Озонски омотач се опоравља, а рупе расту: како је то могуће

Светска метеоролошка организација (ВМО) и Програм Уједињених нација за животну средину представили су 2022.

извештај о процени оштећења озонског омотачаслој Земље. Оваква студија се спроводи сваке четири године како би се проценило постизање циљева Монтреалског протокола о супстанцама које оштећују озонски омотач. Резултати дугорочних посматрања показују постепено обнављање заштитног слоја земљине атмосфере.

Истовремено, истраживачи из Службе за праћењеАтмосфера европског свемирског програма Коперник известила је да је озонска рупа изнад Антарктика 2022. била 12. највећа у 43 године посматрања. Истовремено, три године заредом, озонска рупа изнад јужног пола Земље затвара се аномално касно: тек крајем децембра.

Промена озонског омотача 2022. Видео: Коперникова служба за праћење атмосфере, ЕЦМВФ

Шта је озонски омотач и озонска рупа?

Озон је безбојни гас који се налази у свимаслојеви атмосфере. Ово је алотропска модификација кисеоника, у којој су повезана три атома овог хемијског елемента. Озон је веома моћно оксидационо средство: много је реактивнији од двоатомског кисеоника и улази у хемијску интеракцију са скоро свим металима и неметалима, многим неорганским и органским супстанцама.

Большая часть озона земной атмосферы (около 90%) налази се у стратосфери. То је део Земљиног гасног омотача који почиње на надморској висини од око 10–16 км (у зависности од географске ширине) изнад површине планете и протеже се до висине од око 50 км. Озон у стратосфери штити живот на Земљи од оштрог ултраљубичастог зрачења.

Дистрибуција озона у атмосфери.„Корисним озоном“ сматра се онај који се формира у стратосфери изнад 15 км од површине Земље. Управо ово подручје штити живе организме од штетног ултраљубичастог зрачења. Повећање концентрације озона у тропосфери близу површине планете повезано је са антропогеним емисијама и има штетан, токсичан карактер. Слика: Салавитцх ет ал, СМО, 2019; Служба за праћење атмосфере Коперник

Озонска рупа је област у којој се обичнополарним регионима, у којима укупан садржај озона у атмосферском стубу (стуб ваздуха са површином од 1 м²) пада испод 220 Добсонових јединица. Једна таква јединица је једнака озонском омотачу од 10 микрона при стандардном притиску и температури. 

Обично, када људи говоре о озонским рупама,односе се на стањивање озонског омотача изнад Антарктика. То је због чињенице да посебни метеоролошки и хемијски услови који се формирају изнад јужног пола повећавају антропогени утицај на стратосферу. 

Максимална величина озонске рупе изнад Антарктика од 1979. до 2022. године. Слика: ЦАМС

Ниске температуре поларне ноћи и разлика измеђухладних полова и топлијих умерених зона доводи до формирања стратосферског поларног вртлога. Састоји се од јаких ваздушних струја које круже високо у атмосфери изнад Антарктика, затварајући хладни ваздух изнад и омогућавајући накупљање хемикалија које оштећују озонски омотач. Као резултат, озонска рупа се формира у региону сваког пролећа на јужној хемисфери.

Међутим, ово није једино познатосличан објекат. Слични (мада мање правилни и мање стабилни због близине планинских ланаца копна) процеси се могу посматрати и на Северном полу. Канадски истраживач је прошле године пријавио откриће велике озонске рупе у тропском региону.&нбсп;

Како се озонска рупа променила 2022.

Као и сваке године, долазак аустралијског лета (уНа јужној хемисфери пролеће почиње у септембру, а лето у децембру) са релативно вишим стратосферским температурама изазива распад поларног вртлога. Као резултат тога, веће концентрације озона у средњим географским ширинама крећу се према јужном поларном региону, испуњавајући осиромашени регион и затварајући рупу.  

