Copernicus: dziura ozonowa na półkuli południowej przekracza rozmiary Antarktydy

Naukowcy z Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) przyglądają się uważnie regionowi Antarktydy, aby monitorować rozwój dziury ozonowej nad biegunem południowym, która obecnie osiągnęła zasięg większy niż Antarktyda. Po dość standardowym początku, dziura ozonowa 2021 r. znacznie wzrosła w ostatnim tygodniu i jest teraz większa niż 75% dziur ozonowych na tym etapie sezonu od 1979 roku.

Prognozy ozonu CAMS 14 września pokazują niskie wartości (poniżej 220 jednostek Dobsona) obejmujące prawie całą Antarktydę

Prognozy CAMS dla obszaru dziury ozonowej na półkuli południowej z 14 września pokazują, że w tym roku dziura ozonowa była bliska mediany zbioru danych i teraz staje się jedną z większych

Przekrój pionowy ilości ozonu w mPa w atmosferze półkuli południowej. Kadr z animacji z 12 września 2021 r. pokazuje, jak dziura ozonowa rozwija się od krawędzi do środka, gdy światło słoneczne rozpoczyna reakcje chemiczne niszczące ozon

Naukowcy z CAMS ściśle monitorują rozwój tegorocznej antarktycznej dziury ozonowej. Na Międzynarodowy Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej (16 września) CAMS przedstawia pierwszą aktualizację statusu dziury stratosferycznej, która pojawia się co roku podczas wiosny australijskiej, oraz warstwy ozonowej, która chroni Ziemię przed szkodliwymi właściwościami promieni słonecznych. CAMS jest wdrażany przez Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF) na zlecenie Komisji Europejskiej przy wsparciu finansowym UE.

Vincent-Henri Peuch, dyrektor CAMS, komentuje: „W tym roku dziura ozonowa rozwinęła się zgodnie z oczekiwaniami na początku sezonu. Wydaje się dość podobny do zeszłorocznego, który również nie był wyjątkowy we wrześniu, ale później pojawiła się jedna z najdłużej utrzymujących się dziur ozonowych w dalszej części sezonu. Teraz nasze prognozy pokazują, że tegoroczna dziura przekształciła się w większą niż zwykle. Wir jest dość stabilny, a temperatury w stratosferze są jeszcze niższe niż w zeszłym roku. Patrzymy na dość dużą i potencjalnie również głęboką dziurę ozonową”.

Do monitorowania warstwy ozonowej CAMS wykorzystuje modelowanie komputerowe w połączeniu z obserwacjami satelitarnymi w sposób podobny do prognoz pogody, aby zapewnić kompleksowy trójwymiarowy obraz stanu dziury ozonowej. W tym celu CAMS skutecznie łączy różne fragmenty dostępnych informacji. Część analizy składa się z obserwacji ozonu z pomiarów w ultrafioletowej części widma słonecznego. Obserwacje te są bardzo wysokiej jakości, ale nie są dostępne w regionie, który wciąż znajduje się w nocy polarnej. Uwzględniono również inny zestaw danych, które dostarczają kluczowych informacji o pionowej strukturze warstwy ozonowej, ale mają ograniczony zasięg poziomy. Łącząc pięć różnych źródeł przy użyciu zaawansowanego modelu numerycznego, CAMS może zapewnić szczegółowy obraz dystrybucji ozonu ze spójnym profilem i dynamiką.

Jako program operacyjny, CAMS stale monitoruje jakość swoich wyników w oparciu o obserwacje z korzyścią dla swoich użytkowników. Jeśli chodzi o prognozy dotyczące ozonu, CAMS sprawdza wydajność swojego systemu w porównaniu z pomiarami „naziemnymi” wykonanymi przez sondy ozonowe, które są uruchamiane w regionie Antarktyki przez szereg instytucji międzynarodowych. Ten wysiłek w zakresie monitorowania jakości jest również ważnym wkładem w ciągły rozwój systemu, który jest prowadzony w ECMWF.

Podczas wiosennego sezonu na półkuli południowej, od sierpnia do października, dziura ozonowa tworzy się corocznie nad Antarktydą, osiągając maksimum między połową września a połową października. Kiedy temperatura w stratosferze zaczyna rosnąć późną wiosną na półkuli południowej, ubytek ozonu spowalnia, wir polarny słabnie i ostatecznie załamuje się, a do grudnia poziom ozonu zwykle wraca do normy.

Międzynarodowy Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej został ustanowiony przez ONZ dla upamiętnienia podpisania Protokołu montrealskiego w 1987 r., w którym zakazano głównych substancji chemicznych niszczących warstwę ozonową.

Od tego czasu warstwa ozonowa wykazuje oznaki regeneracji, ale jest to proces powolny i potrwa do lat 60. lub 70. XXI wieku, zanim nastąpi całkowite wycofanie substancji zubożających warstwę ozonową. Niezbędne jest prowadzenie działań monitorujących w celu zapewnienia, że Protokół montrealski jest nadal egzekwowany.


Prognozy CAMS (czerwone) wartości ozonu w mPa nad biegunem południowym w dniach 5 sierpnia, 26 sierpnia, 1 września i 11 września 2021 r. (od lewej do prawej) w porównaniu z rzeczywistymi w pełni niezależnymi zarejestrowanymi wartościami dostarczonymi przez sondy NOAA (czarny)

Źródło: ECMWF