Zmiana dziury ozonowej. Źródło zdjęcia: NASA / JPL. Kliknij, aby powiększyć.
Pomimo niemal rekordowych poziomów chemicznego niszczenia ozonu w Arktyce tej zimy obserwacje ze statku kosmicznego Aura NASA wykazały, że inne procesy atmosferyczne przywracają ozon do poziomu prawie średniego i zatrzymują wysoki poziom szkodliwego promieniowania ultrafioletowego przed dotarciem do powierzchni Ziemi.
Analizy z mikrofalowej sondy kończyny Aury wykazały, że chemiczne zniszczenie ozonu w Arktyce w ciągu minionej zimy osiągnęło szczyt w okolicach 50 procent w niektórych regionach stratosfery, regionie atmosfery ziemskiej, który zaczyna się około 8 do 12 kilometrów (5 do 7 mil) ponad biegunami Ziemi. Był to drugi najwyższy poziom, jaki kiedykolwiek odnotowano, za 60-procentowym poziomem oszacowanym na zimę 1999-2000. Dane z innego przyrządu Aury, przyrządu do monitorowania ozonu, wykazały, że całkowita ilość ozonu w Arktyce w marcu ubiegłego roku była podobna do innych ostatnich lat, kiedy nastąpiło znacznie mniej niszczenia chemicznego ozonu. Co więc powstrzymało utratę ozonu? Odpowiedź wydaje się leżeć w tegorocznych niezwykłych arktycznych warunkach atmosferycznych.
„To była jedna z najbardziej niezwykłych zim arktycznych w historii” - powiedziała naukowiec dr Gloria Manney z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii, która kierowała analizami mikrofalowej sondy kończyny. „Arktyczne niższe temperatury stratosfery były najniższe w historii. Ale w tym roku inne warunki, takie jak wiatry i ruchy powietrza, mniej sprzyjały utracie ozonu. ”
Podczas gdy arktyczny ozon polarny był chemicznie niszczony pod koniec zimy, wiatry stratosferyczne przesuwały i transportowały powietrze bogate w ozon ze środkowych szerokości geograficznych Ziemi w arktyczny region polarny, powodując niewielką zmianę netto w całkowitej ilości ozonu. W rezultacie szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe docierające do powierzchni Ziemi utrzymało się na prawie normalnym poziomie.
Zdjęcia i animacje przedstawiające sygnalizator mikrofalowy kończyny i przyrząd do monitorowania ozonu 2005 Obserwacje ozonu arktycznego można obejrzeć pod:
Rozległa utrata ozonu występuje każdej zimy nad Antarktydą („dziura ozonowa”) z powodu ekstremalnie zimnego klimatu i silnego, długowiecznego wiru polarnego (pasma wiatru, które formuje się każdej zimy na dużych szerokościach geograficznych). Ten wir izoluje region od średnich szerokości geograficznych. Natomiast arktyczna zima jest cieplejsza, a wir jest słabszy i krótszy. W rezultacie utrata ozonu arktycznego zawsze była niższa, bardziej zmienna i znacznie trudniejsza do oszacowania.
Była to pierwsza arktyczna zima monitorowana przez Aurę, która została uruchomiona w lipcu 2004 roku. Mikrofalowy sygnalizator akustyczny Aury przyczynia się do naszego zrozumienia procesów, które powodują, że wzorce wiatru arktycznego wypychają powietrze bogate w ozon do arktycznej niższej stratosfery z wyższych wysokości i niższych poziomów strefa. Dzięki odkryciom Aury naukowcy mogą odróżnić chemiczne niszczenie ozonu od zmian poziomu ozonu spowodowanych przez ruchy powietrza, które różnią się dramatycznie z roku na rok.
„Zrozumienie utraty ozonu arktycznego ma kluczowe znaczenie w diagnozowaniu stanu zdrowia warstwy ozonowej Ziemi” - powiedział dr Phil DeCola, naukowiec programu Aura w siedzibie głównej NASA w Waszyngtonie. „Poprzednie próby ilościowego oszacowania utraty ozonu arktycznego cierpiały z powodu braku danych. Dzięki Aura mamy teraz najbardziej wszechstronne, jednoczesne, globalne codzienne pomiary wielu kluczowych gazów atmosferycznych potrzebne do zrozumienia i oceny ilościowej chemicznego zniszczenia ozonu. ”
Utrata ozonu w stratosferze Ziemi jest spowodowana głównie reakcjami chemicznymi z chlorem ze związków wytwarzanych przez ludzi, takich jak chlorofluorowęglowodory. Kiedy temperatury stratosfery spadną poniżej minus 78 stopni Celsjusza (minus 108 stopni Fahrenheita), powstają polarne chmury stratosferyczne. Reakcje chemiczne na powierzchniach tych chmur aktywują chlor, przekształcając go w formy niszczące ozon pod wpływem światła słonecznego.
Dane uzyskane przez Aurę zostały niezależnie potwierdzone przez instrumenty uczestniczące w eksperymencie NASA Polar Aura Validation Experiment, który przeleciał pod Aurą, gdy przeleciał nad wiriem polarnym. Eksperyment, przeprowadzony w latającym laboratorium NAS-DC-8 z Dryden Flight Research Center, Edwards, Kalifornia, w NASA, obejmował 10 instrumentów do pomiaru temperatur, aerozoli, ozonu, kwasu azotowego i innych gazów. Eksperyment przeprowadzono w styczniu i lutym 2005 r.
Aura jest trzecim i ostatnim dużym satelitą systemu obserwacji Ziemi. Aura ma cztery przyrządy: przyrząd do monitorowania ozonu, zbudowany przez Holandię i Finlandię we współpracy z NASA; sygnalizator dynamiczny kończyny wysokiej rozdzielczości, zbudowany przez Zjednoczone Królestwo i Stany Zjednoczone; oraz mikrofalowy sygnalizator kończyny i spektrosferyczny troposferyczny, oba zbudowane przez JPL. Aura jest zarządzana przez NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Więcej informacji na temat Aury w Internecie można znaleźć na stronie: http://aura.gsfc.nasa.gov/
Aby uzyskać więcej informacji na temat mikrofalowego sygnalizatora kończyny w Internecie, odwiedź stronę: http://mls.jpl.nasa.gov/
JPL jest zarządzany dla NASA przez California Institute of Technology w Pasadenie.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
