Исследование дисперсии загрязнения помогает понять распад антарктической озоновой дыры в 2002 году

Исследователи из Технологического университета Виргинии и Свободного университета Брюсселя применили принципы лагранжевых когерентных структур для анализа атмосферных потоков. Их работа, опубликованная в журнале Chaos, позволила смоделировать и лучше понять редкое событие — распад антарктической озоновой дыры на две части в 2002 году, что стало примером внезапного стратосферного потепления.

Это исследование имеет важное практическое значение для моделирования глобальных процессов, таких как распространение загрязнений в атмосфере и океане, крупномасштабный перенос биологических организмов, включая патогены растений и возбудителей респираторных заболеваний. Методология также может быть применена, например, для прогнозирования распространения нефтяных разливов, подобного аварии BP в Мексиканском заливе.

Ученые выбрали событие 2002 года в качестве "прототипа" редкого атмосферного явления. Анализ данных показал, что над Антарктидой медленно вращался изолированный "сгусток воздуха". Внутри этого вихря сформировались лагранжевы структуры, часть из которых отталкивала, а часть притягивала окружающий воздух. В результате вихрь разделился, отправив северо-западную часть озоновой дыры в средние широты, в то время как юго-западная часть вернулась над Южный полюс. "Когда на сфере, такой как Земля, существует более одного вихревого потока, могут возникать сложные пространственные структуры, такие как раскол полярного вихря", — заключают авторы.