• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Varm luft bidrog till att göra 2017 års ozonhål till det minsta sedan 1988

    Som mest den 11 september, 2016, ozonhålet sträckte sig över ett område nästan två och en halv gånger så stort som det kontinentala USA. De lila och blå färgerna är områden med minst ozon. Kredit:NASA/NASA Ozone Watch/Katy Mersmann

    Mätningar från satelliter i år visade att hålet i jordens ozonskikt som bildas över Antarktis varje september var det minsta som observerats sedan 1988, forskare från NASA och NOAA meddelade idag.

    Enligt NASA, ozonhålet nådde sin högsta utsträckning den 11 september, täcker ett område ungefär två och en halv gånger så stort som USA - 7,6 miljoner kvadratkilometer i omfattning - och minskade sedan under resten av september och in i oktober. NOAA mark- och ballongbaserade mätningar visade också den minsta mängden ozonnedbrytning ovanför kontinenten under toppen av ozonutarmningscykeln sedan 1988. NOAA och NASA samarbetar för att övervaka tillväxten och återhämtningen av ozonhålet varje år.

    "Det antarktiska ozonhålet var exceptionellt svagt i år, sade Paul A Newman, chefsforskare för geovetenskaper vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det här är vad vi skulle förvänta oss att se med tanke på väderförhållandena i den antarktiska stratosfären."

    Det mindre ozonhålet 2017 påverkades starkt av en instabil och varmare Antarktisvirvel - det stratosfäriska lågtryckssystemet som roterar medurs i atmosfären ovanför Antarktis. Detta hjälpte till att minimera bildandet av polära stratosfäriska moln i den nedre stratosfären. Bildandet och beständigheten av dessa moln är viktiga första steg som leder till de klor- och bromkatalyserade reaktionerna som förstör ozon, sa forskare. Dessa antarktiska förhållanden liknar de som finns i Arktis, där ozonnedbrytningen är mycket mindre allvarlig.

    n 2016, varmare stratosfärstemperaturer begränsade också tillväxten av ozonhålet. Förra året, ozonhålet nådde maximalt 8,9 miljoner kvadratkilometer, 2 miljoner kvadratkilometer mindre än 2015. Den genomsnittliga arean för dessa dagliga ozonhålsmaximum som observerats sedan 1991 har varit ungefär 10 miljoner kvadratkilometer.

    Även om varmare stratosfäriska väderförhållanden än genomsnittet har minskat ozonnedbrytningen under de senaste två åren, det nuvarande ozonhålsområdet är fortfarande stort eftersom nivåerna av ozonnedbrytande ämnen som klor och brom förblir tillräckligt höga för att producera betydande ozonförluster.

    Forskare sa att den mindre ozonhålsmängden 2016 och 2017 beror på naturlig variation och inte en signal om snabb läkning.

    Upptäcktes första gången 1985, det antarktiska ozonhålet bildas under södra halvklotets senvinter när de återkommande solens strålar katalyserar reaktioner som involverar konstgjorda, kemiskt aktiva former av klor och brom. Dessa reaktioner förstör ozonmolekyler.

    Trettio år sedan, det internationella samfundet undertecknade Montrealprotokollet om ämnen som utarmar ozonskiktet och började reglera ozonnedbrytande föreningar. Ozonhålet över Antarktis förväntas gradvis bli mindre allvarligt eftersom klorfluorkolväten – klorhaltiga syntetiska föreningar som en gång ofta användes som köldmedier – fortsätter att minska. Forskare förväntar sig att det antarktiska ozonhålet återhämtar sig till 1980 års nivåer runt 2070.

    Ozon är en molekyl som består av tre syreatomer som förekommer naturligt i små mängder. I stratosfären, ungefär 7 till 25 miles över jordens yta, ozonskiktet fungerar som solskyddsmedel, skydda planeten från potentiellt skadlig ultraviolett strålning som kan orsaka hudcancer och grå starr, undertrycka immunförsvaret och även skada växter. Närmare marken, ozon kan också skapas genom fotokemiska reaktioner mellan solen och föroreningar från fordonsutsläpp och andra källor, bildar skadlig smog.

    Ozonnedbrytning sker i kalla temperaturer, så ozonhålet når sitt årliga maximum i september eller oktober, i slutet av vintern på södra halvklotet. Kredit:NASA/NASA Ozone Watch/Katy Mersmann

    Även om varmare stratosfäriska väderförhållanden än genomsnittet har minskat ozonnedbrytningen under de senaste två åren, det nuvarande ozonhålsområdet är fortfarande stort jämfört med 1980 -talet, när utarmningen av ozonskiktet ovanför Antarktis först upptäcktes. Detta beror på att nivåerna av ozonnedbrytande ämnen som klor och brom förblir tillräckligt höga för att producera betydande ozonförluster.

    NASA och NOAA övervakar ozonhålet via tre kompletterande instrumentella metoder. Satelliter, som NASA:s Aura-satellit och NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership-satellit mäter ozon från rymden. Aura-satellitens Mikrovågsekvensmätare mäter också vissa klorhaltiga gaser, ger uppskattningar av totala klorhalter.

    NOAA-forskare övervakar ozonskiktets tjocklek och dess vertikala fördelning ovanför sydpolsstationen genom att regelbundet släppa ut väderballonger som bär ozonmätande "sonder" upp till 21 miles i höjd, och med ett markbaserat instrument som kallas en Dobson-spektrofotometer.

    Dobson-spektrofotometern mäter den totala mängden ozon i en kolumn som sträcker sig från jordens yta till kanten av rymden i Dobson-enheter, definieras som antalet ozonmolekyler som skulle krävas för att skapa ett lager av rent ozon 0,01 millimeter tjockt vid en temperatur på 32 grader Fahrenheit vid ett atmosfärstryck som motsvarar jordens yta.

    Det här året, ozonkoncentrationen nådde ett minimum över sydpolen på 136 Dobson-enheter den 25 september – det högsta minimum som setts sedan 1988. Under 1960-talet, innan det antarktiska ozonhålet inträffade, genomsnittliga ozonkoncentrationer över sydpolen varierade från 250 till 350 Dobson-enheter. Jordens ozonskikt är i genomsnitt 300 till 500 Dobson-enheter, vilket motsvarar cirka 3 millimeter, eller ungefär samma som två öre staplade på varandra.

    "Förr, vi har alltid sett ozon på några stratosfäriska höjder gå till noll i slutet av september, sa Bryan Johnson, NOAA atmosfärisk kemist. "I år visade våra ballongmätningar att ozonförlusten stannade i mitten av september och ozonnivåerna nådde aldrig noll."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com