Годишње сезонско формирање и затварањеозонска рупа изнад Антарктика. Просечни подаци дугорочних посматрања и аномалних вредности за 2020–2022. Слика: Коперникова служба за праћење атмосфере, ЕЦМВФ

Али, док је просечна површина озонске рупекоја се обично брзо смањује у октобру и још брже у новембру, у последње три године, истраживачи су приметили да озонска рупа траје до новембра и да се затвара тек у децембру. Дугорочна посматрања показују да се то дешавало крајем октобра или новембра, а 2022. године озонска рупа се затворила тек средином децембра. Истовремено, најдужа озонска рупа у историји посматрања 2020. године трајала је још дуже и затворила се тек 28. децембра.

Сателитска студија је показала да је 2022. ггодине, максимална површина озонске рупе била је скоро 25 милиона км². Ово је 12. резултат у читавој историји посматрања од 1979. године. У исто време, истраживачи су раније забележили дугорочни тренд смањења површине рупе од 2000. године само су последње три године прекинуле овај тренд. 

Подручје озонске рупе изнад Јужног пола према дугорочним запажањима. Слика: ЦАМС

Обнова озонског омотача или раст рупа?

Као што је наведено у студији УН и СМО,Концентрација супстанци које оштећују озонски омотач у стратосфери, иако споро, се мења: опада од касних 1990-их. То је, према истраживачима, због усвајања Монтреалског протокола о супстанцама које оштећују озонски омотач. Овим документом, усвојеним 1987. године, а који је ступио на снагу 1989. године, дефинисана је листа мера за заштиту озонског омотача. Пре свега, увео је фазно ограничење производње и употребе хлорофлуороугљеника.

Смањење количине супстанци које уништавају озон у тропосфери. Подаци посматрања и прогноза. Слика: СМО, УНЕП, НОАА, НАСА, Европска комисија

Међутим, чињеница да је ово дуготрајно"сезона озонских рупа" се понавља трећи пут заредом, што сугерише да би додатни фактори могли бити на делу у стратосфери Јужног пола. Истраживачи из службе за праћење атмосфере Европског свемирског програма Коперник наводе три могућа фактора, од којих су два константна, а трећи је карактеристичан само за 2022. годину.

Прво, величина и животни векозонска рупа може зависити од јачине поларног вртлога. Подручје ниског атмосферског притиска формирано под утицајем многих климатских фактора акумулира већу количину штетних материја. На пример, развој озонске рупе 2019. године нагло је заустављен изненадним стратосферским загревањем изнад Антарктика у септембру који је пореметио поларни вртлог.

Поред тога, подручје које оштећује озонски омотач ствара повратну петљу кроз ефекат зрачења, успоравајући пролећно загревање стратосфере и тиме продужавајући живот озонске рупе.

Друго, глобално загревање јеефекат хлађења у средњој и горњој стратосфери: ефекат стаклене баште смањује размену између различитих слојева земљине атмосфере (топлије ваздушне масе остају „закључане“ у доњим слојевима). Према истраживачима, смањење температуре стратосфере утиче на раст и повећање „животног века” озонских рупа.

Коначно, 2022. године дошло је до снажне ерупцијеВулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапаи. Ослобађање огромног низа аеросола и честица пепела довело је до једног од највећих поремећаја у стратосфери у много година. Иако је ефекат ослобађања на стање озонског омотача још увек мало схваћен, истраживачи верују да би то могло довести до повећања величине и живота озонске рупе.

Промене у области озонских рупа у дугорочним посматрањима. Видео: Служба за праћење атмосфере Коперника

Све ово указује да је локалнаГодишње промене на Антарктику нису у супротности са глобалним трендом обнављања озонског омотача у целини у Земљиној атмосфери. Међутим, због дугог века трајања хемикалија које уништавају озон, биће потребно још неколико деценија. 

УН и СМО предвиђају у свом извештају дасубполарним регионима Антарктика, концентрације озона ће се вратити на нивое пре 1980. године тек до 2066. године. Истовремено, прогноза за Арктик је позитивнија - 2045, а у просеку за већи део земаљске кугле у зони која се налази између 60 ° С. и 60° Ј — око 2040.

Опширније:

Огромна сунчева пега се окреће ка Земљи. То је видљиво голим оком

Научници су открили како да поврате срце након напада

ТЕСС је открио "нову Земљу": камена планета са водом је у зони погодној за живот