Godine 2022. predstavili su Svjetska meteorološka organizacija (WMO) i Program Ujedinjenih naroda za okoliš
Istodobno, istraživači Službe za praćenjeAtmosfera europskog svemirskog programa Copernicus izvijestila je da je ozonska rupa nad Antarktikom 2022. bila 12. najveća u 43 godine promatranja. Istovremeno, već tri godine zaredom, ozonska rupa iznad južnog pola Zemlje zatvara se anomalno kasno: tek krajem prosinca.
Promjena ozonskog omotača 2022. Video: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Što je ozonski omotač i ozonska rupa?
Ozon je bezbojni plin koji se nalazi u svimslojeva atmosfere. Ovo je alotropska modifikacija kisika, u kojoj su povezana tri atoma ovog kemijskog elementa. Ozon je vrlo snažan oksidans: mnogo je reaktivniji od dvoatomnog kisika i stupa u kemijsku interakciju s gotovo svim metalima i nemetalima, mnogim anorganskim i organskim tvarima.
Većina ozona u zemljinoj atmosferi (oko 90%)je u stratosferi. Dio je Zemljine plinovite ovojnice koja počinje na visini od oko 10-16 km (ovisno o geografskoj širini) iznad površine planeta i proteže se do visine od oko 50 km. Ozon u stratosferi štiti život na Zemlji od jakog ultraljubičastog zračenja.
Raspodjela ozona u atmosferi.„Korisnim ozonom“ smatra se onaj koji nastaje u stratosferi Iznad 15 km od površine Zemlje. To je područje koje štiti žive organizme od štetnog ultraljubičastog zračenja. Povećanje koncentracije ozona u troposferi blizu površine planeta povezano je s antropogenim emisijama i ima štetan, toksičan karakter. Slika: Salawitch et al, WMO, 2019.; Služba za praćenje atmosfere Copernicus
Ozonska rupa je područje koje se obično nalazipolarne regije, u kojima ukupni sadržaj ozona u atmosferskom stupcu (stupac zraka s površinom od 1 m²) pada ispod 220 Dobsonovih jedinica. Jedna takva jedinica jednaka je ozonskom omotaču od 10 mikrona pri standardnom tlaku i temperaturi.
Obično, kada ljudi govore o ozonskim rupama,odnose se na stanjivanje ozonskog omotača iznad Antarktika. To je zbog činjenice da posebni meteorološki i kemijski uvjeti koji se stvaraju iznad južnog pola povećavaju antropogeni utjecaj na stratosferu.
Maksimalna veličina ozonske rupe nad Antarktikom od 1979. do 2022. godine. Slika: KAMERE
Niske temperature polarne noći i razlika izmeđuhladnih polova i toplijih umjerenih zona dovodi do stvaranja stratosferskog polarnog vrtloga. Sastoji se od jakih zračnih struja koje kruže visoko u atmosferi iznad Antarktika, zatvarajući hladan zrak iznad i dopuštajući nakupljanje kemikalija koje oštećuju ozon. Kao rezultat toga, svakog proljeća na južnoj hemisferi iznad regije se stvara ozonska rupa.
Međutim, to nije jedino poznatosličan objekt. Slični (iako manje pravilni i manje stabilni zbog blizine planinskih lanaca kopna) procesi se mogu promatrati i na Sjevernom polu. A kanadski je istraživač prošle godine izvijestio o otkriću velike ozonske rupe u tropskom području.
Kako se ozonska rupa promijenila 2022.?
Kao i svake godine, dolazak australskog ljeta (uNa južnoj hemisferi proljeće počinje u rujnu, a ljeto u prosincu) s relativno višim temperaturama stratosfere uzrokuje raspadanje polarnog vrtloga. Kao rezultat toga, veće koncentracije ozona u srednjim geografskim širinama kreću se prema južnom polarnom području, ispunjavajući osiromašeno područje i zatvarajući rupu.
Godišnje sezonsko formiranje i zatvaranjeozonska rupa iznad Antarktika. Prosječni podaci dugoročnih promatranja i anomalnih vrijednosti za 2020.–2022. Slika: Služba za praćenje atmosfere Copernicus, ECMWF
Ali, dok je prosječna površina ozonske rupeobično se brzo smanjuje u listopadu, a još brže u studenom, u posljednje tri godine istraživači su primijetili da ozonska rupa postoji do studenog i zatvara se tek u prosincu. Dugogodišnja promatranja pokazuju da se to događalo krajem listopada ili u studenom, a 2022. ozonska rupa zatvorila se tek sredinom prosinca. Istodobno, najduža ozonska rupa u povijesti promatranja 2020. godine trajala je još duže i zatvorila se tek 28. prosinca.
