Nel 2022 sono stati presentati l’Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) e il Programma ambientale delle Nazioni Unite
Allo stesso tempo, i ricercatori del servizio di monitoraggioL'atmosfera del programma spaziale europeo Copernicus ha riferito che il buco dell'ozono sopra l'Antartide nel 2022 è stato il 12° più grande in 43 anni di osservazioni. Allo stesso tempo, per tre anni consecutivi, il buco dell'ozono sopra il polo sud della Terra si chiude in modo anomalo in ritardo: solo alla fine di dicembre.
Cambiamento dello strato di ozono nel 2022. Video: Servizio di monitoraggio dell'atmosfera di Copernicus, ECMWF
Cos'è lo strato di ozono e il buco dell'ozono?
L'ozono è un gas incolore presente in tuttistrati dell'atmosfera. Questa è una modifica allotropica dell'ossigeno, in cui sono collegati tre atomi di questo elemento chimico. L'ozono è un potentissimo agente ossidante: è molto più reattivo dell'ossigeno biatomico ed entra in interazione chimica con quasi tutti i metalli e non metalli, molte sostanze inorganiche ed organiche.
La maggior parte dell'ozono nell'atmosfera terrestre (circa il 90%)è nella stratosfera. Fa parte dell'involucro gassoso della Terra che inizia a un'altitudine di circa 10-16 km (a seconda della latitudine) sopra la superficie del pianeta e si estende fino a un'altitudine di circa 50 km. L'ozono nella stratosfera protegge la vita sulla Terra dalle dure radiazioni ultraviolette.
Distribuzione dell'ozono nell'atmosfera.Si considera "ozono utile" quello che si forma nella stratosfera Al di sopra dei 15 km dalla superficie terrestre. È quest'area che protegge gli organismi viventi dalle dannose radiazioni ultraviolette. Un aumento della concentrazione di ozono nella troposfera vicino alla superficie del pianeta è associato alle emissioni antropogeniche e ha un carattere nocivo e tossico. Immagine: Salawitch et al, WMO, 2019; Servizio di monitoraggio dell'atmosfera di Copernicus
Il buco dell'ozono è un'area tipicamente inregioni polari, in cui il contenuto totale di ozono nella colonna atmosferica (una colonna d'aria con una superficie di 1 m²) scende al di sotto delle 220 unità Dobson. Una di queste unità equivale a uno strato di ozono di 10 micron a pressione e temperatura standard.
In genere, quando si parla di buchi dell'ozono,si riferiscono all’assottigliamento dello strato di ozono sopra l’Antartide. Ciò è dovuto al fatto che le particolari condizioni meteorologiche e chimiche che si formano sopra il polo sud aumentano l’impatto antropico sulla stratosfera.
La dimensione massima del buco dell'ozono sopra l'Antartide dal 1979 al 2022. Immagine: CAM
Le basse temperature della notte polare e la differenza trapoli freddi e zone temperate più calde portano alla formazione di un vortice polare stratosferico. Consiste in forti correnti d'aria che circolano in alto nell'atmosfera sopra l'Antartide, isolando l'aria fredda sopra e permettendo alle sostanze chimiche che riducono lo strato di ozono di accumularsi. Di conseguenza, ogni primavera nell'emisfero australe si forma un buco nell'ozono sulla regione.
Questo però non è l’unico conosciutooggetto simile. Processi simili (anche se meno regolari e meno stabili a causa della vicinanza alle catene montuose della terraferma) si possono osservare anche al Polo Nord. E l'anno scorso un ricercatore canadese ha riferito della scoperta di un grande buco nell'ozono nella regione tropicale.
Come è cambiato il buco dell'ozono nel 2022?
Come ogni anno, l'arrivo dell'estate australiana (inNell'emisfero meridionale, la primavera inizia a settembre e l'estate a dicembre) con temperature stratosferiche relativamente più elevate provocano la rottura del vortice polare. Di conseguenza, concentrazioni più elevate di ozono alle medie latitudini si spostano verso la regione del polo sud, riempiendo l’area impoverita e chiudendo il buco.
Formazione stagionale annuale e chiusurabuco dell'ozono sopra l'Antartide. Dati medi di osservazioni a lungo termine e valori anomali per il periodo 2020-2022. Immagine: Servizio di monitoraggio dell'atmosfera di Copernicus, ECMWF
Ma, mentre l'area media del buco dell'ozonodi solito diminuendo rapidamente in ottobre e ancora più rapidamente in novembre, negli ultimi tre anni i ricercatori hanno osservato che il buco dell'ozono persiste fino a novembre e si chiude solo a dicembre. Le osservazioni a lungo termine mostrano che ciò accadeva alla fine di ottobre o novembre e nel 2022 il buco dell'ozono si è chiuso solo a metà dicembre. Allo stesso tempo, il buco dell'ozono più lungo nella storia delle osservazioni nel 2020 è durato ancora di più e si è chiuso solo il 28 dicembre.
