Озоновая дыра

Прошло более 30 лет с тех пор, как открытие антарктической озоновой дыры привлекло внимание всего мира к влиянию деятельности человека на глобальную окружающую среду.

Почему озоновый слой важен?

Озоновый слой — это естественный солнцезащитный крем Земли, который защищает людей, растения и животных, отфильтровывая вредное УФ-В излучение. В 1970-х годах Пол Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуленд выразили озабоченность по поводу воздействия искусственных химических веществ, особенно хлорфторуглеродов (ХФУ), на озоновый слой Антарктики. Их новаторская работа была отмечена в 1995 году присуждением Нобелевской премии по химии.

Как была обнаружена озоновая дыра?

Ученые из Британской антарктической службы (БАС) начали мониторинг озонового слоя Антарктики во время Международного геофизического года 1957-58 гг. В 1985 году ученые BAS обнаружили, что с середины 1970-х годов значения озона над исследовательскими станциями Галлея и Фарадея неуклонно снижались, когда каждую весну снова появлялось Солнце. Что-то в стратосфере (около 20 км над Землей) разрушало озоновый слой Антарктиды.

Так что же не так с озоновым слоем?

Теперь мы знаем, что во время полярной зимы в озоновом слое Антарктики образуются облака, и химические реакции в облаках активируют разрушающие озон вещества. Когда весной возвращается солнечный свет, эти вещества (в основном хлор и бром из таких соединений, как фреоны и галоны) принимают участие в эффективных каталитических реакциях, которые разрушают озон примерно на 1% в день. Это открытие изменило мир.

Что произошло после того, как дыра была обнаружена?

Ученые НАСА использовали свои спутниковые данные, чтобы подтвердить, что дыра была не только над британскими исследовательскими станциями, но и охватила весь антарктический континент. Затем международные усилия ученых и политиков привели к принятию мер по контролю за производством и использованием ХФУ и других химикатов, разрушающих озоновый слой. Принятый в результате Монреальский протокол (1987 г.) и последующие поправки к нему являются успешным примером лидерства всех правительств мира в решении глобальной экологической проблемы.

Насколько успешен Монреальский протокол?

Протокол дает явный эффект, и количество озоноразрушающих веществ в атмосфере снижается. Сейчас мы наблюдаем медленное восстановление озонового слоя Антарктики. Тем не менее исходные соединения настолько стабильны и долговечны, что озоновая дыра будет существовать каждую антарктическую весну еще как минимум 50 лет.

Есть ли дыра над Арктикой?

В отличие от Антарктиды, которая представляет собой континент, окруженный океанами, Арктика представляет собой океан, окруженный гористыми континентами.Это означает, что стратосферная циркуляция гораздо более неравномерна. Поскольку арктический озоновый слой обычно не такой холодный, как антарктический, стратосферные облака встречаются реже. Таким образом, хотя глубокая озоновая дыра над Северным полюсом маловероятна, истощение озонового слоя может произойти над Арктикой. Когда это действительно происходит, оно обычно длится в течение короткого периода времени, однако в январе 2020 года действительно произошло значительное истощение озона.

А что в других местах?

В 2016 году над Великобританией широко наблюдались стратосферные облака, и над страной прошла небольшая недолговечная озоновая дыра. В других местах Северного полушария истощение стратосферного озона достигло 10-15% в 1990-х годах, но медленно восстанавливается. Истощение, как правило, еще больше в Южном полушарии, что является прямым следствием глубокой антарктической озоновой дыры. Истощение озонового слоя в тропиках было незначительным, а глобальное истощение в настоящее время составляет в среднем около 3%.

Связана ли озоновая дыра с глобальным потеплением?

Побочным эффектом глобального потепления является то, что температура озонового слоя немного падает. Это означает, что над Антарктидой может образоваться больше стратосферных облаков и, следовательно, задержать восстановление антарктической озоновой дыры. Однако в других местах такое же охлаждение, вероятно, немного утолщает озоновый слой. Антарктическая озоновая дыра также может помочь изменить климат на поверхности, изменив то, как солнечная энергия поглощается атмосферой. Другая связь заключается в том, что химические вещества, разрушающие озоновый слой, являются парниковыми газами, поэтому сокращение их количества значительно помогло в борьбе с изменением климата.

Что мы можем извлечь из открытия озоновой дыры?

Антарктическая озоновая дыра образовалась менее чем за десятилетие и показывает нам, насколько чувствительна наша планета к деятельности человека. Столь же стремительно могут развиваться и другие сигналы здоровья планеты, которые сегодня только начинают обнаруживаться.Длинная серия тщательных измерений, проведенных Британской антарктической службой, показывает, насколько важно иметь хорошую исходную точку для измерения изменений.

Файл фактов

• Об открытии антарктической озоновой дыры впервые было объявлено в статье Джо Фармана, Брайана Гардинера и Джонатана Шанклина из Британской антарктической службы, опубликованной в журнале Nature в мае 1985 года.
• Озон в атмосфере измеряется с помощью спектрофотометра Добсона — оборудования, разработанного в 1920-х годах, но до сих пор являющегося мировым стандартом. Озон измеряется в единицах Добсона, DU, и обычное измерение составляет около 300 DU.
• Озоновая дыра определяется как область атмосферы с содержанием озона менее 220 еД.
• Если взять весь озон в виде вертикального столба над прибором и опустить его до уровня моря, то получится слой толщиной всего в три миллиметра.
• Крупные извержения вулканов, такие как извержение горы Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, могут привести к выбросу в стратосферу материала, усиливающего разрушение озонового слоя.
• Ученые, работающие в Антарктиде, используют солнцезащитный крем с высоким фактором, чтобы избежать солнечных ожогов при работе на открытом воздухе, тем более что солнечный свет также отражается от поверхности снега. Без него можно обжечься всего за пять минут!

Подробности

Авторы): На этом сайте: Стив Колвелл, Джонатан Шанклин Дата: 30 июня 2022 г.

Избранное

Озоновая дыра

Обнаружить

• Галлей VI исследовательская станция
• Спектрофотометр Добсона

Внешний

• Данные мониторинга озона

Смотрите также

• Климат и изменение климата (тема исследования)
• Мониторинг озона (тема исследования)
• Листовки общественной информации (Тип публикации)
• Научные брифинги (Тип публикации)
• Антарктида (раздел Discover)

Вам также может понравиться

Морской лед на обоих полюсах

Мониторинг вулканического аэрозоля Эйяфьятлайокудль с помощью новой европейской сети Skynet Radiometers (ESR)

Метеорологические наблюдения и климат на Британской антарктической территории и Южной Георгии: Часть 1

Метеорологические наблюдения и климат на Британской антарктической территории и Южной Георгии: Часть 2

Стратосферные температуры антарктической зимы: подтверждают ли 40-летние данные среднеширотные тенденции содержания водяного пара в стратосфере?

Британская антарктическая служба (БАС) входит в состав Совета по исследованиям окружающей среды (NERC).

Британская антарктическая служба
Хай-Кросс, Мэдингли-роуд
КЕМБРИДЖ
CB3 0ET
Соединенное Королевство

Тел.: +44 (0)1223 221400 Приемная

Тел.: +44 (0)1223 637309 Группа связи