Kemikalier som tömmer jordens skyddande ozonskikt har också utlöst förändringar i södra halvklotets atmosfäriska cirkulation. Nu, ny forskning inom Natur finner att dessa förändringar har pausat och till och med kan vända på grund av Montrealprotokollet, ett internationellt fördrag som framgångsrikt fasade ut användningen av ozonnedbrytande kemikalier.

"Den här studien bidrar till ökande bevis som visar Montrealprotokollets djupgående effektivitet. Inte bara har fördraget bidragit till läkning av ozonskiktet, det driver också de senaste förändringarna i södra halvklotets luftcirkulationsmönster, "sa huvudförfattaren Antara Banerjee, en CIRES -besökare vid University of Colorado Boulder som arbetar inom Chemical Sciences Division vid National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Hon började detta arbete som postdoktor vid Columbia University.

Ozonhålet, upptäcktes 1985, har bildats varje vår i atmosfären högt över Antarktis. Ozonnedbrytning kyler luften, förstärka vindarna i polarvirveln och påverka vindar ända ner till det lägsta lagret av jordens atmosfär. I sista hand, ozonnedbrytning har förskjutit jetstrålen på medellängd och de torra områdena vid tropikernas kant mot sydpolen.

Tidigare studier har kopplat dessa cirkulationstrender till väderförändringar på södra halvklotet, särskilt nederbörd över Sydamerika, Östafrika, och Australien, och förändringar i havsströmmar och salthalt.

Montrealprotokollet från 1987 fasade ut produktionen av ozonförstörande ämnen som klorfluorkolväten (CFC). Börjar omkring 2000, koncentrationerna av dessa kemikalier i stratosfären började minska och ozonhålet började återhämta sig. I den här studien, Banerjee och hennes medförfattare har visat att runt år 2000, cirkulationen på det södra halvklotet slutade också att expandera mot polen – en paus eller en liten omkastning av de tidigare trenderna.

"Utmaningen i denna studie var att bevisa vår hypotes att ozonåtervinning i själva verket driver dessa atmosfäriska cirkulationsförändringar och det är inte bara en slump, sa Banerjee.

Att göra det, forskarna använde en tvåstegs statistisk teknik som kallas detektion och tillskrivning:att upptäcka om vissa mönster av observerade vindförändringar sannolikt inte beror på naturlig variation ensam och, om så är fallet, om förändringarna kan hänföras till faktorer som orsakats av människor, exempelvis utsläpp av ozonnedbrytande kemikalier och CO2.

Med hjälp av datorsimuleringar, forskarna fastställde först att den observerade paus i cirkulationstrender inte kunde förklaras enbart av naturliga förändringar i vindar. Nästa, de isolerade effekterna av ozon och växthusgaser separat.

De visade att medan stigande CO2-utsläpp har fortsatt att expandera cirkulationen nära ytan (inklusive jetströmmen) mot polen, endast ozonförändringarna kunde förklara uppehållet i cirkulationstrenderna. Före år 2000, både ozonnedbrytning och stigande CO2-nivåer pressade cirkulationen nära ytan. Sedan 2000 har CO2 har fortsatt att driva denna cirkulation poleward, balansera den motsatta effekten av ozonåtervinning.

"Att identifiera den ozondrivna pausen i cirkulationstrenderna i verkliga observationer bekräftar, för första gången, vad det vetenskapliga ozongemenskapet länge har förutsagt från teorin, "sa John Fyfe, en forskare vid Environment and Climate Change Canada och en av tidningens medförfattare.

Med ozon som börjar återhämta sig och CO2-nivåerna fortsätter att stiga, framtiden är mindre säker, inklusive för de regioner på södra halvklotet vars väder påverkas av jetströmmen och de i utkanten av de torra regionerna.

"Vi kallar detta en "paus" eftersom trenderna i poleward-cirkulationen kan återupptas, håll dig platt, eller omvänd, "Banerjee sa." Det är dragkampen mellan de motsatta effekterna av ozonåtervinning och stigande växthusgaser som kommer att avgöra framtida trender. "