Спустя более чем 20 лет после того, как соглашение Монреальского протокола ограничило выбросы озоноразрушающих веществ человеком, спутники наблюдали за площадью годовой озоновой дыры и наблюдали, как она практически стабилизируется, перестав значительно увеличиваться. Однако два новых исследования показывают, что признаков восстановления еще нет, и что температура и ветры по-прежнему вызывают любые ежегодные изменения размера озоновой дыры.«Озоновые дыры с меньшими площадями и большим общим количеством озона не обязательно являются свидетельством восстановления, связанного с ожидаемым снижением содержания хлора», — сказала Сьюзен Стрэхэн из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. «Это предположение похоже на попытку понять, что неисправен двигатель вашего автомобиля, не подняв капота ".Чтобы узнать, что происходит под капотом озоновой дыры, Страхан и Наталья Крамарова, также из НАСА Годдард, использовали спутниковые данные, чтобы заглянуть внутрь дыры.
Исследование было представлено в среду на ежегодном собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско.Крамарова занялась озоновой дырой 2012 года, второй по величине дырой с середины 1980-х годов.
Чтобы выяснить, что вызвало крошечную площадь дыры, она обратилась к данным спутника NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership и впервые заглянула внутрь дыры с помощью Ozone Mapper спутника и Limb Profiler. Затем данные были преобразованы в карту, которая показывает, как количество озона изменялось с высотой по всей стратосфере в центре дыры в течение сезона 2012 года, с сентября по ноябрь.Карта показала, что озоновая дыра 2012 года была более сложной, чем считалось ранее.
Повышение содержания озона на больших высотах в начале октября, переносимое ветрами, произошло выше разрушения озона в нижней стратосфере.«Наша работа показывает, что классические метрики, основанные на значениях общего содержания озона, имеют ограничения — они не раскрывают нам всей картины», — сказала Крамарова.Классические метрики создают впечатление, что озоновая дыра улучшилась в результате Монреальского протокола. На самом деле, метеорология была ответственна за увеличение содержания озона и, как следствие, меньшую дыру, поскольку количество озоноразрушающих веществ в том году все еще было повышенным.
Исследование было отправлено в журнал атмосферной химии и физики.Отдельное исследование под руководством Страхана занялось дырами 2006 и 2011 годов — двумя из самых больших и глубоких дыр за последнее десятилетие. Однако, несмотря на схожую территорию, Страхан показывает, что они стали такими по совершенно разным причинам.Стрэхан использовал данные микроволнового зонда спутника NASA Aura для отслеживания количества закиси азота, индикаторного газа, обратно пропорционального количеству разрушающего озоновый слой хлора.
Исследователи были удивлены, обнаружив, что дыры 2006 и 2011 годов содержали разное количество озоноразрушающего хлора. Учитывая этот факт, как две дыры могут быть одинаково серьезными?Затем исследователи использовали модель для моделирования химического состава и ветров атмосферы.
Затем они повторно запустили моделирование с отключенными реакциями разрушения озона, чтобы понять роль ветра в переносе озона в Антарктику. Результаты показали, что в 2011 году разрушение озона было меньше, чем в 2006 году, потому что ветры переносили меньше озона в Антарктику, поэтому терять озона было меньше. Это был метеорологический, а не химический эффект.
Напротив, в 2006 году ветер принес больше озона в Антарктику, что привело к большему разрушению озона. Исследование было отправлено в журнал Geophysical Research Letters.
Эта работа показывает, что серьезность озоновой дыры, измеренная с помощью классических измерений общего столба, не выявляет значительных межгодовых колебаний двух факторов, контролирующих озон: ветров, которые приносят озон в Антарктику, и химических потерь из-за к хлору.До тех пор, пока уровень хлора в нижних слоях стратосферы не упадет ниже уровня начала 1990-х годов — ожидается где-то после 2015 года, но, вероятно, к 2030 году — температура и ветры будут продолжать определять изменяющуюся площадь дыры в любой данный год.
Только после середины 2030-х годов уменьшение содержания хлора в стратосфере станет основным фактором уменьшения площади озоновой дыры.«Мы все еще находимся в периоде, когда небольшие изменения содержания хлора не влияют на площадь озоновой дыры, поэтому еще слишком рано говорить о том, что озоновая дыра восстанавливается», — сказал Страхан. «Мы входим в период большой изменчивости, и на дороге будут неровности, прежде чем мы сможем определить явное восстановление».