2022년에는 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획이 발표한
동시에 모니터링 서비스의 연구원유럽 코페르니쿠스 우주 프로그램의 분위기는 2022년 남극 대륙 상공의 오존 구멍이 43년 관측 기간 중 12번째로 크다고 보고했습니다. 동시에 3년 연속으로 지구 남극 위의 오존 구멍은 12월 말에야 비정상적으로 늦게 닫힙니다.
2022년 오존층 변화. 비디오: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
오존층과 오존홀이란?
오존은 모든 물질에서 발견되는 무색의 기체입니다.대기층. 이것은이 화학 원소의 세 원자가 연결된 산소의 동소체 변형입니다. 오존은 매우 강력한 산화제입니다. 오존은 이원자 산소보다 훨씬 반응성이 높으며 거의 모든 금속 및 비금속, 많은 무기 및 유기 물질과 화학적 상호 작용을 합니다.
지구 대기 중 오존의 대부분(약 90%)성층권에 있다. 그것은 행성 표면 위 약 10–16km(위도에 따라 다름)의 고도에서 시작하여 약 50km의 고도까지 확장되는 지구의 가스 봉투의 일부입니다. 성층권의 오존은 가혹한 자외선으로부터 지구 생명체를 보호합니다.
대기 중 오존 분포."유용한 오존"은 지구 표면에서 15km 이상의 성층권에서 형성되는 것으로 간주됩니다. 유해한 자외선으로부터 살아있는 유기체를 보호하는 것이 바로 이 영역입니다. 지구 표면 근처의 대류권에서 오존 농도의 증가는 인위적 배출과 관련이 있으며 유해하고 독성이 있습니다. 이미지: Salawich 외, WMO, 2019; 코페르니쿠스 대기 모니터링 서비스
오존 구멍은 일반적으로 다음과 같은 영역입니다.대기 기둥(면적 1m²의 공기 기둥)의 총 오존 함량이 220 돕슨 단위 미만으로 떨어지는 극지방. 이러한 단위 하나는 표준 압력 및 온도에서 10미크론 오존층과 같습니다.
일반적으로 사람들이 오존홀에 관해 이야기할 때,남극 대륙의 오존층이 얇아지는 현상을 참조하세요. 이는 남극 위에 형성되는 특별한 기상학적, 화학적 조건이 성층권에 대한 인위적 영향을 증가시키기 때문입니다.
1979년부터 2022년까지 남극대륙의 최대 오존 구멍 크기. 이미지: 캠스
극야의 낮은 기온과 그 차이한랭 극지방과 따뜻한 온대 지역은 성층권 극소용돌이를 형성합니다. 그것은 남극대륙 상공에서 순환하는 강한 기류로 구성되어 위의 차가운 공기를 차단하고 오존층 파괴 화학 물질이 축적되도록 합니다. 그 결과 남반구에서는 봄마다 오존 구멍이 이 지역에 형성됩니다.
그러나 이것이 알려진 유일한 것은 아니다비슷한 개체. 비슷한(비록 본토의 산맥에 근접해 있기 때문에 덜 규칙적이고 덜 안정적이긴 하지만) 북극에서도 비슷한 과정이 관찰될 수 있습니다. 그리고 작년에 캐나다의 한 연구원은 열대 지역에서 대규모 오존 구멍이 발견되었다고 보고했습니다.
2022년 오존홀은 어떻게 변했을까?
매년 그렇듯이 호주의 여름이 다가오고 있습니다.남반구에서는 봄이 9월에 시작되고 여름이 12월에 시작됩니다. 성층권 온도가 상대적으로 높아 극소용돌이가 붕괴됩니다. 결과적으로 중위도 지역의 더 높은 농도의 오존이 남극 지역으로 이동하여 고갈된 지역을 채우고 구멍을 닫습니다.
연간 계절 형성 및 폐쇄남극 대륙에 오존 구멍. 2020-2022년 장기 관측 및 변칙 값의 평균 데이터. 이미지: 코페르니쿠스 대기 모니터링 서비스, ECMWF
그러나 오존 구멍의 평균 면적은일반적으로 10월에 급격히 감소하고 11월에는 더 빠르게 감소합니다. 지난 3년 동안 연구원들은 오존 구멍이 11월까지 지속되고 12월에만 닫히는 것을 관찰했습니다. 장기 관측에 따르면 이러한 현상은 10월 말이나 11월에 발생했으며 2022년에는 오존 구멍이 12월 중순에야 닫혔습니다. 동시에 2020년 관측 역사상 가장 긴 오존 구멍은 더 오래 지속되어 12월 28일에야 폐쇄되었습니다.
