Истощение озонового слоя в Арктике приводит к погодным аномалиям
Хотя многие люди знакомы с дырой в озоновом слое над Антарктидой, до недавнего времени меньше внимания уделялось проблемам, с которыми сталкивается и защитный озон в стратосфере над Арктикой. Например, в 2011 и 2020 годах значительное истончение озонового слоя над Северным полюсом привело к погодным аномалиям во всем Северном полушарии, включая исключительно теплые и сухие весны в центральной и северной Европе и России или необычно влажные условия в полярных регионах. Однако вопрос о том, существует ли прямая причинно-следственная связь между разрушением стратосферного озона и этими погодными аномалиями, остается предметом дискуссий в климатологии.
Чтобы прояснить этот вопрос, группа экспертов под руководством ETH Zürich провела имитационное моделирование, интегрировав разрушение озона в две различные климатические модели, и обнаружила, что основной причиной погодных аномалий в Северном полушарии, наблюдаемых в 2011 и 2020 годах, скорее всего, является разрушение озона над Арктикой. Моделирование совпало с данными наблюдений за эти два года (а также с восемью подобными событиями, которые использовались для сравнения). Более того, когда ученые удалили разрушение озона из своих моделей, они не смогли воспроизвести результаты.
"С научной точки зрения нас больше всего удивило то, что, несмотря на то, что модели, которые мы использовали для моделирования, совершенно разные, они дали похожие результаты", - сказал соавтор исследования Габриэль Чиодо, эксперт по динамике климата в ETH Zürich.
По словам ученых, разрушение озона происходит, когда температура в Арктике очень низкая. "Разрушение озона происходит только тогда, когда достаточно холодно и в стратосфере, примерно в 30-50 километрах над землей, силен полярный вихрь", - пояснила ведущий автор исследования Марина Фридель, докторант кафедры наук об окружающей среде того же университета.
Обычно озон поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, нагревая стратосферу и помогая разрушить полярный вихрь весной. Однако если озона становится меньше, стратосфера охлаждается, и вихрь становится сильнее.
"Сильный полярный вихрь вызывает эффекты, наблюдаемые на поверхности Земли", - сказал доктор Чиодо. Таким образом, озон, по-видимому, играет фундаментальную роль в изменениях температуры и циркуляции вокруг Арктики.
Эти выводы могут помочь климатологам строить более точные сезонные прогнозы погоды и климата, позволяя лучше предсказывать колебания температуры, которые имеют решающее значение для сельского хозяйства. Однако для понимания будущей эволюции озонового слоя необходимы дополнительные исследования. Хотя озоноразрушающие вещества, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), были запрещены с 1989 года, они чрезвычайно долговечны и могут находиться в атмосфере до ста лет, тем самым продолжая наносить ущерб озоновому слою.
"Однако концентрация ХФУ неуклонно снижается, и это поднимает вопрос о том, как быстро восстанавливается озоновый слой и как это повлияет на климатическую систему", - заключил Фридель.
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
