2022 metais pristatė Pasaulio meteorologijos organizacija (PMO) ir Jungtinių Tautų aplinkos programa
Tuo pačiu metu Stebėjimo tarnybos mokslininkaiEuropos kosmoso programos „Copernicus“ atmosfera pranešė, kad ozono skylė virš Antarktidos 2022 m. buvo 12-a pagal dydį per 43 stebėjimų metus. Tuo pačiu metu trejus metus iš eilės ozono skylė virš pietinio Žemės ašigalio užsidaro anomaliai vėlai: tik gruodžio pabaigoje.
Ozono sluoksnio pokytis 2022 m. Vaizdo įrašas: Copernicus atmosferos stebėjimo tarnyba, ECMWF
Kas yra ozono sluoksnis ir ozono skylė?
Ozonas yra bespalvės dujos, randamos visoseatmosferos sluoksniai. Tai alotropinė deguonies modifikacija, kurioje yra sujungti trys šio cheminio elemento atomai. Ozonas yra labai stiprus oksidatorius: jis yra daug reaktyvesnis nei dviatominis deguonis ir sąveikauja su beveik visais metalais ir nemetalais, daugeliu neorganinių ir organinių medžiagų.
Didžioji dalis ozono žemės atmosferoje (apie 90%)yra stratosferoje. Tai dalis Žemės dujinio apvalkalo, kuris prasideda maždaug 10–16 km aukštyje (priklausomai nuo platumos) virš planetos paviršiaus ir tęsiasi iki maždaug 50 km aukščio. Ozonas stratosferoje apsaugo gyvybę Žemėje nuo atšiaurių ultravioletinių spindulių.
Ozono pasiskirstymas atmosferoje.„Naudingu ozonu“ laikomas tas, kuris susidaro stratosferoje aukščiau 15 km nuo Žemės paviršiaus. Būtent ši sritis saugo gyvus organizmus nuo žalingos ultravioletinės spinduliuotės. Ozono koncentracijos padidėjimas troposferoje netoli planetos paviršiaus yra susijęs su antropogeninėmis emisijomis ir yra kenksmingas, toksiškas. Vaizdas: Salawitch ir kt., WMO, 2019 m.; „Copernicus“ atmosferos stebėjimo tarnyba
Ozono skylė paprastai yra sritispoliariniai regionai, kuriuose bendras ozono kiekis atmosferos kolonoje (1 m² ploto oro stulpelyje) nukrenta žemiau 220 Dobsono vienetų. Vienas toks vienetas yra lygus 10 mikronų ozono sluoksniui esant standartiniam slėgiui ir temperatūrai.
Paprastai, kai žmonės kalba apie ozono skyles,kalbama apie ozono sluoksnio plonėjimą virš Antarktidos. Taip yra dėl to, kad virš pietų ašigalio susidarančios ypatingos meteorologinės ir cheminės sąlygos padidina antropogeninį poveikį stratosferai.
Didžiausias ozono skylės dydis virš Antarktidos 1979–2022 m. Vaizdas: CAMS
Žema poliarinės nakties temperatūra ir skirtumas tarpšaltų polių ir šiltesnių vidutinio klimato zonų veda prie stratosferos poliarinio sūkurio susidarymo. Jį sudaro stiprios oro srovės, cirkuliuojančios aukštai atmosferoje virš Antarktidos, uždarančios šaltą orą ir leidžiančios kauptis ozono sluoksnį ardančioms cheminėms medžiagoms. Dėl to kiekvieną pavasarį pietiniame pusrutulyje virš regiono susidaro ozono skylė.
Tačiau tai ne vienintelis žinomaspanašus objektas. Panašūs (nors ir ne tokie reguliarūs ir ne tokie stabilūs dėl artumo žemyninės dalies kalnų grandinėms) procesai gali būti stebimi ir Šiaurės ašigalyje. O Kanados mokslininkas pernai pranešė atogrąžų regione aptikęs didelę ozono skylę.
Kaip pasikeitė ozono skylė 2022 m.?
Kaip ir kiekvienais metais, atėjo Australijos vasara (inPietiniame pusrutulyje pavasaris prasideda rugsėjį, o vasara – gruodį) dėl santykinai aukštesnės stratosferos temperatūros poliarinis sūkurys nutrūksta. Dėl to didesnės ozono koncentracijos vidutinėse platumose juda link pietų poliarinio regiono, užpildydamos išeikvotą plotą ir uždarydamos skylę.
Kasmetinis sezoninis formavimas ir uždarymasozono skylė virš Antarktidos. 2020–2022 m. ilgalaikių stebėjimų ir anomalinių verčių vidurkiai. Vaizdas: Copernicus Atmosferos stebėjimo tarnyba, ECMWF
Tačiau vidutinis ozono skylės plotaspaprastai sparčiai mažėja spalį ir dar sparčiau lapkritį, pastaruosius trejus metus mokslininkai pastebėjo, kad ozono skylė išsilaiko iki lapkričio ir užsidaro tik gruodį. Ilgalaikiai stebėjimai rodo, kad anksčiau tai įvykdavo spalio pabaigoje arba lapkritį, o 2022 metais ozono skylė užsidarė tik gruodžio viduryje. Tuo pat metu ilgiausia ozono skylė 2020 metų stebėjimų istorijoje išsilaikė dar ilgiau ir užsidarė tik gruodžio 28 d.
