Озон. Физика и химия озона. Химия атмосферного озона. Стратосферный озон и особенности его распределения, страница 10

Таким образом, атмосфера над тропиками является основным производителем стратосферного озона. Отсюда он уносится к полюсам  и накапливается там. Наиболее интенсивный отток наблюдается к полюсу  зимнего полушария.

Динамические процессы синоптического масштаба также оказывают влияние на общее содержание озона. Обычно низкое содержание озона обнаруживается в теплом секторе циклона и в области теплого фронта. При прохождении холодных фронтов содержание озона резко увеличивается.

Существует также корреляция между содержанием озона и высотой тропопаузы: высоким тропопаузам (обычно над антициклонами) соответствует меньшее содержание озона, чем низким (над циклонами).

Между температурой воздуха в тропосфере умеренных широт и содержанием озона имеется обратная связь. Это связано с тем, что горизонтальный градиент температуры направлен к северу, и северные потоки отличаются более низкими температурами, чем южные. С другой стороны, в них содержание озона больше, чем в южных. Для высот стратосферы, где горизонтальный градиент температуры имеет противоположное направление, корреляционная связь между температурой и содержанием озона прямая.Озон как трассер движения воздушных масс

 Поскольку ниже озонного максимума озон практически не разрушается,  наблюдения за ним позволяют исследовать движения воздуха на этих высотах. Поэтому говорят, что озон является трассером движения атмосферного воздуха.

Мониторинг  озонового слоя


Первый прибор для проведения наблюдений за озоновым слоем был сконструирован    английским физиком и метеорологом Добсоном  в 20-х годах ХХ века (рис. 11.14). Прибор реализует методику дифференциального поглощения для определения общего содержания озона в атмосфере. До этого времени наблюдения велись только за концентрацией приземного озона в очень ограниченном  числе мест. Использовались химические методы определения концентрации озона. В 1926 г. на шести станциях в разных странах были установлены  спектрофотометры Добсона для измерения общего содержания озона в атмосфере.

Глобальная сеть наземных станций мониторинга озонового слоя была создана в 1957 г., а бум в исследованиях стратосферного озона начался в 70-х годах ХХ века в связи с появлением гипотезы о возможном разрушении защитного слоя атмосферы продуктами человеческой деятельности. В настоящее время регулярные наблюдения ведутся более чем на 160 озонометрических станциях[7], располагающихся по всему миру. Многие из них оснащены озонометрами Добсона. Одна из станций (№ 354) мировой озонометрической сети находится в Национальном научно-исследовательском центре мониторинга озоносферы Белорусского государственного университета и ведет регулярные наблюдения с 1995 года.

Методы измерения общего содержания озона

 Подавляющее большинство приборов для измерения общего содержания озона  использует методику дифференциального поглощения при регистрации солнечного ультрафиолетового излучения в области 290-360 нм. Кроме этого, возможны измерения вертикального распределения концентрации озона по результатам регистрации  излучения из зенита неба при различных зенитных углах Солнца, измерения методами лазерного зондирования, микроволновой спектроскопии, а также с помощью приборов, устанавливаемых на озоно-зондах. Помимо этого, существуют приборы, устанавливаемые на спутниках, которые по результатам измерений яркости атмосферы на различных длинах волн ультрафиолетового диапазона спектра определяют общее содержание и вертикальное распределение озона. Это позволяет оперативно получать данные о глобальном состоянии озоносферы. Еще одним популярным спутниковым методом исследования озоносферы является регистрация солнечного или звездного излучения на закате или восходе, когда линия зондирования погружается в атмосферу или постепенно выходит из нее. Во всех случаях результаты спутниковых измерений менее точны, чем получаемые с помощью наземной аппаратуры, но очевидным достоинством первых является возможность осуществления оперативного глобального мониторинга.