Решена загадка арктической озоновой дыры 2011 года

Строго говоря, никакой «дыры» над Арктикой не было, ибо уровень озона пребывал в пределах нормы. Тем не менее необычайно большая его потеря встревожила учёных.

К образованию озоновой дыры над Арктикой в 2011 году привело сочетание экстремальных температур, искусственных химических веществ и застойной атмосферы.

В течение зимы озон истощается над обоими полюсами планеты, но в Арктике, как правило, этот процесс мягче и короче, ибо там три ключевые составляющие озоноразрушающих реакций — хлор из антропогенных хлорфторуглеродов, мороз и солнце — не присутствуют одновременно: в северных широтах уже не так холодно, когда в начале весны в небе появляется солнце. Однако в конце зимы-2011 концентрация озона в атмосфере над Арктикой оказалась на 20% ниже среднего показателя для этого времени года.

Показания спутника Aqua от 19 марта 2010 и 2011 года. Слева озона явно больше. (Изображение NASA / Goddard.)

Новое исследование говорит о том, что главным виновником сильной потери озона зимой 2011 года стал хлор из арктической стратосферы, но в то же время разрушение озона усугубила необычайно холодная погода. Кроме того, необычные атмосферные условия заблокировали ветроэнергетический перенос озона из тропиков и не позволяли пополнить его арктические запасы вплоть до апреля.

«Можно смело сказать, что 2011-й был очень нетипичным: за 30 лет спутниковых наблюдений мы не видели подобных холодов, — отмечает ведущий автор Сьюзен Страхан из Центра космических полётов НАСА им. Годдарда. — Арктический уровень озона был, возможно, самым низким за всю историю, но всё же значительно более высоким, чем в Антарктике. В Арктике терялось вдвое меньше озона, и тамошний уровень намного превышал 220 единиц Добсона — тот порог, после которого можно говорить о "дыре". Так что никакой "дыры" над Арктикой в 2011 году не было».

Озоновый слой в Арктике истощался в основном внутри так называемого полярного вихря — области быстрых круговых ветров, которые усиливаются осенью и изолируют воздушные массы, поддерживая в них низкую температуру. Обычно поздней зимой атмосферные волны выталкивают вихрь в более низкие широты, где он распадается (в отличие от Антарктики, где вихрь стабилен аж до середины весны). Но в 2011 году необычайно спокойная атмосфера позволила вихрю пребывать в полной силе в течение четырёх месяцев, так что, когда в марте выглянуло солнце, в Арктике было ещё очень холодно.

Именно этот вихрь не позволил также тропическому озону добраться до Арктики.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research — Atmospheres.

Подготовлено по материалам НАСА.