Глобальное потепление затормозило восстановление озонового слоя над Арктикой

Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Наши наблюдения показывают, что на состояние озонового слоя в Арктике влияют два конкурирующих процесса – медленное сокращение концентрации фреонов в ее атмосфере, а также глобальное потепление, которое понижает температуру воздуха в Полярной воронке – крупнейшем циклоне региона. Из-за этого похолодания из фреонов высвобождается хлор, что замедляет восстановление озонового слоя", – объяснил один из авторов исследования профессор Мэрилендского университета Росс Салавич.

В середине 1980-х годов американские химики выяснили, что озоновый слой, который защищает Землю от солнечного ультрафиолета, начал постепенно разрушаться под действием фреонов – соединений фтора, хлора и углеводородов. Они использовались в качестве хладагентов и компонентов стройматериалов и постепено попадали в атмосферу. К тому времени из-за фреонов озоновые дыры образовались над Антарктикой и Арктикой.

В результате власти многих стран запретили производство и применение наиболее опасных разновидностей фреонов. Пять лет назад климатологи впервые зафиксировали признаки того, что в результате размеры озоновых дыр стали уменьшаться.

В последние годы ученые начали замечать, что темпы восстановления озонового слоя над полюсами Земли несколько не соответствуют тому, что предсказывают компьютерные модели. Часть этих несовпадений оказалась связана с нелегальным производством запрещенных фреонов в Китае и других странах Азии, однако подобные утечки хладагентов не могли полностью объяснить аномалию.

Климатологи попытались выяснить, почему это происходит, с помощью детальной климатической модели Арктики. Она учитывала не только концентрацию фреона в атмосфере, но и то, как различные климатические процессы влияли на характер взаимодействия его молекул с озоновым слоем.

Эти расчеты показали, что неожиданно важную роль в том, как быстро восстанавливается озоновая прослойка Арктики и сокращаются местные запасы фреонов, играет изменение климата. В частности, ученые обнаружили, что изменения в характере движения ветров, порожденные глобальным потеплением, ускорят накопление ионов хлора и брома в верхних слоях атмосферы.

Причиной этого, как по словам Салавича и его коллег, станет то, что крупнейший циклон Арктики – так называемая Полярная воронка – станет значительно холоднее, чем раньше. В результате внутри него будут чаще формироваться так называемые перламутровые облака, в которых молекулы фреонов будут взаимодействовать с азотной кислотой. Из-за этого образуется большое количество ионов хлора и брома.

Анализ проб воздуха, взятых у берегов Гренландии, показывает, что подобные химические реакции в арктических облаках уже привели к тому, что темпы потери озона выросли примерно на 10-20% и достигли рекордно высоких значений за последние два десятка лет.

Поэтому ученые считают, что глобальное потепление может отдалить время полного восстановления озоновой дыры над Арктикой на несколько десятилетий или даже остановить его, если температура воздуха в Полярной воронке продолжит падать с той же скоростью, что и сейчас.