Uno studio satellitare lo ha mostrato nel 2022anno, l’area massima del buco dell’ozono era di quasi 25 milioni di km². Questo è il dodicesimo risultato nell'intera storia delle osservazioni dal 1979. Allo stesso tempo, i ricercatori avevano già registrato già a partire dal 2000 una tendenza a lungo termine verso una riduzione dell’area del buco; solo gli ultimi tre anni hanno interrotto questa tendenza.
L'area del buco dell'ozono sopra il Polo Sud secondo osservazioni a lungo termine. Immagine: CAM
Ripristino dello strato di ozono o crescita di buchi?
Come osservato in uno studio dell'ONU e dell'OMM,La concentrazione di sostanze che riducono lo strato di ozono nella stratosfera, sebbene lentamente, sta cambiando: è in calo dalla fine degli anni '90. Ciò è dovuto, secondo i ricercatori, all'adozione del Protocollo di Montreal sulle sostanze che riducono lo strato di ozono. Questo documento, adottato nel 1987 ed entrato in vigore nel 1989, definiva un elenco di misure per proteggere lo strato di ozono. In primo luogo, ha introdotto una restrizione graduale alla produzione e all'uso di clorofluorocarburi.
Ridurre la quantità di sostanze che distruggono l'ozono nella troposfera. Dati osservativi e previsione. Immagine: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Commissione europea
Tuttavia, il fatto che questo lungoLa "stagione del buco dell'ozono" si ripete per la terza volta consecutiva, suggerendo che ulteriori fattori potrebbero essere all'opera nella stratosfera del Polo Sud. I ricercatori del servizio di monitoraggio atmosferico del programma spaziale europeo Copernicus nominano tre possibili fattori, due dei quali sono costanti e il terzo è caratteristico solo per il 2022.
Innanzitutto, dimensioni e duratail buco dell'ozono può dipendere dalla forza del vortice polare. L'area di bassa pressione atmosferica formata sotto l'influenza di molti fattori climatici accumula una maggiore quantità di sostanze nocive. Ad esempio, lo sviluppo del buco dell'ozono nel 2019 è stato bruscamente interrotto da un improvviso evento di riscaldamento stratosferico sopra l'Antartide a settembre che ha interrotto il vortice polare.
Inoltre, un'area che riduce lo strato di ozono crea un ciclo di feedback attraverso l'effetto radiativo, rallentando il riscaldamento primaverile della stratosfera e quindi prolungando la vita del buco dell'ozono.
In secondo luogo, il riscaldamento globale lo èeffetto di raffreddamento nella media e alta stratosfera: l'effetto serra riduce lo scambio tra i diversi strati dell'atmosfera terrestre (le masse d'aria più calde rimangono "bloccate" negli strati inferiori). Secondo i ricercatori, la diminuzione della temperatura della stratosfera influisce sulla crescita e sull'aumento della "aspettativa di vita" dei buchi dell'ozono.
Infine, nel 2022 c'è stata una potente eruzioneVulcano Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. Il rilascio di una vasta gamma di aerosol e particelle di cenere ha portato a uno dei più grandi disturbi nella stratosfera da molti anni. Sebbene l'effetto del rilascio sullo stato dello strato di ozono sia ancora poco compreso, i ricercatori ritengono che potrebbe portare ad un aumento delle dimensioni e della durata del buco dell'ozono.
Cambiamenti nell'area dei buchi dell'ozono nelle osservazioni a lungo termine. Video: servizio di monitoraggio dell'atmosfera di Copernicus
Tutto ciò indica che localei cambiamenti annuali in Antartide non contraddicono la tendenza globale verso il ripristino dello strato di ozono nel suo insieme nell’atmosfera terrestre. Tuttavia, a causa della lunga durata delle sostanze chimiche che distruggono l’ozono, ci vorranno ancora diversi decenni.
L'ONU e l'OMM lo prevedono nel loro rapportoregioni subpolari dell'Antartide, le concentrazioni di ozono torneranno ai livelli precedenti al 1980 solo entro il 2066. Allo stesso tempo, la previsione per l'Artico è più positiva - 2045, e in media per la maggior parte del globo nella zona situata tra 60 ° N. e 60° S — intorno al 2040.
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