Озоновый слой, который защищает нас от вредного ультрафиолетового излучения, восстанавливается на полюсах, но неожиданное уменьшение части атмосферы может помешать восстановлению на более низких широтах.
Глобальный уровень озона снижается с 1970-х годов из-за некоторых химических веществ, созданных человеком. С тех пор, как они были запрещены, часть слоя восстановилась, особенно на полюсах.
Однако новый результат, опубликованный сегодня в журнале Европейского союза наук о Земле, показывает, что нижняя часть озонового слоя в более населенных широтах не восстанавливается. Причина в настоящее время неизвестна.
Озон - это вещество, которое образуется в стратосфере - области атмосферы на высоте от 10 до 50 км над тропосферой, в которой мы живем. Он производится в тропических широтах и распространяется по всему миру.
Большая часть образовавшегося озонового слоя находится в нижней части стратосферы. Озоновый слой поглощает большую часть УФ-излучения Солнца, которое, достигнув поверхности Земли, может вызвать повреждение ДНК растений, животных и человека.
В 1970-х годах было признано, что химические вещества, называемые ХФУ, используемые, например, в холодильной технике и аэрозолях, разрушают озон в стратосфере. Эффект был сильнее всего в Антарктике, где образовалась озоновая «дыра».
В 1987 году был согласован Монреальский протокол, что привело к поэтапному отказу от ХФУ и, в последнее время, к первым признакам восстановления озонового слоя Антарктики. Верхняя стратосфера в более низких широтах также демонстрирует явные признаки восстановления, доказывая, что Монреальский протокол работает хорошо.
Однако, несмотря на этот успех, сегодня ученые обнаружили, что стратосферный озон, скорее всего, не восстанавливается в более низких широтах, между 60° северной широты и 60° южной широты (Лондон находится на 51° северной широты), из-за неожиданного уменьшения содержания озона в нижняя часть стратосферы.
Соавтор исследования профессор Джоанна Хей, содиректор Института изменения климата и окружающей среды Грэнтэма в Имперском колледже Лондона, сказала: ведет к восстановлению на полюсах, чего нельзя сказать о более низких широтах.
"Возможность причинения вреда в более низких широтах на самом деле может быть больше, чем на полюсах. Снижение уровня озона меньше, чем мы наблюдали на полюсах до вступления в силу Монреальского протокола, но УФ-излучение в этих регионах более интенсивное. и там живут еще люди."
Причина этого снижения не определена, хотя авторы предполагают несколько возможностей. Во-первых, изменение климата меняет характер атмосферной циркуляции, в результате чего больше озона уносится из тропиков.
Другая возможность заключается в том, что очень короткоживущие вещества (ВСЖК), которые содержат хлор и бром, могут разрушать озон в нижней стратосфере. VSLS включают химические вещества, используемые в качестве растворителей, средств для удаления краски и обезжиривающих средств. Один даже используется в производстве безвредной для озона замены ХФУ.
Д-р Уильям Болл из ETH Zurich и PMOD/WRC Davos, который руководил анализом, сказал: «Обнаружение снижения содержания озона в низких широтах удивительно, поскольку наши современные лучшие модели атмосферной циркуляции не предсказывают этот эффект. Очень короткоживущие вещества могут быть отсутствующим фактором в этих моделях».
Считалось, что очень короткоживущие вещества не будут сохраняться в атмосфере достаточно долго, чтобы достичь высоты стратосферы и воздействовать на озон, но могут потребоваться дополнительные исследования.
Для проведения анализа команда разработала новые алгоритмы, чтобы объединить усилия нескольких международных групп, которые работали над соединением данных с разных спутниковых миссий с 1985 года и созданием надежных долгосрочных временных рядов.
Д-р Болл сказал: «Исследование является примером согласованных международных усилий по мониторингу и пониманию того, что происходит с озоновым слоем; многие люди и организации подготовили исходные данные, без которых анализ был бы невозможен.."
Хотя отдельные наборы данных ранее указывали на снижение, применение передовых методов слияния и анализа временных рядов выявило долгосрочную тенденцию уменьшения озона в стратосфере на более низких высотах и широтах.
Исследователи говорят, что сейчас основное внимание следует уделить получению более точных данных об уменьшении содержания озона и определению наиболее вероятной причины, например, путем поиска присутствия VSLS в стратосфере.
Д-р Джастин Алсинг из Института Флэтайрон в Нью-Йорке, который взял на себя основную роль в разработке и внедрении статистического метода, используемого для объединения данных, сказал: «Это исследование стало возможным только благодаря большому количеству перекрестных -дисциплинарное сотрудничество. Обычно моя область - космология, но разработанную нами технику можно использовать в любой науке, изучающей сложные наборы данных».
Исследование проводилось исследователями из учреждений Швейцарии, Великобритании, США, Швеции, Канады и Финляндии и включало данные, собранные с помощью спутников, в том числе НАСА.