Озоновая дыра 2021 года наконец-то закрывается, третья по продолжительности и 11-я по величине за всю историю наблюдений

Дыра в защитном озоновом слое Земли, которая в этом году стала больше, чем Антарктида, наконец-то закроется на этой неделе, сообщили ученые-атмосферники.

Действуя как щит, озон поглощает ультрафиолетовое излучение солнца. Его отсутствие означает, что большее количество этого высокоэнергетического излучения достигает Земли, где оно может нанести вред живым клеткам.

Озоновый слой разрушается в результате химических реакций, вызванных солнечной энергией, в которых участвуют побочные продукты антропогенных химических веществ, остающихся в атмосфере.

Размер ежегодной дыры, которая образуется летом в южном полушарии, сильно зависит от погодных условий и увеличивается под воздействием холода.

Несмотря на эти естественные колебания, эксперты ожидают, что дыра окончательно закроется к 2050 году в ответ на ограничения на использование озоноразрушающих химических веществ, введенные в 1987 году.

Нынешняя дыра, которая была необычно большой, просуществует всего на несколько дней меньше, чем ее аналог в прошлом году, который стал самым продолжительным в истории с 1979 года.

По данным Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF), в этом году дыра стала 9-й по величине в истории, достигнув 8,8 миллиона квадратных миль.

По словам экспертов ECMWF, в максимальной степени дыра была такой же большой, как площадь Антарктиды и Европы вместе взятых, сообщили MailOnline эксперты ECMWF.

В отличие от этого, дыра 2020 года была 11-й по величине - 8,7 миллиона квадратных миль, а самая большая в истории дыра образовалась в 1998 году - 9,4 миллиона квадратных миль.

Антарктические озоновые дыры 2020 и 2021 годов были довольно большими и исключительно долгоживущими", - сказал директор Службы мониторинга атмосферы "Коперник" (CAMS) при ECMWF Винсент-Анри Пеуч.

Эти два более длительных, чем обычно, эпизода подряд не являются признаком того, что Монреальский протокол не работает, хотя без него они были бы еще больше".

'Это связано с межгодовой изменчивостью из-за метеорологических и динамических условий, которые могут оказывать важное влияние на величину озоновой дыры и накладываются на долгосрочное восстановление.

CAMS также следит за количеством ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли, и в последние недели мы наблюдали очень высокие УФ-индексы - более 8 - над частями Антарктиды, расположенными ниже озоновой дыры".

(УФ-индекс достигает 11. Для человека уровень в 8 означает очень высокий риск вреда от незащищенного солнечного облучения).

Впервые истощение озонового слоя было обнаружено учеными в 1970-х годах, и было установлено, что оно больше, чем можно объяснить естественными факторами, такими как температура, погода и извержения вулканов.

Вместо этого было установлено, что разрушение озонового слоя усугубляют химические вещества, созданные человеком, в частности, галоидоуглеродные хладагенты и хлорфторуглероды (ХФУ).

В 1987 году производство и потребление этих продуктов начали постепенно прекращать в соответствии с международным договором, известным как Монреальский протокол.

Однако тот факт, что многие озоноразрушающие вещества могут оставаться в стратосфере в течение десятилетий, означает, что восстановление озонового слоя происходит очень медленно.

По прогнозам экспертов, вредные вещества, используемые в хладагентах и аэрозольных баллончиках, полностью исчезнут из атмосферы лишь к 2060-м годам.

CAMS осуществляет мониторинг и наблюдение за озоновым слоем, предоставляя надежные и свободно доступные данные, основанные на различных видах спутниковых наблюдений и цифровом моделировании", - сказал д-р Пейч.

Это, добавил он, "делает возможным детальный мониторинг зарождения, развития и закрытия ежегодных озоновых дыр".

Собранные данные, наряду с нашими прогнозами, позволяют нам следить за озоновым сезоном и сравнивать его развитие с тем, что было за последние 40 лет".
Озоновый слой находится в стратосфере на высоте 25 миль над поверхностью Земли и действует как естественный солнцезащитный экран.

Озон - это молекула, состоящая из трех атомов кислорода, которая встречается в природе в небольших количествах.

В стратосфере, расположенной на высоте от семи до 25 миль над поверхностью Земли, озоновый слой действует как солнцезащитный крем, защищая планету от потенциально вредного ультрафиолетового излучения, которое может вызвать рак кожи и катаракту, подавить иммунную систему, а также повредить растения.

Он образуется в тропических широтах и распространяется по всему земному шару.

Ближе к земле озон также может образовываться в результате фотохимических реакций между солнцем и загрязнениями от выхлопов автомобилей и других источников, образуя вредный смог.

Хотя в последние два года более теплые, чем в среднем, погодные условия в стратосфере привели к уменьшению разрушения озонового слоя, нынешняя площадь озоновой дыры все еще велика по сравнению с 1980-ми годами, когда впервые было обнаружено истощение озонового слоя над Антарктидой.

Это объясняется тем, что уровни озоноразрушающих веществ, таких как хлор и бром, остаются достаточно высокими, чтобы вызвать значительную потерю озона.

В 1970-х годах было признано, что химические вещества под названием ХФУ, используемые, например, в холодильных установках и аэрозолях, разрушают озон в стратосфере.

В 1987 году был согласован Монреальский протокол, который привел к постепенному отказу от использования ХФУ, а недавно появились первые признаки восстановления озонового слоя в Антарктике.

Верхняя стратосфера в более низких широтах также демонстрирует явные признаки восстановления, что доказывает эффективность Монреальского протокола.

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Atmospheric Chemistry and Physics, показало, что в широтах между 60° с.ш. и 60° ю.ш. (Лондон находится на 51° с.ш.) восстановление озонового слоя, скорее всего, не происходит.

Причина этого не установлена, но исследователи считают, что, возможно, изменение климата меняет характер атмосферной циркуляции, в результате чего больше озона уносится из тропиков.

По их мнению, еще одна возможность заключается в том, что очень короткоживущие вещества (КЖВ), которые содержат хлор и бром, могут разрушать озон в нижней стратосфере.

К VSLS относятся химикаты, используемые в качестве растворителей, средств для снятия лака и обезжиривания.

Один из них даже используется в производстве озонобезопасной замены ХФУ.
КАК ОБРАЗУЕТСЯ ЕЖЕГОДНАЯ ОЗОНОВАЯ ДЫРА

В настоящее время озоновая дыра образуется над Антарктидой каждый год во время зимы в южном полушарии.

Так называемый полярный вихрь накапливает в течение антарктической зимы хлор- и бромсодержащие вещества, которые остаются неактивными в темноте.

Однако когда над полюсом восходит солнце, его энергия высвобождает химически активные атомы хлора и брома, которые разрушают молекулы озона, создавая локальное истощение защитного озонового слоя Земли.

Этим химическим реакциям способствуют кристаллы льда, которые образуются в полярных стратосферных облаках, при этом температура в вихре может опускаться до -108,4°F (-78°C).