Ozonnivåerna ovanför Arktis nådde rekordlåga för mars, NASA -forskare rapporterar. En analys av satellitobservationer visar att ozonnivåerna nådde sin lägsta punkt den 12 mars vid 205 Dobson-enheter.

Även om så låga nivåer är sällsynta, de är inte oöverträffade. Liknande låga ozonnivåer inträffade i den övre atmosfären, eller stratosfären, 1997 och 2011. Som jämförelse, det lägsta marszonvärdet som observerats i Arktis är vanligtvis cirka 240 Dobson -enheter.

"Årets låga arktiska ozon inträffar ungefär en gång per decennium, sa Paul Newman, chefsvetare för jordvetenskap vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "För ozonskiktets allmänna hälsa, Detta är oroande eftersom de arktiska ozonnivåerna vanligtvis är höga under mars och april."

Ozon är en mycket reaktiv molekyl som består av tre syreatomer som förekommer naturligt i små mängder. Det stratosfäriska ozonskiktet, ungefär 7 till 25 miles över jordens yta, är ett solskyddsmedel, absorberar skadlig ultraviolett strålning som kan skada växter och djur och påverka människor genom att orsaka grå starr, hudcancer och undertryckt immunförsvar.

Mars -arktisk ozonnedbrytning orsakades av en kombination av faktorer som uppstod på grund av ovanligt svaga övre atmosfäriska "våg" -händelser från december till mars. Dessa vågor driver luftrörelser genom den övre atmosfären i likhet med vädersystem som vi upplever i den nedre atmosfären, men mycket större i skala.

Ett typiskt år, dessa vågor reser uppåt från den lägre atmosfären på mitten av latituden för att störa de cirkumpolära vindarna som virvlar runt Arktis. När de stör polvindarna, de gör två saker. Först, de tar med sig ozon från andra delar av stratosfären, fylla på reservoaren över Arktis.

"Tänk på det som att ha en rödfärgad klick, låg ozon över nordpolen, i en vit hink med färg, " sa Newman. "Vågorna rör om den vita färgen, högre mängder ozon på mitten av breddgraderna, med den röda färgen eller det låga ozoninnehållet i den starka jetströmmen som kretsar runt polen. "

Blandningen har en andra effekt, som ska värma den arktiska luften. De varmare temperaturerna gör då förhållandena ogynnsamma för bildandet av polära stratosfäriska moln. Dessa moln möjliggör utsläpp av klor för ozonnedbrytande reaktioner. Ozonnedbrytande klor och brom kommer från klorfluorkolväten och haloner, de kemiskt aktiva formerna av klor och brom som härrör från konstgjorda föreningar som nu är förbjudna enligt Montrealprotokollet. Blandningen stänger av denna klor- och bromdrivna ozonnedbrytning.

I december 2019 och januari till mars 2020, stratosfäriska våghändelser var svaga och stör inte polarvindarna. Vindarna fungerade alltså som en barriär, förhindra att ozon från andra delar av atmosfären fyller på de låga ozonnivåerna över Arktis. Dessutom, stratosfären förblev kall, vilket ledde till bildandet av polära stratosfäriska moln som gjorde det möjligt för kemiska reaktioner att släppa ut reaktiva former av klor och orsaka ozonnedbrytning.

"Vi vet inte vad som orsakade att vågdynamiken var svag i år, " sade Newman. "Men vi vet att om vi inte hade slutat sätta klorfluorkolväten i atmosfären på grund av Montrealprotokollet, utarmningen i Arktis i år hade varit mycket värre. "

Sedan 2000 har halterna av klorfluorkolväten och andra konstgjorda ozonnedbrytande ämnen har sjunkit mätbart i atmosfären och fortsätter att göra det. Klorfluorkolväten är långlivade föreningar som tar decennier att bryta ner, och forskare förväntar sig att stratosfäriska ozonnivåer återhämtar sig till 1980-nivåerna i mitten av århundradet.

NASA-forskare föredrar termen "utarmning" framför Arktis, eftersom ozonlagrets rekordlåga nivå i år, ozonförlusten är fortfarande mycket mindre än det årliga ozon "hålet" som uppstår över Antarktis i september och oktober under våren på södra halvklotet. För jämförelse, ozonhalterna över Antarktis sjunker vanligtvis till cirka 120 Dobson -enheter.

NASA, tillsammans med National Oceanic and Atmospheric Administration, övervakar stratosfäriskt ozon med hjälp av satelliter, inklusive NASA:s Aura -satellit, NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership-satellit och NOAA:s Joint Polar Satellite System NOAA-20. Microwave Limb Sounder ombord på Aura-satelliten uppskattar också stratosfärnivåerna av ozonförstörande klor.