위성 연구에 따르면 2022년에는지난해 오존 구멍의 최대 면적은 거의 2,500만km²에 달했습니다. 이는 1979년 이후 전체 관측 역사상 12번째 결과다. 동시에 연구자들은 이전에 2000년 이후로 구멍 면적이 감소하는 장기적인 추세를 기록했는데, 최근 3년만이 이러한 추세를 깨뜨렸습니다.
장기 관측에 따른 남극 위의 오존 구멍 면적. 이미지: 캠스
오존층 회복인가, 구멍의 성장인가?
UN과 WMO의 연구에서 언급한 바와 같이,성층권 내 오존층 파괴 물질의 농도는 느리지만 변화하고 있으며 1990년대 후반부터 감소하고 있습니다. 이는 오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서가 채택되었기 때문입니다. 1987년에 채택되어 1989년에 발효된 이 문서는 오존층을 보호하기 위한 조치 목록을 정의했습니다. 우선 그는 염화불화탄소의 생산과 사용에 대한 단계적 제한을 도입했습니다.
대류권에서 오존을 파괴하는 물질의 양을 줄입니다. 관측 데이터 및 예측. 이미지: WMO, UNEP, NOAA, NASA, 유럽 위원회
다만, 이 길이가 길다는 사실은"오존홀 시즌"이 세 번 연속 반복되고 있어 남극 성층권에 추가적인 요인이 작용하고 있을 수 있음을 시사합니다. 유럽 코페르니쿠스 우주 프로그램의 대기 모니터링 서비스 연구원은 세 가지 가능한 요인을 언급하며 그 중 두 가지는 일정하고 세 번째는 2022년에만 특징적입니다.
첫째, 크기와 수명오존 구멍은 극소용돌이의 강도에 따라 달라질 수 있습니다. 많은 기후 요인의 영향으로 형성된 대기압이 낮은 지역에는 더 많은 양의 유해 물질이 축적됩니다. 예를 들어, 2019년 오존홀 개발은 9월 남극대륙에서 발생한 갑작스러운 성층권 온난화 현상으로 인해 극소용돌이를 방해하면서 갑자기 중단되었습니다.
또한 오존층 파괴 지역은 복사 효과를 통해 피드백 루프를 생성하여 성층권의 봄철 온난화를 늦추고 따라서 오존 구멍의 수명을 연장합니다.
둘째, 지구 온난화는중간 및 상부 성층권의 냉각 효과: 온실 효과는 지구 대기의 여러 층 사이의 교환을 감소시킵니다(따뜻한 기단은 하부 층에 "고정"된 상태로 유지됨). 연구원들에 따르면, 성층권의 온도 감소는 오존 구멍의 성장과 "기대 수명"의 증가에 영향을 미칩니다.
마침내 2022년 강력한 분화가 일어났다.화산 Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. 거대한 배열의 에어로졸과 화산재 입자의 방출은 수년 동안 성층권에서 가장 큰 교란 중 하나를 초래했습니다. 오존층 상태에 대한 방출의 영향은 아직 거의 이해되지 않았지만 연구자들은 이것이 오존 구멍의 크기와 수명을 증가시킬 수 있다고 믿고 있습니다.
장기 관측에서 오존 구멍 영역의 변화. 비디오: 코페르니쿠스 대기 모니터링 서비스
이 모든 것은 지역적임을 나타냅니다.남극 대륙의 연간 변화는 지구 대기의 오존층 전체를 복원하려는 세계적인 추세와 모순되지 않습니다. 그러나 오존을 파괴하는 화학물질의 수명이 길기 때문에 수십 년이 더 걸릴 것입니다.
UN과 WMO는 보고서에서 다음과 같이 예측합니다.남극 대륙의 아한대 지역에서 오존 농도는 2066년까지만 1980년 이전 수준으로 되돌아갑니다. 동시에 북극에 대한 예측은 2045년에 더 긍정적이며 평균적으로 60 ° N 사이에 위치한 지역의 대부분의 지구에서 나타납니다. 및 60° S — 2040년경.
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