Озоновая дыра над Антарктидой устанавливает новые рекорды

Озоновая дыра 2021 года в Антарктике достигла своей максимальной площади 7 октября и стала 13-й по величине в рейтинге с 1979 года (когда начался её непрерывный мониторинг). Ученые из NASA (Национальное космическое агентство) и NOAA (Национальная служба по исследованию океана и атмосферы) сообщили, что озоновая дыра в этом году развивалась аналогично прошлогодней: относительно холодная зима в Южном полушарии привела к существенному истончению озонового слоя над Антарктическим регионом. Вероятно, что такая ситуация сохранится до конца нынешнего года. Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик, на погодном ресурсе Meteoprog.uа рассказывает подробнее об этом явлении.

То, что принято называть «озоновой дырой», представляет собой снижение толщины озонового слоя в стратосфере над Антарктидой, которое возникает ежегодно в сентябре. Основная концентрация озона (трёхатомного кислорода – О₃) сосредоточена на высотах 23 – 28 км (т.н. озоносфера). Химически активные формы хлора и брома, полученные из соединений, произведенных человеком, выбрасываются в стратосферу во время реакций на высотных полярных облаках (такие облака ещё называют перламутровыми - nacreous clouds). Реакционноспособный хлор и бром инициируют озоноразрушающие реакции, когда атмосферу над Антарктидой облучают солнечные лучи в конце полярной ночи и весной. К примеру, 1 атом хлора способен разрушить до 100 000 молекул озона по довольно простой схеме: Cl + O₃ + УФ = ClO + O₂. Ультрафиолетовое излучение (УФ) в этой реакции выступает в качестве катализатора, ускоряя процесс.

На видео показана динамика озона над Южным полюсом в период с 1 января по 7 октября 2021 года. Обратите внимание, что умеренные потери озона (оранжевый цвет) становятся очевидными к концу августа и еще более значительными (красный) и широко распространяются в течение сентября. Озоновая дыра достигла максимума 7 октября 2021 года, по расчётам команды NASA Ozone Watch.

NASA и NOAA проводят мониторинг озоновой дыры при помощи разнообразных инструментальных методов. Спутник NASA «Aura», спутник NASA-NOAA «Suomi NPP» и спутник NOAA «JPSS NOAA-20» измеряют концентрацию озона из космоса. Микроволновый датчик на спутнике Aura также оценивает уровни разрушающего озон хлора.

В текущем году спутниковые наблюдения NASA определили, что площадь озоновой дыры достигла 24,8 млн км² - примерно сопоставимо с размером Северной Америки. Температуры ниже средних и сильные ветры в стратосфере вокруг Антарктиды способствовали увеличению размера.

Помимо площади озоновой дыры, метеорологи также отслеживают концентрацию озона - то, насколько мало его остается внутри дыры. Подобные измерения обычно проводят с помощью спектрофотометра Добсона. 7 октября 2021 года ученые зарегистрировали общую концентрацию озона в столбе воздуха, равную 102 единицам Добсона, что является восьмым самым низким показателем с 1986 года. До появления озоновой дыры в 1970-х годах средний уровень озона над Южным полюсом в сентябре и октябре колебался в пределах от 250 до 350 ед. Добсона. Значения ниже 220 ед. официально считаются «дырой» в озоновом слое.

Хотя озоновая дыра в Антарктике в 2021 году больше среднего, она значительно меньше, чем в конце 1990-х - начале 2000-х годов. На приведенной ниже диаграмме показана средняя площадь озоновой дыры (сплошные синие и серые линии), а также диапазон ее размеров (голубая и серая заштрихованные полосы) для каждого года с 1979 года.

Тем не менее, озоновая дыра постепенно восстанавливается благодаря подписанию Монреальского протокола в 1987 г. и последующим поправкам, запрещающим выброс вредных озоноразрушающих соединений, называемых хлорфторуглеродами или ХФУ. Пол Ньюман, главный научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда NASA и его коллеги подсчитали, что если бы уровни содержания хлора в атмосфере были сегодня такими же высокими, как в начале 2000-х годов, озоновая дыра в этом году была бы больше примерно на 4 млн км² при тех же погодных условиях.

Подготовлено с использованием материалов: National Aeronautics and Space Administration (Goddard Space Flight Center) и NASA Earth Observatory images.