Mamy jedną z największych dziur ozonowych w historii. Wyjaśnienie czai się głęboko pod wodą
Pomiary wykonane przez satelitę Copernicus Sentinel-5P pokazują, że tegoroczna dziura ozonowa nad Antarktydą jest jedną z największych w historii. Dziura, którą naukowcy nazywają "obszarem zubożania warstwy ozonowej", osiągnęła 16 września 2023 r. rozmiar 26 mln kilometrów kwadratowych. To mniej więcej trzy razy więcej niż Brazylia.
Rozmiar dziury ozonowej ulega regularnym wahaniom. Od sierpnia do października dziura ozonowa powiększa się - osiągając maksimum między połową września a połową października. Kiedy na półkuli południowej temperatury w stratosferze zaczynają rosnąć, zubożenie warstwy ozonowej zwalnia, wir polarny słabnie i ostatecznie zanika, a pod koniec grudnia poziom ozonu wraca do normy.
Dlaczego dziura ozonowa jest tak duża?
Zmienność wielkości dziury ozonowej jest w dużej mierze spowodowana siłą silnego pasma wiatru, który opływa obszar Antarktyki. To silne pasmo wiatru jest bezpośrednią konsekwencją obrotu Ziemi i dużych różnic temperatur pomiędzy polarnymi i umiarkowanymi szerokościami geograficznymi.
Jeśli pasmo wiatru jest silne, działa jak bariera: wymiana mas powietrza między szerokościami polarnymi i umiarkowanymi nie jest już możliwa. Masy powietrza pozostają wówczas izolowane nad polarnymi szerokościami geograficznymi i ochładzają się w okresie zimowym.
Chociaż może być za wcześnie, aby omawiać przyczyny obecnego stężenia ozonu, niektórzy badacze spekulują, że tegoroczne niezwykłe rozkłady ozonu mogą być powiązane z erupcją Hunga Tonga-Hunga Ha'apai w styczniu 2022 r.
Więcej o zmianach klimatu na Ziemi przeczytasz na Spider`s Web:
Erupcja wulkanu Hunga Tonga w styczniu 2022 r. spowodowała wypuszczenie do stratosfery dużej ilości pary wodnej, która dotarła do południowych regionów polarnych dopiero po zamknięciu dziury ozonowej w 2022 r.
Para wodna mogła doprowadzić do wzmożonego tworzenia się polarnych chmur stratosferycznych, w których chlorofluorowęglowodory (CFC) mogą reagować i przyspieszać zubożenie warstwy ozonowej. Obecność pary wodnej może również przyczynić się do ochłodzenia stratosfery Antarktyki, jeszcze bardziej wzmagając powstawanie polarnych grudek stratosfery i powodując silniejszy wir polarny.
Należy jednak zauważyć, że dokładny wpływ erupcji Hunga Tonga na dziurę ozonową na półkuli południowej jest nadal przedmiotem ciągłych badań. Wynika to z braku wcześniejszych przypadków wpuszczania tak znacznych ilości pary wodnej do stratosfery we współczesnych obserwacjach.
Jak powstała dziura ozonowa?
W latach 70. i 80. XX w. powszechne stosowanie szkodliwych chlorofluorowęglowodorów w produktach takich jak lodówki i puszki po aerozolach uszkodziło ozon wysoko w naszej atmosferze, co doprowadziło do powstania dziury w warstwie ozonowej nad Antarktydą.
W odpowiedzi na to w 1987 r. stworzono Protokół Montrealski, którego celem była ochrona warstwy ozonowej poprzez stopniowe wycofywanie produkcji i zużycia tych szkodliwych substancji, co prowadzi do odbudowy warstwy ozonowej.
Na podstawie Protokołu montrealskiego i spadku ilości antropogenicznych substancji zubożających warstwę ozonową naukowcy przewidują obecnie, że około 2050 r. globalna warstwa ozonowa ponownie osiągnie swój normalny stan.
Co dalej z ozonem?
Czy to oznacza, że Protokół Montrealski nie działa? Czy możemy się spodziewać większych dziur ozonowych w przyszłości? Na te pytania nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Szkodliwe substancje nadal znajdują się w atmosferze i będą tam utrzymywać się przez dziesiątki lub setki lat, ponieważ mają długi okres połowicznego rozpadu. Dlatego ważne jest, aby nadal przestrzegać Protokołu Montrealskiego i nie dopuszczać do emisji nowych substancji niszczących ozon.
Ponadto należy pamiętać, że dziura ozonowa nie jest jedynym problemem związanym ze zmianami klimatu. Innym poważnym zagrożeniem jest globalne ocieplenie, które również jest spowodowane przez działalność ludzką i emisję gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, metan czy podtlenek azotu. Te gazy powodują wzrost temperatury na powierzchni ziemi i w niższych warstwach atmosfery, co ma negatywne skutki dla życia na naszej planecie.
Jak monitorowana jest dziura ozonowa?
Wystrzelony w październiku 2017 r. Copernicus Sentinel-5P – skrót od Sentinel-5 Precursor – to pierwszy satelita programu Copernicus przeznaczony do monitorowania naszej atmosfery. Jest częścią floty misji Copernicus Sentinel opracowywanych przez ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) na potrzeby unijnego programu monitorowania środowiska.
Satelita wyposażony jest w zaawansowany wielospektralny spektrometr obrazujący o nazwie Tropomi. Wykrywa unikalne "odciski palców" gazów atmosferycznych w różnych częściach widma elektromagnetycznego, aby zobrazować szeroki zakres substancji zanieczyszczających dokładniej i z wyższą rozdzielczością przestrzenną niż kiedykolwiek wcześniej.
Pomiary całkowitego ozonu w Tropomi są przetwarzane w segmencie naziemnym Sentinel-5P w Niemieckim Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) przy użyciu algorytmów opracowanych przez DLR i Królewski Belgijski Instytut Aeronomii Kosmicznej (BIRA-IASB).
