Азоновые дыры: Озоновые дыры: что это, причины, последствия, пути решения

они затягиваются Такими темпами, может, и ледники обратно замерзнут? — Meduza

1

Что случилось?

2023 год начался с редкой хорошей новости для планеты: озоновый слой полностью восстановится в течение следующих 40 лет. К такому выводу пришли эксперты ООН, выпустившие доклад о соблюдении Монреальского протокола (он регулирует выбросы веществ, разрушающих озоновый слой). При этом еще несколько десятилетий назад озоновая дыра казалась едва ли не самой острой проблемой, стоящей перед человечеством.

2

Так что, никакой проблемы не существовало? Это был фейк или что?

Нет. Проблема истощения озона действительно была очень серьезной и угрожала большими неприятностями для людей. Благодаря глобальному запрету выбросов ряда химических веществ катастрофического сценария удалось избежать: сначала озоновая дыра над Антарктидой (самая известная и самая крупная над Землей) перестала расти, а потом начала сокращаться. Но расслабляться рано — человечество продолжает отравлять атмосферу кучей вредных химикатов.

3

А озоновая дыра — это вообще что такое?

Обычно когда люди слышат про озоновую дыру, то представляют себе буквально отверстие в атмосфере. На самом деле озоновая дыра — это область в верхних слоях атмосферы, где концентрация газа озона ниже определенного порога. Если применить аналогию с тканью, это не дырка, а скорее потертости. В свою очередь, атмосферный озон отвечает за поглощение вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца.

4

Разве ультрафиолет не помогает вырабатывать витамин D? И не полезен для здоровья?

Более интенсивное воздействие ультрафиолетового излучения на самом деле способно снизить дефицит витамина D в организме. Проблема в том, что меланома станет слишком большой платой за дополнительную дозу витамина, которую можно получить менее опасными способами — например, через препараты.

Лишившись озонового слоя, Земля потеряла бы «щит», спасающий ее от УФ-излучения Солнца. В результате пострадают люди, животные и растения.

• УФ-излучение повреждает ДНК в клетках кожи, что приводит к увеличению риска развития рака кожи — базальноклеточной и плоскоклеточной карциномам, а также более опасной, чем рак, меланомы. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, 10-процентное снижение концентрации озона приведет к дополнительным четырем с половиной тысячам заболеваний меланомой и 300 тысячам случаев немеланомного рака кожи в год.
• УФ-излучение повреждает хрусталик глаза, что может привести к развитию катаракты. По оценкам 2005 года, только в США это грозило появлением 830 тысяч пациентов с катарактой к 2050 году.
• Есть и более экзотичные последствия: исследование 2011 года, например, обнаружило связь сокращения озонового слоя с тяжелыми солнечными ожогами у китов.

5

Так из-за чего все-таки образуются озоновые дыры?

Основная причина — выбросы хлорфторуглеродов (ХФУ), химических веществ, которые поднимаются в стратосферу и разрушают молекулы озона. Долгое время они применялись, например, в холодильниках и аэрозолях. В 1974 году появилась первая научная статья, связавшая выбросы ХФУ с разрушением озона. За это открытие ее авторы, американские химики Марио Молина и Шервуд Роуленд, получили в 1995-м Нобелевскую премию по химии — совместно с нидерландцем Паулем Крутценом.

6

Получается, что мой аэрозольный дезодорант нужно выкинуть?! И как быть с холодильниками — они до сих пор разрушают озоновый слой?

Больше можно не переживать: современные аэрозоли и холодильники не причиняют вреда озоновому слою. Вместо озоноразрушающих химикатов в них теперь используются более безопасные аналоги (химически они очень похожи, но не содержат атомов хлора).

После того как ученые установили связь ХФУ с разрушением озонового слоя, стало понятно, что процесс можно остановить, просто запретив вредные вещества. Нужны только политическая воля и объединение усилий всего мирового сообщества, ведь недостаточно запретить ХФУ в одной стране или на одном континенте.

Первый шаг к запрету ХФУ был сделан в марте 1985 года, когда два десятка стран, в том числе СССР, Франция, Германия, Великобритания и США, подписали Венскую конвенцию об охране озонового слоя. 

Следующим этапом стало подписание осенью 1987 года Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. Этот международный договор, вступивший в силу в 1989 году, содержит план поэтапного отказа от ХФУ и некоторых других химикатов.

