Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 648

Рост выбросов парниковых газов представляет постоянную угрозу для озонового слоя Арктики

Рост выбросов парниковых газов представляет постоянную угрозу для озонового слоя Арктики
Новое исследование показывает, что изменение климата усугубляет разрушение озонового слоя в Арктике, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.

Новое исследование показывает, что изменение климата усугубляет разрушение озонового слоя в Арктике, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.

В атмосфере над Арктикой идет соревнование, и озоновый слой, защищающий Землю от разрушительного ультрафиолетового (УФ) излучения, проиграет его, если выбросы парниковых газов не будут сокращены достаточно быстро.

Новое исследование международной группы ученых, в том числе профессора Университета Мэриленда Росса Салавича, показывает, что чрезвычайно низкие зимние температуры и высокие температуры в атмосфере над Арктикой становятся все более частыми и более экстремальными из-за климатических моделей, связанных с глобальным потеплением. Исследование также показывает, что эти экстремально низкие температуры вызывают реакции между химическими веществами, которые люди выпускали в воздух несколько десятилетий назад, что приводит к большим потерям озона.

Новые результаты ставят под сомнение широко распространенное мнение о том, что потеря озона прекратится всего через несколько десятилетий после глобального запрета 2010 года на производство озоноразрушающих химических веществ, называемых хлорфторуглеродами (ХФУ) и галонами.

Исследование было совместно проведено UMD, Центром полярных и морских исследований Института Альфреда Вегенера и Финским метеорологическим институтом.

«Мы находимся в своего рода гонке между медленным и неуклонным сокращением ХФУ, на которое уходит от 50 до 100 лет, и изменением климата, которое приводит к быстрому похолоданию экстремальных температур полярных вихрей, - сказал Росс Салавич. - Все более низкие температуры создают условия, которые способствуют разрушению озонового слоя за счет ХФУ. Таким образом, хотя эти соединения медленно исчезают, истощение озонового слоя в Арктике усиливается по мере изменения климата».

Новые данные исследования показали самые низкие температуры полярных вихрей в Арктике и самые высокие потери озона за всю историю наблюдений в 2020 году, побив предыдущие рекорды, установленные девять лет назад в 2011 году.

Полярный вихрь представляет собой относительно автономную систему низкого давления, которая формируется в стратосфере на высоте от 12 до 50 километров (от 7,5 до 31 мили) над Арктикой каждую осень и остается в течение различной продолжительности на протяжении всего периода зима-весна. Картина теплых и холодных зимних температур в полярном вихре очень неравномерна, поэтому не каждая зима бывает очень холодной.

Но тенденция к более частым и более экстремально низким температурам в полярном вихре беспокоит исследователей, потому что эти условия способствуют образованию облаков, а это - потере озона в полярной стратосфере.

Большая часть хлора и значительное количество брома в стратосфере происходит за счет распада CFC, галонов и других озоноразрушающих веществ. Обычно в пределах арктического полярного вихря хлор не реагирует, но облака создают подходящие условия для изменения формы хлора и его реакции с бромом и солнечным светом, разрушая озон.

Несмотря на резкое сокращение промышленного производства ХФУ и галонов после Монреальского протокола 1987 года и глобального запрета, последовавшего за ним в 2010 году, эти долговечные соединения все еще присутствуют в атмосфере в изобилии. По данным Всемирной метеорологической организации, не ожидается, что атмосферный хлор и бром, производимые людьми, упадут ниже 50% от своих наивысших уровней до конца этого столетия.

Чтобы определить, что эта ситуация означает для будущего, исследователи спрогнозировали потерю озона до 2100 года на основе долгосрочного температурного тренда в полярном вихре и ожидаемого снижения содержания хлора и брома. Они основывали свои прогнозы на результатах 53 лучших климатических моделей, используемых Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

«Все климатические модели, кроме одной, показывают, что исключительно холодные зимы в полярном вихре со временем станут холоднее, - сказал Салавич. - И чем больше выбросов парниковых газов, тем круче эта тенденция, что означает более активное разрушение озонового слоя».

Объединив эти прогнозы с анализом метеорологических данных за последние 56 лет, исследователи подтвердили, что в Арктике уже наблюдается значительная тенденция к более низким температурам стратосферы и связанному с этим увеличению потерь озона. Более того, их наблюдения показывают, что эти тенденции происходят со скоростью, соответствующей самым быстрым климатическим моделям.

«Мы говорим, что проблема приближается уже несколько лет, - сказал Салавич, указав на исследовательские работы, опубликованные им в 2004 и 2006 годах, которые показали, что суровые зимы в Арктике становятся все холоднее. - Мы видели рекордную потерю озона в 2011 году, а теперь и в 2020 году. Итак, эта статья действительно является тревожным сигналом того, что в атмосфере происходит что-то действительно важное для озона, и, видимо, это происходит из-за парниковых газов».

Салавич и его коллеги еще не до конца понимают, как увеличение выбросов парниковых газов и связанные с ними изменения глобального климата вызывают экстремально холодные зимы в стратосферном слое полярного вихря. Но некоторые из основных механизмов понятны. Глобальное потепление происходит отчасти потому, что парниковые газы улавливают тепло ближе к поверхности Земли, что позволяет охлаждать верхние слои стратосферы, где расположен озоновый слой. Потепление на поверхности вызывает изменения в преобладающих ветрах, и исследователи предполагают, что эти изменения также вызывают более низкие температуры в полярном вихре.

Исследователи также отмечают, что в последние годы в нижних слоях атмосферы наблюдалось быстрое увеличение содержания метана - более мощного парникового газа, чем углекислый газ. Когда этот газ попадает в стратосферу, он увеличивает влажность, что также приводит к условиям, которые способствуют химическим реакциям, разрушающим озон, в Арктике.

Поскольку озон фильтрует большую часть потенциально вредного ультрафиолетового излучения солнца, истощение озонового слоя над Арктикой может привести к тому, что большее количество ультрафиолетового излучения достигнет поверхности Земли над Европой, Северной Америкой и Азией, когда полярный вихрь опускается на юг.

Но, по мнению исследователей, есть надежда избежать разрушения озонового слоя в будущем. Их исследование показывает, что значительное сокращение выбросов парниковых газов в ближайшие десятилетия может привести к неуклонному ухудшению условий, способствующих значительной потере озона в стратосфере Арктики.


[Фото: eurekalert.org]

Источник: eurekalert.org

арктика глобальное потепление климат озоновый слой парниковые газы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.