Над Арктикой открылась редкая озоновая дыра — и она большая

Низкие температуры и сильный полярный вихрь позволили химическим веществам разъесть защитный озоновый слой на севере.

• Александра Витце

1. Александра Витце

Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar.

В небе над Арктикой образовалась огромная озоновая дыра — вероятно, самая большая на севере за всю историю наблюдений. Он соперничает с более известной антарктической озоновой дырой, которая ежегодно образуется в южном полушарии.

Рекордно низкие уровни озона в настоящее время распространяются на большую часть центральной части Арктики, покрывая площадь, примерно в три раза превышающую размер Гренландии (см. «Арктическое открытие»). Дыра не угрожает здоровью людей и, вероятно, расколется в ближайшие недели. Но это экстраординарное атмосферное явление, которое войдет в книгу рекордов.

«С моей точки зрения, впервые можно говорить о настоящей озоновой дыре в Арктике», — говорит Мартин Дамерис, атмосферный ученый из Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене.

Формирование отверстия

Озон обычно образует защитный покров в стратосфере на высоте от 10 до 50 километров над землей, где он защищает жизнь от солнечного ультрафиолетового излучения. Но каждый год антарктической зимой низкие температуры позволяют высотным облакам сливаться над Южным полюсом. Химические вещества, в том числе хлор и бром, которые поступают из хладагентов и других промышленных источников, вызывают реакции на поверхности этих облаков, разрушающих озоновый слой.

Антарктическая озоновая дыра образуется каждый год, потому что зимние температуры в этом районе обычно резко падают, что приводит к образованию высотных облаков. Эти условия гораздо реже встречаются в Арктике, где температура более изменчива и обычно не происходит разрушения озонового слоя, говорит Йенс-Уве Гросс, атмосферный исследователь из Исследовательского центра Юлиха в Германии.

Но в этом году мощные западные ветры обогнули Северный полюс и заперли холодный воздух в «полярном вихре». Над Арктикой было больше холодного воздуха, чем за любую зиму, зарегистрированную с 1979 года, говорит Маркус Рекс, атмосферный ученый из Института Альфреда Вегенера в Потсдаме, Германия. При низких температурах сформировались высотные облака и начались реакции разрушения озона.

Исследователи измеряют уровень озона, выпуская метеозонды со станций наблюдения по всей Арктике (включая Поларштерн ледокол, который вмерзает в морской лед для годовой экспедиции). К концу марта эти воздушные шары замерили падение озона на 90% на высоте 18 километров, которая находится прямо в сердце озонового слоя. По словам Рекса, в то время как воздушные шары обычно измеряли около 3,5 частей на миллион озона, они зафиксировали только около 0,3 частей на миллион.«Это превосходит любую потерю озона, которую мы видели в прошлом», — отмечает он.

Арктика испытала истощение озонового слоя в 1997 и 2011 годах 1 , но потери в этом году, похоже, превзойдут эти потери. «У нас не меньше потерь, чем в 2011 году, и есть некоторые признаки того, что они могут быть больше, чем в 2011 году», — говорит Глория Мэнни, атмосферный исследователь из NorthWest Research Associates в Сокорро, штат Нью-Мексико. Она работает со спутниковым прибором НАСА, который измеряет содержание хлора в атмосфере, и говорит, что в ближайшие дни хлора будет достаточно, чтобы разрушить озоновый слой.

Это опасно?

В этом году все было бы намного хуже, если бы страны не объединились в 1987 году, чтобы принять Монреальский протокол, международный договор, который поэтапно отказывается от использования озоноразрушающих химических веществ, говорит Пол Ньюман, атмосферный ученый из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в 1987 году. Гринбелт, Мэриленд. Антарктическая озоновая дыра сейчас находится на пути к восстановлению — прошлогодняя дыра была самой маленькой за всю историю наблюдений, — но потребуются десятилетия, чтобы химические вещества полностью исчезли из атмосферы.

По словам Рекса, арктическая озоновая дыра не представляет угрозы для здоровья, потому что Солнце только начинает подниматься над горизонтом в высоких широтах. В ближайшие недели есть небольшой шанс, что дыра может сместиться в более низкие широты над более населенными районами, и в этом случае людям, возможно, придется наносить солнцезащитный крем, чтобы избежать солнечных ожогов. «С этим будет несложно справиться, — говорит Рекс.

Следующие несколько недель имеют решающее значение. По словам Антье Иннесса, ученого-атмосферника из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды в Рединге, Великобритания, поскольку Солнце медленно поднимается выше, атмосферные температуры в районе озоновой дыры уже начали повышаться. Озон может вскоре начать восстанавливаться, поскольку полярный вихрь распадается в ближайшие недели.

«Прямо сейчас мы просто с нетерпением наблюдаем за тем, что происходит», — говорит Росс Салавич, атмосферный ученый из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.«Игра еще не окончена».

Природа 580, 18-19 (2020)