В 2009 году Венская конвенция и Монреальский протокол стали первыми договорами в истории ООН, получившими всеобщую ратификацию, — это значит, что к ним официально присоединились все признанные государства мира.

Россия прекратила производство основных озоноразрушающих веществ к 2001 году и с тех пор продолжает вывод из обращения других химикатов. Например, в 2022 году по распоряжению российского правительства предстояло снизить использование озоноразрушающих веществ в промышленности на 20%.

7

Прекрасные слова. Но что с озоновой дырой над Антарктидой? Она рассосалась?

Пока нет. Самая большая озоновая дыра по-прежнему расположена над Антарктикой, ее площадь варьируется с каждым сезоном, но может достигать 25 миллионов квадратных километров. Это примерно в два раза больше площади Сибири от Урала до Тихого океана. 

Размер антарктической озоновой дыры по-прежнему очень велик, но наметился тренд к ее уменьшению. Если все страны продолжат сохранять запрет на ХФУ и другие химические вещества, то озоновая дыра над Антарктидой восстановится примерно к 2066 году, прогнозируют авторы нового доклада ООН.

Динамика роста и сокращения озоновой дыры над Антарктикой. На графике два показателя — среднегодовая и максимальная за год площадь области со сниженной концентрацией озона.

8

Подождите! Если дыра никуда не делась, можно ли говорить о каком-то успехе международных усилий?

Вполне.

В 2016 году, спустя почти три десятилетия после подписания протокола, ученые заметили признаки того, что озоновый слой начал восстанавливаться. К началу 2022 года концентрация озоноразрушающих веществ в стратосфере в средних широтах упала на 50%, вернувшись на уровень 1980 года.

Еще в 2009 году ученые NASA смоделировали, как выглядел бы мир в 2040 году без Монреальского протокола и запрета на использование ХФУ: озоновая дыра покрыла бы весь мир, а в умеренных широтах в полдень в ясный летний день можно было бы получить заметный солнечный ожог за 10 минут. Этого апокалиптического сценария удалось избежать благодаря своевременным действиям мирового сообщества.

В 2003 году бывший генсек ООН Кофи Аннан назвал Монреальский протокол «возможно, самым успешным международным природоохранным соглашением». Двадцать лет спустя он остается, пожалуй, единственным примером того, как совместные усилия политиков и ученых приводят к быстрым позитивным изменениям в планетарном масштабе.

9

Как вообще удалось договориться о защите озонового слоя? Неужели производители и политики в восьмидесятые не лоббировали сохранение статус-кво?

Производители химикатов определенно не были рады, когда ученые обвинили их продукцию в разрушении озонового слоя. Руководитель DuPont, например, писал, что «теория разрушения озона — это научная фантастика». Но вскоре выяснилось, что потенциальные заменители ХФУ — пропан, бутан и изобутан — дешевле в производстве, так что оппозиция промышленников сошла на нет.

Кроме того, экологические и потребительские организации проводили массовые кампании, включая бойкоты компаний, использующих ХФУ. Это давление вынудило некоторые американские компании отказаться от ХФУ еще до их глобального запрета. Так что к моменту принятия Монреальского протокола рынок ХФУ уже сократился. 

Чтобы упростить отказ от ХФУ для развивающихся стран, США и их союзники выделили 160 миллионов долларов на передачу своих технологий. Наконец, успеху протокола способствовало то, что он вводил санкции, запрещающие торговлю рядом озоноразрушающих веществ с теми странами, которые его не подписали, — это стимулировало другие государства присоединиться к соглашению.

Динамика выбросов озоноразрушающих соединений. Максимум был достигнут в 1988 году — как раз перед тем, как вступил в силу Монреальский протокол.

Тем не менее путь к миру без озоновой дыры оказался извилистым. В 2019 году стало известно, что нелегальные выбросы запрещенного Монреальским протоколом трихлорфторметана (CFC-11) в течение нескольких лет росли в двух промышленно развитых провинциях на востоке Китая. Скорее всего, CFC-11 применялся при изготовлении пенопласта. Китайские выбросы угрожали ощутимо задержать восстановление озонового слоя.

К счастью, спустя четыре года правительство Китая в целом остановило выбросы трихлорфторметана, позволив ученым подтвердить, что озоновый слой полностью восстановится в течение нескольких десятилетий. Китайские выбросы последних лет хотя и оттянули хеппи-энд, но всего на год, отмечают авторы доклада.

10

Монреальский протокол — история успеха международного сотрудничества. Нельзя ли повторить этот трюк с изменением климата?

