2022 年、世界気象機関 (WMO) と国連環境計画は、
同時に、監視サービスの研究者は、ヨーロッパのコペルニクス宇宙計画の大気は、2022 年に南極上空のオゾン ホールが 43 年間の観測で 12 番目に大きいと報告しました。同時に、3 年連続で、地球の南極の上のオゾン ホールは異常に遅く、12 月末にのみ閉じます。
2022年のオゾン層の変化。ビデオ: コペルニクス大気監視サービス、ECMWF
オゾン層とオゾンホールとは？
オゾンはあらゆる場所に存在する無色の気体です大気の層。これは酸素の同素体修飾であり、この化学元素の 3 つの原子が結合しています。オゾンは非常に強力な酸化剤です。二原子酸素よりもはるかに反応性が高く、ほとんどすべての金属および非金属、多くの無機および有機物質と化学的相互作用を起こします。
地球の大気中のオゾンのほとんど (約 90%)成層圏にいます。これは、地球の表面から約 10 ～ 16 km (緯度によって異なります) の高度から始まり、高度約 50 km まで広がる地球のガス状のエンベロープの一部です。成層圏のオゾンは、過酷な紫外線から地球上の生命を守っています。
大気中のオゾンの分布。「有用オゾン」とは、地表から15km以上の成層圏で形成されるものと考えられています。生物を有害な紫外線から保護するのはこの領域です。地球の表面近くの対流圏におけるオゾン濃度の増加は、人為起源の放出に関連しており、有害で有毒な性質を持っています。画像: サラウィッチら、WMO、2019 年。コペルニクス大気監視サービス
オゾンホールとは、典型的には次のような領域です。極地では、大気柱（面積 1 平方メートルの空気柱）内のオゾン総含有量が 220 ドブソン単位を下回ります。このような単位の 1 つは、標準の圧力および温度における 10 ミクロンのオゾン層に相当します。
Как правило, когда говорят об озоновых дырах, 南極のオゾン層が薄くなる現象を指します。これは、南極上空で形成される特殊な気象条件と化学条件が成層圏への人為的影響を増大させるという事実によるものです。
1979 年から 2022 年までの南極上のオゾンホールの最大サイズ。画像：CAMS
極夜の低温とその差寒い極と暖かい温帯は、成層圏の極渦の形成につながります。それは、南極上空の大気中を循環する強い気流で構成されており、上空の冷たい空気を遮断し、オゾン層を破壊する化学物質を蓄積させます.その結果、南半球では毎年春になるとオゾンホールが形成されます。
ただし、知られているのはこれだけではありません同様の物体。同様のプロセス（ただし、本土の山脈に近いため規則性が低く、安定性も低いですが）が北極でも観察されます。そしてカナダの研究者は昨年、熱帯地域で大規模なオゾンホールの発見を報告しました。
2022年のオゾンホールはどう変わった？
毎年のように、オーストラリアの夏の到来（南半球では、春は 9 月に始まり、夏は 12 月に始まります）、成層圏の温度が比較的高いため、極渦が崩壊します。その結果、中緯度のより高濃度のオゾンが南極地域に向かって移動し、枯渇した地域を埋めて穴を塞ぎます。
毎年恒例の季節の形成と閉鎖南極のオゾンホール。 2020 ～ 2022 年の長期観測と異常値の平均データ。画像: Copernicus Atmosphere Monitoring Service、ECMWF
しかし、オゾンホールの平均面積は通常、10 月には急速に減少し、11 月にはさらに急速に減少しますが、過去 3 年間、研究者はオゾンホールが 11 月まで持続し、12 月にのみ閉鎖することを観測しています。長期観測によると、これは 10 月下旬または 11 月に発生し、2022 年には 12 月中旬にのみオゾンホールが閉じました。同時に、2020 年の観測史上最長のオゾン ホールはさらに長く続き、12 月 28 日に閉じました。
衛星調査によると、2022年にはこの年、オゾンホールの最大面積は約2,500万km²でした。これは、1979 年以来の観測史上 12 回目の結果です。同時に、研究者らは2000年以降、穴の面積が減少する長期傾向を記録しており、この傾向を打破したのはここ3年だけである。
長期観測による南極上のオゾンホールの面積。画像：CAMS
オゾン層の回復か穴の成長か？
国連とWMOの研究で指摘されているように、成層圏のオゾン層破壊物質の濃度は、ゆっくりではあるが変化しており、1990 年代後半から減少している。研究者によると、これはオゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書の採用によるものです。 1987 年に採択され、1989 年に発効したこの文書は、オゾン層を保護するための措置のリストを定義しています。まず第一に、彼はフロンの生産と使用に対して段階的な制限を導入しました。
対流圏でオゾンを破壊する物質の量を減らす。観測データと予測。画像: WMO、UNEP、NOAA、NASA、欧州委員会
しかし、これが長いという事実「オゾン ホール シーズン」が 3 回連続で繰り返されており、南極の成層圏で別の要因が働いている可能性があることを示唆しています。ヨーロッパのコペルニクス宇宙計画の大気監視サービスの研究者は、3 つの可能性のある要因を挙げており、そのうちの 2 つは一定であり、3 つ目は 2022 年にのみ特徴的です。
まず、サイズと寿命オゾンホールは、極渦の強さに依存する可能性があります。多くの気候要因の影響下で形成された低気圧の領域には、より多くの有害物質が蓄積されます。たとえば、2019 年のオゾン ホールの発達は、9 月に南極上空で突然発生した成層圏の温暖化によって、極渦が崩壊し、突然停止しました。
さらに、オゾン層が破壊されている地域は、放射効果を通じてフィードバック ループを作成し、成層圏の春の温暖化を遅らせ、オゾン ホールの寿命を延ばします。
第二に、地球温暖化は中部および上部成層圏での冷却効果: 温室効果により、地球の大気の異なる層の間の交換が減少します (より暖かい気団は下層で「ロック」されたままになります)。研究者によると、成層圏の温度の低下は、オゾンホールの成長と「寿命」の増加に影響を与えます。
最後に、2022年に強力な噴火がありましたフンガ・トンガ・フンガ・ハーパイ火山。エアロゾルと灰粒子の膨大な配列の放出は、成層圏で長年にわたって最大の擾乱の 1 つを引き起こしました。オゾン層の状態に対する放出の影響はまだほとんど理解されていませんが、研究者は、オゾンホールのサイズと寿命の増加につながる可能性があると考えています.
長期観測におけるオゾンホール面積の変化。ビデオ: コペルニクス大気監視サービス
これらすべては、地元の南極大陸の毎年の変化は、地球の大気中のオゾン層全体の回復に向かう世界的な傾向と矛盾するものではありません。しかし、オゾンを破壊する化学物質の寿命は長いため、さらに数十年かかるでしょう。
国連と WMO は、報告書の中で次のように予測しています。南極の亜極域では、オゾン濃度が 1980 年以前のレベルに戻るのは 2066 年までです。同時に、北極圏の予測は2045年とよりポジティブであり、平均して北緯60度の間に位置するゾーン内のほとんどの地球で.そして南緯60度— 2040年頃。
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