Satelitska studija pokazala je da je 2022godine najveća površina ozonske rupe bila je gotovo 25 milijuna km². Ovo je 12. rezultat u cijeloj povijesti promatranja od 1979. godine. Istodobno, istraživači su prethodno zabilježili dugoročni trend smanjenja površine rupe od 2000. godine; tek su posljednje tri godine prekinule taj trend.
Područje ozonske rupe iznad Južnog pola prema dugogodišnjim promatranjima. Slika: KAMERE
Obnova ozonskog omotača ili rast rupa?
Kao što je navedeno u studiji UN-a i WMO-a,Koncentracija tvari koje oštećuju ozonski omotač u stratosferi, iako polagano, mijenja se: u opadanju je od kasnih 1990-ih. To je, prema istraživačima, posljedica usvajanja Montrealskog protokola o tvarima koje oštećuju ozonski omotač. Tim dokumentom, donesenim 1987. godine, a stupio na snagu 1989. godine, definiran je popis mjera za zaštitu ozonskog omotača. Prije svega, uveo je postupno ograničenje proizvodnje i uporabe klorofluorougljika.
Smanjenje količine tvari koje uništavaju ozon u troposferi. Podaci motrenja i prognoza. Slika: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Europska komisija
Međutim, činjenica da je ovaj dugotrajan"sezona ozonskih rupa" ponavlja se treći put zaredom, što sugerira da bi u stratosferi Južnog pola mogli djelovati dodatni čimbenici. Istraživači iz službe za motrenje atmosfere europskog svemirskog programa Copernicus navode tri moguća čimbenika, od kojih su dva konstantna, a treći je karakterističan samo za 2022. godinu.
Prvo, veličina i životni vijekozonska rupa može ovisiti o snazi polarnog vrtloga. Područje niskog atmosferskog tlaka nastalo pod utjecajem mnogih klimatskih čimbenika nakuplja veću količinu štetnih tvari. Na primjer, razvoj ozonske rupe 2019. naglo je zaustavljen događajem iznenadnog zagrijavanja stratosfere iznad Antarktike u rujnu koji je poremetio polarni vrtlog.
Osim toga, područje koje oštećuje ozonski omotač stvara povratnu spregu kroz učinak zračenja, usporavajući proljetno zagrijavanje stratosfere i time produžujući život ozonske rupe.
Drugo, globalno zatopljenje jeučinak hlađenja u srednjoj i gornjoj stratosferi: efekt staklenika smanjuje izmjenu između različitih slojeva zemljine atmosfere (toplije zračne mase ostaju "zaključane" u nižim slojevima). Prema istraživačima, pad temperature stratosfere utječe na rast i produljenje "životnog vijeka" ozonskih rupa.
Konačno, 2022. godine došlo je do snažne erupcijeVulkan Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. Oslobađanje ogromnog niza aerosola i čestica pepela dovelo je do jednog od najvećih poremećaja u stratosferi u mnogo godina. Iako je učinak ispuštanja na stanje ozonskog omotača još uvijek slabo shvaćen, istraživači vjeruju da bi to moglo dovesti do povećanja veličine i trajanja ozonske rupe.
Promjene u području ozonskih rupa u dugoročnim promatranjima. Video: Copernicus služba za praćenje atmosfere
Sve to ukazuje da lokalniPromjene iz godine u godinu na Antarktici nisu u suprotnosti s globalnim trendom obnove ozonskog omotača kao cjeline u Zemljinoj atmosferi. No, zbog dugog vijeka trajanja kemikalija koje uništavaju ozon, trebat će još nekoliko desetljeća.
UN i WMO predviđaju u svom izvješću dasubpolarnim područjima Antarktika, koncentracije ozona vratit će se na razine prije 1980. godine tek do 2066. godine. U isto vrijeme, prognoza za Arktik je pozitivnija - 2045., au prosjeku za veći dio svijeta u zoni koja se nalazi između 60 ° N. i 60° J - oko 2040.
Čitaj više:
Ogromna sunčeva pjega okreće se prema Zemlji. Vidljivo je golim okom
Znanstvenici su smislili kako vratiti srce nakon napada
TESS je otkrio "novu Zemlju": kameni planet s vodom nalazi se u nastanjivoj zoni