Изменение климата и истощение озонового слоя — две разные глобальные экологические проблемы. И справиться с озоновой дырой было значительно проще.

Изменение климата в первую очередь обусловлено выбросом парниковых газов, например углекислого газа и метана, в атмосферу. Эти газы удерживают тепло и вызывают нагревание поверхности Земли. Озоновая дыра, как мы уже выяснили, спровоцирована выбросом в атмосферу ряда химических веществ (в частности, хлорфторуглеродов), которые разрушают озоновый слой. Кроме того, изменение климата влияет на всю планету, а озоновая дыра наиболее заметна в Антарктике, хотя может затронуть и другие регионы.

В случае с озоновой дырой миру повезло: большая часть мирового производства ХФУ приходилась всего на 18 химических компаний, в основном из США, Великобритании, Франции и Японии. Причем DuPont была лидером, производя около четверти мирового объема ХФУ (при этом в масштабах всего бизнеса компании эти химикаты занимали лишь 3%). Как только DuPont нашла аналоги и согласилась с запретом ХФУ, остальные компании последовали примеру. 

На руку экологическому движению сыграла и относительная дешевизна заменителей ХФУ. Чтобы замедлить процесс изменения климата, нужно радикально сократить долю ископаемого топлива (нефти, газа и угля) в энергетическом балансе большинства стран мира. Для этого необходимы сразу и общественное давление, и политическая воля, и заинтересованность производителей. 

Впрочем, Монреальский протокол сам по себе способствует замедлению темпов изменения климата, поскольку ХФУ относятся к парниковым газам. Кроме того, без наложенных соглашением ограничений к концу XXI века почва и растительность запасли бы на 325–690 миллиардов тонн углерода меньше. Это могло привести к дополнительному росту средней температуры на планете до 1 градуса Цельсия.

Илья Кабанов

причины образования в озоновом слое в 2023 году, где находятся в России и мире, последствия, пути решения экологической проблемы

Атмосфера нашей планеты разделена на пять основных слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Все они различаются по составу, плотности и температуре. Озоновый слой — часть стратосферы, он находится на высоте от 20 до 30 километров (1).

Главная функция озонового слоя — защита от коротких ультрафиолетовых лучей, губительных для всего живого. Он поглощает 99% ультрафиолета (2). Именно озоновый слой позволил микроорганизмам попасть из океана на сушу, что привело к появлению высокоразвитых форм жизни.

Что такое озоновые дыры

Области сниженной концентрации озона в стратосфере называют озоновыми дырами. На этих участках ультрафиолетовые лучи могут легко проникать к поверхности Земли и оказывать разрушительное воздействие на обитателей планеты (3). Основная причина формирования озоновых дыр — деятельность человека.

Полезная информация об озоновых дырах

Главные причины появления	Деятельность человека: производство определенных веществ, выбросы от заводов и автомобилей, самолетов и ракет, использование минеральных удобрений
Возможные последствия	Рост раковых заболеваний и снижение иммунитета, гибель животных и растений
Могут ли сами затянуться	Да, но это долгий процесс

Где находятся озоновые дыры в России и мире

Первая и в настоящее время самая большая озоновая дыра диаметром порядка 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Интересно, что она имеет сезонный характер: появляется ежегодно в августе и исчезает к началу зимы. Позже крупная озоновая дыра была зафиксирована над Арктикой. 

Фото: Cassie Matias, unsplash.com

По словам председателя центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адама Калиматова, озоновые дыры находятся главным образом над Антарктидой, но также наблюдаются над Арктикой, Африкой, Южной Америкой, Австралией и Новой Зеландией.

— В 2020 году была зафиксирована одна из самых больших «отечественных» озоновых дыр за всю историю наблюдений. Защитный слой нашей планеты был разорван от Мурманска до Томска. Несмотря на масштаб проблемы, население будто не заметило аномалии. Дело в том, что глобальная экологическая катастрофа с человеческими жертвами — это не обязательный спутник озоновых дыр. По крайней мере, в краткосрочной перспективе, — добавляет генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Причины появления озоновых дыр в России и мире

Как было сказано выше, главной причиной появления губительных для жизни озоновых дыр является деятельность человека. Рассмотрим их подробнее.

