In 2022 presenteerden de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) en het Milieuprogramma van de Verenigde Naties
Tegelijkertijd onderzoekers van de MonitoringdienstDe atmosfeer van het Europese Copernicus-ruimteprogramma meldde dat het ozongat boven Antarctica in 2022 het 12e grootste was in 43 jaar aan waarnemingen. Tegelijkertijd sluit het ozongat boven de zuidpool van de aarde drie jaar op rij abnormaal laat: pas eind december.
Verandering in de ozonlaag in 2022. Video: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Wat is de ozonlaag en het ozongat?
Ozon is een kleurloos gas dat overal in voorkomtlagen van de atmosfeer. Dit is een allotrope modificatie van zuurstof, waarin drie atomen van dit chemische element zijn verbonden. Ozon is een zeer krachtig oxidatiemiddel: het is veel reactiever dan diatomische zuurstof en gaat een chemische interactie aan met bijna alle metalen en niet-metalen, veel anorganische en organische stoffen.
Het grootste deel van de ozon in de atmosfeer van de aarde (ongeveer 90%)zit in de stratosfeer. Het maakt deel uit van de gasvormige omhulling van de aarde die begint op een hoogte van ongeveer 10-16 km (afhankelijk van de breedtegraad) boven het aardoppervlak en zich uitstrekt tot een hoogte van ongeveer 50 km. Ozon in de stratosfeer beschermt het leven op aarde tegen agressieve ultraviolette straling.
Verspreiding van ozon in de atmosfeer."Nuttige ozon" wordt beschouwd als de ozon die wordt gevormd in de stratosfeer boven 15 km van het aardoppervlak. Het is dit gebied dat levende organismen beschermt tegen schadelijke ultraviolette straling. Een toename van de concentratie van ozon in de troposfeer nabij het oppervlak van de planeet wordt in verband gebracht met antropogene emissies en heeft een schadelijk, giftig karakter. Afbeelding: Salawitch et al, WMO, 2019; Copernicus-atmosfeerbewakingsdienst
Het ozongat is een typisch gebiedpoolgebieden, waarin het totale ozongehalte in de atmosferische kolom (een luchtkolom met een oppervlakte van 1 m²) onder de 220 Dobson-eenheden daalt. Eén zo'n eenheid is gelijk aan een ozonlaag van 10 micron bij standaarddruk en temperatuur.
Wanneer mensen over ozongaten praten,verwijzen naar het dunner worden van de ozonlaag boven Antarctica. Dit komt door het feit dat de speciale meteorologische en chemische omstandigheden die zich boven de zuidpool vormen de antropogene impact op de stratosfeer vergroten.
De maximale grootte van het ozongat boven Antarctica van 1979 tot 2022. Afbeelding: CAMS
Lage temperaturen van de poolnacht en het verschil tussenkoude polen en warmere gematigde streken leidt tot de vorming van een stratosferische polaire vortex. Het bestaat uit sterke luchtstromen die hoog in de atmosfeer boven Antarctica circuleren, waardoor de koude lucht erboven wordt afgesloten en ozonafbrekende chemicaliën zich kunnen ophopen. Als gevolg hiervan vormt zich elk voorjaar op het zuidelijk halfrond een ozongat boven de regio.
Dit is echter niet het enige dat bekend issoortgelijk voorwerp. Soortgelijke (zij het minder regelmatige en minder stabiele vanwege de nabijheid van de bergketens van het vasteland) kunnen ook op de Noordpool worden waargenomen. En een Canadese onderzoeker rapporteerde vorig jaar de ontdekking van een groot ozongat in de tropische regio.
Hoe is het ozongat veranderd in 2022?
Zoals elk jaar zal de komst van de Australische zomer (inOp het zuidelijk halfrond begint de lente in september en de zomer in december, waarbij relatief hogere stratosferische temperaturen ervoor zorgen dat de polaire vortex uiteenvalt. Als gevolg hiervan verplaatsen hogere ozonconcentraties op de middelste breedtegraden zich naar het zuidpoolgebied, waardoor het uitgeputte gebied wordt opgevuld en het gat wordt gedicht.
Jaarlijkse seizoensvorming en afsluitingozongat boven Antarctica. Gemiddelde gegevens van langetermijnwaarnemingen en afwijkende waarden voor 2020–2022. Afbeelding: Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Maar terwijl het gemiddelde gebied van het ozongatmeestal snel afnemend in oktober en zelfs sneller in november, hebben onderzoekers in de afgelopen drie jaar waargenomen dat het ozongat aanhoudt tot november en pas in december sluit. Langetermijnwaarnemingen tonen aan dat dit vroeger eind oktober of november gebeurde, en in 2022 sloot het ozongat pas half december. Tegelijkertijd duurde het langste ozongat in de geschiedenis van waarnemingen in 2020 nog langer en sloot pas op 28 december.
