et des valeurs anormales pour 2020-2022. Image : Service de surveillance de l'atmosphère Copernicus, ECMWF
Mais, alors que la surface moyenne du trou d'ozonediminuant généralement rapidement en octobre et encore plus rapidement en novembre, au cours des trois dernières années, les chercheurs ont observé que le trou d'ozone persiste jusqu'en novembre et ne se referme qu'en décembre. Les observations à long terme montrent que cela se produisait fin octobre ou novembre, et en 2022, le trou dans la couche d'ozone ne s'est refermé qu'à la mi-décembre. Dans le même temps, le trou d'ozone le plus long de l'histoire des observations en 2020 a duré encore plus longtemps et ne s'est refermé que le 28 décembre.
Une étude satellite a montré qu'en 2022année, la superficie maximale du trou dans la couche d'ozone était de près de 25 millions de km². Il s’agit du 12e résultat dans toute l’histoire des observations depuis 1979. Dans le même temps, les chercheurs avaient précédemment enregistré une tendance à long terme vers une réduction de la superficie du trou depuis 2000 ; seules les trois dernières années ont brisé cette tendance ;
La zone du trou dans la couche d'ozone au-dessus du pôle Sud selon des observations à long terme. Image : CAME
Restauration de la couche d'ozone ou croissance de trous ?
Comme le note une étude de l'ONU et de l'OMM,La concentration de substances appauvrissant la couche d'ozone dans la stratosphère, bien que lente, évolue : elle diminue depuis la fin des années 1990. Cela est dû, selon les chercheurs, à l'adoption du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone. Ce document, adopté en 1987 et entré en vigueur en 1989, définissait une liste de mesures de protection de la couche d'ozone. Tout d'abord, il a introduit une restriction progressive de la production et de l'utilisation des chlorofluorocarbures.
Réduire la quantité de substances qui détruisent l'ozone dans la troposphère. Données d'observation et prévisions. Image : OMM, PNUE, NOAA, NASA, Commission européenne
Cependant, le fait que ce longLa "saison du trou dans la couche d'ozone" se répète pour la troisième fois consécutive, suggérant que des facteurs supplémentaires pourraient être à l'œuvre dans la stratosphère du pôle Sud. Les chercheurs du service de surveillance atmosphérique du programme spatial européen Copernicus citent trois facteurs possibles, dont deux sont constants, et le troisième n'est caractéristique que pour 2022.
Tout d'abord, la taille et la durée de viele trou dans la couche d'ozone peut dépendre de la force du vortex polaire. La zone de basse pression atmosphérique formée sous l'influence de nombreux facteurs climatiques accumule une plus grande quantité de substances nocives. Par exemple, le développement du trou dans la couche d'ozone en 2019 a été brusquement stoppé par un réchauffement stratosphérique soudain au-dessus de l'Antarctique en septembre qui a perturbé le vortex polaire.
De plus, une zone appauvrissant la couche d'ozone crée une boucle de rétroaction par effet radiatif, ralentissant le réchauffement printanier de la stratosphère et prolongeant ainsi la durée de vie du trou d'ozone.
Deuxièmement, le réchauffement climatique esteffet de refroidissement dans la stratosphère moyenne et supérieure : l'effet de serre réduit les échanges entre les différentes couches de l'atmosphère terrestre (les masses d'air plus chaudes restent « enfermées » dans les couches inférieures). Selon les chercheurs, la diminution de la température de la stratosphère affecte la croissance et l'augmentation de "l'espérance de vie" des trous d'ozone.
Enfin, en 2022, il y a eu une puissante éruptionVolcan Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. La libération d'une vaste gamme d'aérosols et de particules de cendres a entraîné l'une des plus importantes perturbations de la stratosphère depuis de nombreuses années. Bien que l'effet du rejet sur l'état de la couche d'ozone soit encore peu compris, les chercheurs pensent qu'il pourrait entraîner une augmentation de la taille et de la durée de vie du trou d'ozone.
Changements dans la zone des trous d'ozone dans les observations à long terme. Vidéo : Service de surveillance de l'atmosphère de Copernicus
Tout cela indique que les locauxLes changements d’une année sur l’autre en Antarctique ne contredisent pas la tendance mondiale vers la restauration de l’ensemble de la couche d’ozone dans l’atmosphère terrestre. Cependant, en raison de la longue durée de vie des produits chimiques qui détruisent l’ozone, cela prendra encore plusieurs décennies.
L'ONU et l'OMM prédisent dans leur rapport querégions subpolaires de l'Antarctique, les concentrations d'ozone ne reviendront aux niveaux d'avant 1980 qu'en 2066. Dans le même temps, les prévisions pour l'Arctique sont plus positives - 2045, et en moyenne pour la majeure partie du globe dans la zone située entre 60 ° N. et 60°S — vers 2040.
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