1. Хлорфторуглероды 

Их обозначают буквами CFC. Хлорфторуглероды представляют собой органические соединения, состоящие из атомов хлора, фтора и углерода. Раньше они широко использовались в качестве пропеллентов и холодильных агентов в холодильниках, кондиционерах и промышленных системах охлаждения. Эти вещества могли находиться в атмосфере десятилетиями, разрывая озоновой слой и не позволяя ему регенерировать.

Фото: Sergei A, pexels.com

— Использование CFC и других хлорсодержащих веществ, которые распадаются при воздействии ультрафиолетового света, высвобождая хлор и другие галогены. Затем они реагируют с озоном, разрушая его молекулы, — объясняет Адам Калиматов.

Однако после того, как в 1974 году было обнаружено пагубное воздействие CFC на озоновый слой, использование этих веществ было запрещено Монреальским протоколом. Этот договор предусматривал отказ от производства озоноразрушающих веществ, его подписали 196 стран, в том числе Россия.

2. Другие продукты сгорания

Помимо хлорфторуглеродов пагубное влияние на молекулы озона оказывают углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ и другие продукты сгорания. Они попадают в атмосферу из-за выбросов заводов, фабрик, дымовых газовых ТЭЦ. Также к разрушению озонового слоя приводят выбросы от транспортных средств.

3. Самолеты и ракеты

Появлению озоновых дыр способствуют и самолеты, летающие на высоте 12-16 км. В их двигателях образуются окислы азота, разрушающие молекулы озона. Также «выжигают» дыры в озоновом слое космические ракеты.

4. Минеральные удобрения

Попадая в грунт, удобрения вступают в реакцию с бактериями в почве, что путем сложных химических реакций приводит к образованию оксидов азота.

Сельское хозяйство — для устойчивого развития

Деятельность Danone как производителя молочных продуктов неразрывно связана с землей: от выращиваемых кормов зависит состояние коров, количество и качество молока. При этом компания, развивающаяся в соответствии с мировой ESG-повесткой, ставит в приоритет баланс между достижением экономической выгоды и сохранением природы для будущих поколений. Суть концепции регенеративного сельского хозяйства Danone в том, чтобы вести хозяйственную деятельность, параллельно восстанавливая природу, пострадавшую от вмешательства бизнеса.

Концепция предусматривает принцип поддержания здоровья почв и улучшения плодородия. Для его реализации в компании прибегли к таким мерам:

• отказ от химических удобрений и пестицидов,
• отказ от рыхления почвы и многолетнего возделывания, приводящих к истощению этого ресурса.

Для сохранения плодородия земли используются методы, благоприятные для местной флоры и фауны, уменьшающие эрозию и способствующие усиленному поглощению углерода. В том числе, разрабатываются способы рационального обращения с навозом: с одной стороны, это предотвращает загрязнение на фермах, с другой — повторное использование навоза в качестве натурального удобрения благоприятно влияет на состояние почвы и ее биотических систем, а заодно сокращает затраты предприятию.

Узнать больше

5. Ядерные испытания

С образованием озоновых дыр связаны и ядерные испытания — при взрывах образовывается большое количество оксидов азота. По подсчетам ученых, за 20 лет, в течение которых проводились ядерные испытания (с 1952 по 1971 год), в атмосфере оказалось около 3 млн тонн азотных соединений (3).

Возможные последствия проблемы озоновых дыр в России и мире

Дыры в озоновом слое имеют разрушительные последствия для всего живого. Однако эти последствия заметны только в долгосрочной перспективе. 

1. Рост числа заболеваний

Ослабление озонового слоя может привести к усилению воздействия солнечного излучения на поверхность Земли. Что касается людей, то это вызовет преждевременное старение и рост некоторых опасных болезней, среди которых раковые заболевания кожи, общее снижение иммунитета, катаракта (4).

По прогнозам ученых, если скопление озона в атмосфере упадет хотя бы на 1%, то число раковых больных вырастет примерно на 7 тысяч человек в год.  

2. Гибель животных и растений

Солнечная радиация без защитного барьера — озонового слоя — несет смертельную угрозу для всех живых организмов. Усиление ультрафиолетового излучение затрудняет процесс фотосинтеза у растений и снижает урожайность некоторых видов сельскохозяйственных растений.

Фото: Enrique Alarcon, unsplash.com

Также озоновые дыры оказывают губительное действие на одноклеточные и микроорганизмы в поверхностном слое Мирового Океана. Уже сегодня ученые бьют тревогу в связи с массовой гибелью морских планктонных видов. Фитопланктон служит кормом для обитателей океана, а его вымирание может привести к нарушению пищевых цепей.