Uit een satellietstudie bleek dat in 2022jaar bedroeg de maximale oppervlakte van het ozongat bijna 25 miljoen km². Dit is het twaalfde resultaat in de hele geschiedenis van waarnemingen sinds 1979. Tegelijkertijd hebben onderzoekers sinds 2000 al een langetermijntrend in de richting van een verkleining van de oppervlakte van het gat waargenomen; pas de afgelopen drie jaar is deze trend doorbroken.
Het gebied van het ozongat boven de Zuidpool volgens langetermijnwaarnemingen. Afbeelding: CAMS
Herstel van de ozonlaag of groei van gaten?
Zoals opgemerkt in een studie van de VN en WMO,De concentratie van ozonafbrekende stoffen in de stratosfeer is weliswaar langzaam aan het veranderen: ze is sinds eind jaren negentig aan het dalen. Dit komt volgens onderzoekers door de goedkeuring van het Protocol van Montreal inzake stoffen die de ozonlaag afbreken. Dit document, aangenomen in 1987 en in werking getreden in 1989, definieerde een lijst van maatregelen ter bescherming van de ozonlaag. Allereerst introduceerde hij een gefaseerde beperking van de productie en het gebruik van chloorfluorkoolwaterstoffen.
Vermindering van de hoeveelheid stoffen die ozon vernietigen in de troposfeer. Waarnemingsgegevens en voorspelling. Afbeelding: WMO, UNEP, NOAA, NASA, Europese Commissie
Echter, het feit dat dit lang duurtHet "ozongatseizoen" herhaalt zich voor de derde keer op rij, wat suggereert dat er mogelijk nog andere factoren aan het werk zijn in de stratosfeer van de Zuidpool. Onderzoekers van de atmosferische monitoringdienst van het Europese ruimtevaartprogramma Copernicus noemen drie mogelijke factoren, waarvan er twee constant zijn en de derde pas kenmerkend voor 2022.
Ten eerste, grootte en levensduurhet ozongat kan afhangen van de sterkte van de polaire vortex. Het gebied met lage atmosferische druk gevormd onder invloed van veel klimatologische factoren accumuleert een grotere hoeveelheid schadelijke stoffen. Zo werd de ontwikkeling van het ozongat in 2019 abrupt stopgezet door een plotselinge opwarming van de stratosfeer boven Antarctica in september die de polaire vortex verstoorde.
Bovendien creëert een gebied dat de ozonlaag aantast een terugkoppeling door het stralingseffect, waardoor de lenteopwarming van de stratosfeer wordt vertraagd en daardoor de levensduur van het ozongat wordt verlengd.
Ten tweede is de opwarming van de aardeverkoelend effect in de middelste en bovenste stratosfeer: het broeikaseffect vermindert de uitwisseling tussen verschillende lagen van de aardatmosfeer (warmere luchtmassa's blijven "opgesloten" in de onderste lagen). Volgens de onderzoekers beïnvloedt de afname van de temperatuur van de stratosfeer de groei en toename van de "levensverwachting" van ozongaten.
Eindelijk was er in 2022 een krachtige uitbarstingVulkaan Hunga-Tonga-Hunga-Haapai. Het vrijkomen van een enorm scala aan aërosolen en asdeeltjes leidde tot een van de grootste verstoringen in de stratosfeer in vele jaren. Hoewel het effect van het vrijkomen op de toestand van de ozonlaag nog steeds weinig bekend is, geloven de onderzoekers dat dit zou kunnen leiden tot een toename van de omvang en levensduur van het ozongat.
Veranderingen op het gebied van ozongaten bij langetermijnwaarnemingen. Video: Copernicus Atmosphere Monitoring Service
Dit alles geeft aan dat lokaalDe jaarlijkse veranderingen op Antarctica zijn niet in tegenspraak met de mondiale trend naar herstel van de ozonlaag als geheel in de atmosfeer van de aarde. Vanwege de lange levensduur van de chemicaliën die ozon vernietigen, zal dit echter nog enkele tientallen jaren duren.
Dat voorspellen de VN en WMO in hun rapportsubpolaire gebieden van Antarctica, zullen de ozonconcentraties pas in 2066 terugkeren naar het niveau van vóór 1980. Tegelijkertijd is de voorspelling voor het noordpoolgebied positiever - 2045, en gemiddeld voor het grootste deel van de wereld in de zone tussen 60 ° noorderbreedte. en 60° ZB — rond 2040.
Lees verder:
Een gigantische zonnevlek draait zich naar de aarde. Het is met het blote oog te zien
Wetenschappers hebben ontdekt hoe ze het hart kunnen herstellen na een aanval
TESS ontdekte een "nieuwe aarde": een stenen planeet met water bevindt zich in de bewoonbare zone