Palydovinis tyrimas parodė, kad 2022 mmetais didžiausias ozono skylės plotas buvo beveik 25 milijonai km². Tai 12-as rezultatas per visą stebėjimų istoriją nuo 1979 m. Tuo pačiu metu mokslininkai anksčiau užfiksavo ilgalaikę skylės ploto mažėjimo tendenciją nuo 2000 m., tik pastaruosius trejus metus ši tendencija buvo sulaužyta.
Ozono skylės plotas virš Pietų ašigalio pagal ilgalaikius stebėjimus. Vaizdas: CAMS
Ozono sluoksnio atkūrimas ar skylių augimas?
Kaip pažymima JT ir WMO atliktame tyrime,Ozono sluoksnį ardančių medžiagų koncentracija stratosferoje, nors ir iš lėto, kinta: ji mažėja nuo 1990-ųjų pabaigos. Tai, pasak mokslininkų, nulėmė Monrealio protokolo dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų priėmimas. Šis dokumentas, priimtas 1987 m. ir įsigaliojęs 1989 m., apibrėžė ozono sluoksnio apsaugos priemonių sąrašą. Visų pirma, jis įvedė laipsnišką chlorfluorangliavandenilių gamybos ir naudojimo apribojimą.
Ozoną ardančių medžiagų kiekio mažinimas troposferoje. Stebėjimo duomenys ir prognozė. Vaizdas: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Europos Komisija
Tačiau faktas, kad šis ilgas„ozono skylių sezonas“ kartojasi trečią kartą iš eilės, o tai rodo, kad Pietų ašigalio stratosferoje gali veikti papildomi veiksniai. Europos kosmoso programos „Copernicus“ atmosferos stebėjimo tarnybos mokslininkai įvardija tris galimus veiksnius, iš kurių du yra pastovūs, o trečiasis būdingas tik 2022 m.
Pirma, dydis ir gyvenimo trukmėozono skylė gali priklausyti nuo poliarinio sūkurio stiprumo. Žemo atmosferos slėgio sritis, susidariusi veikiant daugeliui klimato veiksnių, kaupia daugiau kenksmingų medžiagų. Pavyzdžiui, ozono skylės vystymąsi 2019 metais staiga sustabdė rugsėjį virš Antarktidos įvykęs staigus stratosferos atšilimas, sutrikdęs poliarinį sūkurį.
Be to, ozono sluoksnį ardantis plotas sukuria grįžtamąjį ryšį per spinduliavimo efektą, sulėtindamas pavasarinį stratosferos atšilimą ir taip pailgindamas ozono skylės tarnavimo laiką.
Antra, tai yra visuotinis atšilimasvėsinimo efektas vidurinėje ir viršutinėje stratosferoje: šiltnamio efektas sumažina mainus tarp skirtingų žemės atmosferos sluoksnių (šiltesnės oro masės lieka „užrakintos“ apatiniuose sluoksniuose). Tyrėjų teigimu, stratosferos temperatūros mažėjimas turi įtakos ozono skylių augimui ir „gyvenimo trukmės“ ilgėjimui.
Galiausiai 2022 m. įvyko galingas išsiveržimasUgnikalnis Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. Išsiskyręs didžiulis aerozolių ir pelenų dalelių masyvas sukėlė vieną didžiausių stratosferos trikdžių per daugelį metų. Nors išsiskyrimo poveikis ozono sluoksnio būklei vis dar mažai suprantamas, mokslininkai mano, kad dėl to gali padidėti ozono skylės dydis ir pailgėti.
Ozono skylių ploto pokyčiai ilgalaikiuose stebėjimuose. Vaizdo įrašas: „Copernicus“ atmosferos stebėjimo tarnyba
Visa tai rodo, kad vietiniskasmetiniai pokyčiai Antarktidoje neprieštarauja pasaulinei tendencijai atkurti ozono sluoksnį kaip visumą Žemės atmosferoje. Tačiau dėl ilgos ozoną ardančių cheminių medžiagų gyvavimo trukmės tai užtruks dar kelis dešimtmečius.
JT ir WMO savo ataskaitoje prognozuoja, kadAntarktidos subpoliariniuose regionuose ozono koncentracija iki 1980 m. buvusio lygio grįš tik iki 2066 m. Tuo pačiu metu Arkties prognozė yra pozityvesnė - 2045 m., O vidutiniškai didžiajai Žemės rutulio daliai zonoje, esančioje tarp 60 ° šiaurės platumos. ir 60° pietų – apie 2040 m.
Skaityti daugiau:
Milžiniška saulės dėmė pasisuka į Žemę. Jis matomas plika akimi
Mokslininkai išsiaiškino, kaip atkurti širdį po priepuolio
TESS atrado „naują Žemę“: akmeninė planeta su vandeniu yra gyvenamojoje zonoje