Негативные последствия озоновых дыр окажут влияние на чувствительные к воздействию ультрафиолета растения. В свою очередь, гибель растений поставит под угрозу некоторые виды травоядных животных.

3. Биологическая смерть планеты

При худшем развитии сценария озоновые дыры могут привести к полному разрушению озонового слоя Земли. Это вызовет биологическую смерть планеты.

Пути решения проблемы озоновых дыр в России и мире

Основная причина появления озоновых дыр — деятельность человека. Поэтому для улучшения состояния атмосферы нужно в первую очередь создать условия, которые помогут дырам затянуться. Даже обычная сортировка мусора вносит свой вклад в решение этой глобальной проблемы.

Итак, какие меры нужно предпринять для того, чтобы озоновые дыры в атмосфере начали затягиваться.

На мировом уровне

1. Снижение производства и использования веществ, способствующих разрушению озонового слоя (такие меры, как подписание Монреальского протокола).
2. Создание транспортных средств, работающих на электричестве и других источниках энергии, а не на горючем топливе.
3. Точечное восстановление содержания озона на месте озоновых дыр.

 На государственном уровне

1. Переход на альтернативные виды топлива для транспорта.
2. Переход на альтернативные источники энергии с использованием силы ветра, солнца и воды.
3. Просветительская работа с населением, повышение уровня экологической грамотности.

На уровне производств и бизнеса

1. Совершенствование очистительных сооружений — установка специальных фильтров на дымоотводящие трубы.
2. Внедрение новых технологий, направленных на сохранение окружающей среды.
3. Правильная утилизация вредных отходов.
4. Сокращение применения минеральных удобрений.

Знать проблему и работать с ней: как Danone сокращает вредные выбросы

В рамках работы по снижению климатического воздействия компания ежегодно изучает источники выбросов загрязняющих веществ. Причем по всей производственно-товарной цепи.

Анализ показал, что большая часть углеродного следа компании относится к косвенным выбросам, вне операционной деятельности Danone. В первую очередь, это производство молока на фермах и его транспортировка, создание упаковки и ее последующая утилизация.

Нельзя списывать со счетов и другие источники выбросов: собственные заводы и транспорт, складские комплексы компании, сжигание топлива производителями ресурсов, у которых компания закупает электроэнергию и тепло. Кстати, Danone удалось снизить эти косвенные выбросы на 80% (с 2015 года) за счет внедрения энергосберегающих технологий на производствах и получения электроэнергии из возобновляемых источников.

Кроме того, компания принимает и другие меры. Это проекты по снижению углеродного следа на фермах, внедрение новых методик энергосбережения, сокращение объема пищевых отходов и упаковки. Яркий пример: компания отказалась от использования пластиковых крышечек на йогуртах «Актимель» и «Растишка» — это позволило сэкономить примерно 500 тонн пластика в 2021 году. Какие-то нововведения Danone остаются невидимыми, но влияют на уменьшение углеродного следа компании. Например, замена фреона на более экологичный аналог в холодильниках и перевод части молоковозов на метан, который называют «зеленым топливом».

Всесторонний подход к проблеме и оригинальные решения позволили сократить интенсивность углеродного следа Danone на 26% в период с 2015 по 2021 год. 

Узнать больше

 На бытовом уровне

1. Переход на автомобили, работающие на экологически чистом топливе.
2. Отказ от продуктов, выращенных с использованием химических удобрений.
3. Сокращение использования аэрозолей.
4. Раздельный сбор мусора для вторичной переработки или безопасной утилизации.

Отзывы экспертов о проблеме озоновых дыр в 2023 году

— Озоновые дыры могут вызвать увеличение ультрафиолетового излучения на Земле, что представляет угрозу для здоровья людей и животных. Они также могут привести к изменению климата, воздействовать на рост растений, питание и качество воды, — объясняет председатель центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адам Калиматов.

— К счастью, проблема озоновых дыр всерьез обеспокоила человечество еще полвека назад — в 1987 году было принято Монреальское соглашение, задача которого остановить производство и использование хлорфторуглеродов, главного антропогенного фактора образования озоновых дыр. Наша страна также внесла собственный вклад в реализацию договоренностей, ратифицировав соглашение в 1992 году. Этот документ — один из главных примеров исполнения коллективных обязательств, взятых на себя мировым сообществом за всю историю человечества, — отмечает генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Озоновые дыры появляются и исчезают, ведь регенерация такой оболочки — естественный процесс. Считается, что мы подошли к паритету между темпами восстановления и темпами антропогенного воздействия.

