Озоновая дыра, которая образуется в верхних слоях атмосферы над Антарктидой каждый сентябрь, была немного выше среднего размера в 2018 году, сообщили сегодня ученые NOAA и НАСА.
Более низкие, чем в среднем, температуры в стратосфере Антарктики создали идеальные условия для разрушения озона в этом году, но снижение уровня озоноразрушающих химических веществ не позволило дыре стать такой большой, какой она была бы 20 лет назад.
«Уровни хлора в стратосфере Антарктики упали примерно на 11 процентов по сравнению с пиковым 2000 годом», - сказал Пол А. Ньюман, главный научный сотрудник отдела наук о Земле в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Более низкие температуры в этом году дали бы нам гораздо большую озоновую дыру, если бы уровень хлора оставался на уровне, который мы наблюдали в 2000 году».
По данным НАСА, ежегодная озоновая дыра достигла средней площади в 8,83 миллиона квадратных миль (22,9 квадратных километра) в 2018 году, что почти в три раза превышает площадь Соединенных Штатов. Он занимает 13-е место по величине за 40 лет спутниковых наблюдений НАСА. Страны мира начали поэтапный отказ от использования озоноразрушающих веществ в 1987 году в соответствии с международным договором, известным как Монреальский протокол.
На озоновую дыру 2018 года сильное влияние оказал стабильный и холодный антарктический вихрь - стратосферная система низкого давления, которая течет по часовой стрелке в атмосфере над Антарктидой. Эти более холодные условия - одни из самых холодных с 1979 года - способствовали формированию более полярных стратосферных облаков, частицы которых активируют разрушающие озон формы соединений хлора и брома.
В 2016 и 2017 годах более высокие температуры в сентябре ограничили образование полярных стратосферных облаков и замедлили рост озоновой дыры. В 2017 году озоновая дыра достигла размера 7,6 миллиона квадратных миль (19,7 квадратных километров), прежде чем начала восстанавливаться. В 2016 году дыра увеличилась до 8 миллионов квадратных миль (20,7 квадратных километров).
Однако нынешняя площадь озоновой дыры все еще велика по сравнению с 1980-ми годами, когда впервые было обнаружено истощение озонового слоя над Антарктидой. Атмосферные уровни антропогенных озоноразрушающих веществ увеличивались вплоть до 2000 года. С тех пор они медленно снижались, но остаются достаточно высокими, чтобы привести к значительной потере озона.
Ученые NOAA заявили, что более низкие температуры в 2018 году позволили почти полностью уничтожить озон в глубоком 5-километровом слое над Южным полюсом. Именно в этом слое происходит активное химическое истощение озона на полярных стратосферных облаках. Количество озона над Южным полюсом достигло 104 единиц Добсона 1 октября.12, что делает его 12-м самым низким годом из 33 лет измерений озонозонда NOAA на Южном полюсе, по словам ученого NOAA Брайана Джонсона.
«Даже при оптимальных условиях этого года потеря озона в верхних слоях атмосферы была менее серьезной, чего и следовало ожидать, учитывая снижение концентрации хлора, которое мы наблюдаем в стратосфере», - сказал Джонсон.
Единица Добсона является стандартным измерением общего количества озона в атмосфере над точкой на поверхности Земли и представляет собой количество молекул озона, необходимое для создания слоя чистого озона толщиной 0,01 миллиметра при температуре 32 градуса по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию) при атмосферном давлении, эквивалентном земной поверхности. Значение 104 единицы Добсона соответствует слою толщиной 1,04 миллиметра на поверхности, что меньше толщины десятицентовой монеты.
До образования озоновой дыры в Антарктике в 1970-х годах среднее количество озона над Южным полюсом в сентябре и октябре колебалось от 250 до 350 единиц Добсона.
Что такое озон и зачем он нужен?
Озон состоит из трех атомов кислорода и обладает высокой реакционной способностью по отношению к другим химическим веществам. В стратосфере, примерно на высоте от 7 до 25 миль (примерно от 11 до 40 километров) над поверхностью Земли, слой озона действует как солнцезащитный крем, защищая планету от ультрафиолетового излучения, которое может вызывать рак кожи и катаракту, подавлять иммунную систему и повреждать растения. Озон также может образовываться в результате фотохимических реакций между Солнцем и загрязнениями от выбросов транспортных средств и других источников, образуя вредный смог в нижних слоях атмосферы.
NASA и NOAA используют три взаимодополняющих инструментальных метода для ежегодного мониторинга роста и разрушения озоновой дыры. Спутниковые инструменты, такие как прибор для мониторинга озона на спутнике НАСА Aura и комплект картографирования озона на спутнике Национального полярно-орбитального партнерства НАСА и NOAA Suomi, измеряют содержание озона на больших площадях из космоса. Микроволновый эхолот спутника Aura также измеряет некоторые хлорсодержащие газы, обеспечивая оценку общего уровня хлора.
Общее количество озона в атмосфере чрезвычайно мало. Весь озон в столбе атмосферы, простирающемся от земли до космоса, будет иметь плотность 300 единиц Добсона, что примерно равно толщине двух пенни, сложенных одна на другую.
Ученые NOAA наблюдают за толщиной озонового слоя и его вертикальным распределением над Южным полюсом, регулярно запуская метеозонды с «зондами» для измерения озона на высоте до 21 мили (~34 км) и с наземным прибор, называемый спектрофотометром Добсона.