Zdjęcia z Envisata zwiastują kolejne otwarcie dziury ozonowej nad Antarktydą. Zjawisko powtarza się co roku i stanowi duże zagrożenie dla istot żywych zamieszkujących tereny okołobiegunowe.

Odkąd w połowie lat osiemdziesiątych odkryto to niebezpieczne zjawisko, sztuczne satelity nieustannie monitorują go.” wyjaśnia Jose Achache, dyrektor programu obserwacji Ziemi w ESA. “W okresie ostatniej dekady satelity ESA regularnie sprawdzały stężenie ozonu w stratosferze.

Dane obserwacyjne z Envisata wykorzystywane są do tworzenia numerycznych prognoz pogodowych, między innymi są podstawą do przewidywania rozkładu ozonu w atmosferze. Zgodnie z najświeższymi prognozami przewiduje się, że około poniedziałku otworzy się dziura ozonowa.

Diagram grubości warstwy ozonowej z 5 września. Kolor czerwony (400 UDs), przy średnim stężeniu ozonu, odpowiada warstwie o grubości 4 milimetrów. Dziurą ozonową nazywa się obszary (kolor ciemnoniebieski) o wartościach wskaźnika Dobsona mniejszych niż 200 UDs. Aktualna prognoza dla okolic bieguna:Tropospheric Emission Monitoring Internet Service (TEMIS).

Obecnie zjawisko rozpocznie się dwa tygodnie później niż przed rokiem. Jednak nie jest nadzwyczaj dobra wiadomość. Zeszłoroczna dziura ozonowa była niezwykle duża, tak więc warunki, z którymi mamy obecnie do czynienia, stanowią powrót do sytuacji z wcześniejszych lat. Dokładne rozmiary zjawiska poznamy, gdy zostaną zebrane dane z naziemnych stacji meteorologicznych.

Dziura utrzymuję się zazwyczaj aż do listopada, a czasami nawet do grudnia. Wtedy wzrost temperatur w regionach antarktycznych powoduje zmniejszenie siły wiatrów cyrkulacyjnych wokół bieguna i pozwala zmieszać się ubogim w ozon masom powietrza biegunowego z powietrzem morskim.

Dziura ozonowa w 2002 roku była wyjątkiem od tej za zwyczaj panującej reguły. Zmniejszenie siły wiatrów cyrkulacyjnych we wrześniu spowodowało rozbicie dziury ozonowej na dwie części, co pozwoliło na jej wcześniejszy zanik. Envisat wykonał szczegółowe zdjęcia tego zjawiska.

Na pokładzie satelity znajduje się urządzenie badawcze Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography (SCIAMACHY), został on zaprojektowany na bazie wcześniej powstałego aparatu ERS-2, pracującego w programie GOME – Global Ozone Monitoring Experiment (Program monitorowania globalnych zasobów ozonu)“mówi Henk Eskes z Królewskiego Instytutu Meteorologicznego Holandii (KNMI). “Dane z obydwu instrumentów dają nam wgląd w dziesięcioletnią historię dziury ozonowej. Envisat codziennie dopisuje nową kartę do tego meteorologicznego kalendarium

Do tej pory uzyskane wyniki obserwacji pozwalają na sporządzenie długo terminowych prognoz. Może już niedługo uda mam się odpowiedzieć na nurtujące nas od kilku lat pytanie: Czy warstwa ozonowa nadal zanika, czy może zaczyna się na powrót odnawiać?

Wykres przedstawiają zestawienie maksymalnych wartości wskaźnika Dobsona dla tegorocznej dziury ozonowej (czarne kropki) z warościami z poprzednich lat (kolorowe linie). Dane przedstawione na wykresie zostały uzyskane dzięki programowi Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) wykorzystującemu do badań satelitę Envisat.

Znajdująca się w stratosferze warstwa ozonowa chroni życie na ziemi przed groźnym promieniowaniem ultrafioletowym. Zanik warstwy ozonowej przede wszystkim jest wynikiem działalności człowieka. Zanieczyszczenie atmosfery substancjami aktywnymi chemicznie, głównie chodzi tu o freony, czyli wielopodstawione chloropochodne węglowodorów, reagują z ozonem przekształcając go w zwykły dwuatomowy tlen.“

Użycie freonów zostało zakazane zapisami Protokołu Montrealskiego. Kiedyś substancje te były szeroko stosowane w produkcji aerozoli i urządzeń chłodzących. Same freony są obojętne chemicznie, reagują z niewielką liczbą substancji, jednak pod wpływem światła ultrafioletowego ulegają one rozbiciu na bardzo reaktywne wolne rodniki. To właśnie one są tak szkodliwe dla warstwy ozonowej

Niestety samo zakazanie użycia freonów nie spowoduje zmniejszenia dziury ozonowej. Najprawdopodobniej będziemy musieli jeszcze poczekać kilka dekad zanim niebezpieczne substancje opuszczą naszą atmosferę.

Podczas zimy na półkuli południowej masy powietrza antarktycznego odcięte są od mas zalegających nad oceanem przez silne wiatry cyrkulacyjne, nazywane często dryfem wiatrów południowych. Prowadzi to do znacznego obniżenia temperatur na obszarach okołobiegunowych. Podczas mroźniej i mrocznej polarnej zimy w wyższych warstwach atmosfery nad biegunem powstają lodowe chmury stratosferyczne. Chmury bogate są we freony.

Wraz z nadejściem wiosny, wynurzające się zza horyzontu Słońce zaczyna oświetlać stratosferyczne obłoki, rozbijając freony na wolne rodniki. Trzeba pamiętać, że pojedynczy rodnik chlorowy (najbardziej reaktywny) jest w stanie katalizować rozpad kilku tysięcy cząsteczek ozonu.

Na Envisacie oprócz urządzenia SCIAMACHY znajdują się dwa inne instrumenty do badania atmosfery, mierzące stężenie innych gazów, par i aerozoli w troposferze.

Dane z Envisata przetwarzane są w przybliżeniu w czasie rzeczywistym. Wymaga tego program TEMIS (Tropospheric Emission Monitoring Internet Service), czyli program internetowej informacji o emisjach gazów do troposfery. Program obejmuje także prognozę natężenia promieniowania UV przy powierzchni ziemi.

TEMIS został stworzony z myślą o użytkownikach internetu. Można uzyskać tu aktualną prognozę na temat zagrożeń związanych z zanikiem warstwy ozonowej.

Do opisu warstwy używa się jednostki DUs (Dobson Units). Wielkość liczbowa służąca do opisu warstwy jest wprost proporcjonalna do grubości obszaru atmosfery zawierającego ozon mierzonej w pionie, oraz stężenia molowego gazu. Przykładowo grubość 400 DUs, przy średnim stężeniu ozonu, odpowiada warstwie o grubości 4 milimetrów.

Autor

Marcin Nowakowski

Komentarze

  1. mat    

    To nie tak — Z ta dziurą to nie dokonca wszystko wiadomo, a to z prostej przyczyny. Badania szczegolowe prowadzone sa zbyt krotko, wszystko zalezy od interpretacji – wlasciwej – otrzymanych wynikow, Podstawowe pytanie Czy rzeczywiscie czlowiek winien jest “dziurze”? Wydaje sie nie do konca roztrzygniete. Aby nie byc goloslownym polecam artykul: http://serwisy.gazeta.pl/nauka/1,34141,93638.html

Komentarze są zablokowane.