Озон. Физика и химия озона. Химия атмосферного озона. Стратосферный озон и особенности его распределения, страница 13

Оказывается, что в распределении озона наблюдается точно такая же периодичность с амплитудой до 10 ДЕ, наиболее ярко проявляющаяся в тропической зоне и затухающая по мере удаления от нее. Однако в последующие годы было установлено, что проявления 26–месячной цикличности в общем содержании озона на самом деле распространяются далеко на север и достигают максимума в полосе 35 - 55°.

В качестве одного из объяснений наблюдаемой зависимости общего содержания озона от направления ветра в тропической стратосфере  иногда указывают на изменение  направления вертикальной составляющей силы Кориолиса: при западном ветре она направлена вверх, при восточном – вниз. Соответственно происходят некоторые изменения в процессах вертикальных движений воздуха в стратосфере, что, в свою очередь, вызывает изменения в содержании озона.

Озон и вулканическая активность

Мощные извержения вулканов выбрасывают огромные количества пыли и газов, достигающих высот стратосферы. За счет циркуляции выбросы довольно быстро рассеиваются по всей атмосфере и существуют в ней довольно продолжительное время – до нескольких лет. В результате в стратосфере резко увеличивается количество аэрозолей и озоноактивных компонент. Кроме заметного влияния на климат (ослабление солнечной радиации), продукты вулканической деятельности оказывают также угнетающее воздействие на озон, иногда продолжающееся в течение нескольких лет.

         В последние 20 лет существенное влияние на озоновый слой оказывали извержения вулканов Эль–Чичон (1982 г.) и Пинатубо (1991 г.).

Что еще влияет на озон?

Казалось бы, что уже все перечислено: циклоны, антициклоны, волновые процессы в атмосфере, фронты, нагревание и охлаждение и т.п. Однако такого рода процессы не являются процессами глобального масштаба. Они происходят каждый год. И если нет заметных изменений климата, их средний эффект влияния на озон должен быть почти одинаков из года в год.  Поэтому, если мы интересуемся многолетними изменениями глобального озона, такими процессами, очевидно, можно пренебречь.

Однако определенно нужно учитывать и уметь исключать из результатов эффекты изменения солнечной активности, квазидвухлетней цикличности и извержений вулканов. Таким образом, оценка многолетнего тренда глобального озона – достаточно сложная и тонкая процедура.

Озонная дыра в Антарктиде

Наиболее ярким доказательством неблагополучия в озоновом слое является так называемая «антарктическая озонная дыра».

Первое сообщение о существовании периода резкого понижения общего содержания озона антарктической весной (сентябрь-октябрь), усугубляющегося с каждым годом, начиная с 1980 г., появилось в 1985 г. и вызвало сенсацию не только среди ученых. Дело в том, что к тому времени, уже было подготовлено и принято международное соглашение по защите озонового слоя (Венская конвенция, 1985 г.) и сообщение о «разрастании озонной дыры» послужило лучшим подтверждением необходимости активных действий.

Следует отметить, что пониженные значения общего содержания озона регистрировались в начале 80-х годов ХХ века со спутника. Однако эти результаты считались ошибочными, не принимались во внимание,  и о них не сообщалось.

Что же происходило в Антарктиде? После «нормального» сезонного хода общего содержания озона в 1979 г., в 80-е годы начались его существенные снижения  с конца августа после появления Солнца и окончания полярной ночи. Из года в год падение общего содержания озона усиливалось, а восстановление «нормальных» значений наступало все позже. Падение общего содержания озона по годам было неравномерным: в четные годы – более слабым, чем в нечетные. Однако к концу 80-х эта разница пропала.

Снижение общего содержания озона достигает 40–50 % и более от «нормы» 70-х годов. Вертикальные профили, измеряемые с помощью озонных зондов, показывают, что дыра образуется за счет практически полного «выжигания» озона на высотах 10-20 км в области обычного максимума озонного распределения над Антарктидой (рис. 11.15).