Возможен сильный дефицит озона над Арктикой
В этом году арктическая стратосфера была аномально холодной, что создает все предпосылки для сильного истощения озонового слоя в ближайшие недели. Такой вывод сделан по первым результатам измерительной кампании POLSTRACC, координируемой Институтом технологий Карлсруэ (KIT) и проводившейся в Арктике с декабря 2015 года. Особое значение имеют обширные полярные стратосферные облака (PSC), наблюдавшиеся на обширных территориях. На их поверхности происходят химические реакции, которые являются основой для разрушения озона. В этом году эти облака наблюдались даже в нижней стратосфере, что для Арктики очень необычно.
«В течение нескольких недель обширные районы Арктики были покрыты полярными стратосферными облаками на высотах от 14 до 26 километров. Такие условия более типичны для антарктической озоновой дыры, чем для обычно гораздо более теплой Арктики», — говорит Бьёрн-Мартин Зиннхубер (KIT). На поверхности этих облаков пассивные хлорные соединения превращаются в активные, запускающие разрушение озона. Кроме того, частицы облаков могут опускаться и выводить реактивный азот из слоя, активированного хлором, что усиливает истощение озона. Ученые уже наблюдали перераспределение реактивного азота и признаки активации хлора в ходе полетов.
Исследование полярной стратосферы в условиях изменения климата — цель кампании POLSTRACC, проводимой с немецким исследовательским самолетом HALO. Партнерами являются Германский центр авиации и космонавтики (DLR), Исследовательский центр Юлиха (FZJ), университеты Франкфурта, Майнца, Гейдельберга и Вупперталя, а также Физико-техническое федеральное агентство (PTB). После полетов из Германии в декабре, с начала января по начало февраля было выполнено восемь исследовательских рейсов из Кируны (север Швеции) с почти 70 часами налета для изучения стратосферы вплоть до Северного полюса.
«Мы были очень удивлены, обнаружив полярные стратосферные облака на высотах около 14 км. Это условия, которые мы знаем из Антарктики, но они крайне необычны для Арктики», — добавляет Герман Оэльхаф. Истощение озона вызывается хлором и бромом из хлорфторуглеродов (CFC), выбросы которых регулируются Монреальским протоколом уже более 20 лет. Однако эти вещества разлагаются очень медленно и останутся в атмосфере на десятилетия. «Здесь вступает в игру изменение климата: в то время как увеличение парниковых газов приводит к потеплению у поверхности земли, оно вызывает охлаждение стратосферы. И это может вызвать сильное истощение озона даже при сниженных нагрузках хлора и брома», — указывает Оэльхаф.
В последнюю неделю февраля исследователи снова отправятся в Арктику, чтобы наблюдать развитие ситуации до середины марта. «Тогда станет ясно, приведут ли наблюдаемые условия к сильному истощению озона или же наблюдаемое сейчас потепление стратосферы возобладает», — поясняет Зиннхубер. Работа также будет сосредоточена на изучении того, в какой степени воздушные массы с активированным хлором и истощенным озоном проникнут в густонаселенные средние широты.