Андрей ХорошиловГенеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково»

Популярные вопросы и ответы

На популярные вопросы, касающиеся возникновения озоновых дыр, отвечает председатель центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адам Калиматов.

Могут ли озоновые дыры затянуться самостоятельно? А можно ли их «залатать»?

Озоновые дыры могут затянуться самостоятельно, но это долгий процесс, который займет десятилетия. Использование альтернативных технологий и ограничение производства и использования CFC могут способствовать восстановлению слоя озона.

Какие существуют мифы об озоновых дырах?

Существует миф, что озоновые дыры образуются из-за выгорания лесов. Это неправда. Другой миф заключается в том, что использование солнцезащитных средств может усилить разрушение озона. Это тоже неверно.

Как озоновые дыры связаны с другими глобальными проблемами экологии?

Озоновые дыры связаны с изменением климата и загрязнением воздуха. Решение этих проблем напрямую связано с устранением и ограничением производства и использования веществ, которые вносят вклад в разрушение озона.

Источники

1. Санникова Д. А. Озоновые дыры //Редколлегия: Меньшов ЕН–канд. техн. наук (отв. за выпуск). – 2021. – С. 160. http://lib.ulstu.ru/venec/disk/2021/68.pdf#page=160 
2. Вострикова М. А., Шкода В. В. Озоновые дыры-глобальная проблема человечества //Ответственный редактор: Сукиасян АА, к.
   э. н., ст. преп. – 2014. – С. 11. https://aeterna-ufa.ru/sbornik/NK-48.pdf#page=11 
3. Аверина Н. И., Лопаева Н. Л. Озоновые дыры //Современная аграрная наука: проблемы и пути решения. – 2020. – С. 169-170. https://elibrary.ru/download/elibrary_44220752_50846841.pdf 
4. Часовских С. В. Озоновые дыры //Молодежь и научно-технический прогресс. – 2022. – С. 420-422. https://elibrary.ru/download/elibrary_49295038_24956185.pdf

Антарктическая озоновая дыра немного уменьшится в 2022 году

Основные направления:

Исследования

Темы:

озоновая дыра

озон

26 октября 2022 г.

>

Озонозонд NOAA — инструмент, который помогает ученым следить за озоновой дырой в Антарктике — поднимается над Южным полюсом на этом покадровом снимке, сделанном 21 октября 2020 года. Идеальные погодные условия помогли создать большую, постоянную озоновую дыру, которая не исчезнет по ноябрь 2020 года.

(Изображение предоставлено Юей Макино/IceCube)

Дыра в озоновом слое — той части стратосферы, которая защищает нашу планету от солнечных ультрафиолетовых лучей — продолжает уменьшаться. Дыра над Антарктидой имела среднюю площадь 8,91 миллиона квадратных миль (23,2 миллиона квадратных километров). Это измерение немного меньше, чем площадь 8,99 миллиона квадратных миль (23,3 миллиона квадратных километров), достигнутая в прошлом году, и значительно ниже среднего показателя 2006 года, когда размер дыры достиг своего пика.

Спутниковые наблюдения показали, что озоновая дыра достигла своей годовой максимальной площади в 10,2 миллиона квадратных миль (26,4 миллиона квадратных километров) 5 октября 2022 года. Наименьшее количество столба, обнаруженное озонозондами на Южном полюсе в этом году, составляло 101 единицу Добсона 3 октября. ( НОАА)

Download Image

«Со временем наблюдается неуклонный прогресс, и дыра становится меньше», — сказал Пол Ньюман, главный научный сотрудник отдела наук о Земле в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Мы видим некоторые колебания, поскольку изменения погоды и другие факторы заставляют цифры немного колебаться изо дня в день и от недели к неделе. Но в целом мы видим его снижение за последние два десятилетия. Устранение озоноразрушающих веществ в рамках Монреальского протокола сужает дыру».

Озоновая дыра возникает каждый сентябрь, когда защитный озоновый слой в стратосфере над Южным полюсом начинает истончаться. Хлор и бром, полученные из соединений, произведенных человеком, высвобождаются в результате реакций на высокогорных полярных облаках. Затем химические реакции начинают истощать озоновый слой по мере восхода солнца в конце зимы в Южном полушарии, при этом самое сильное истощение происходит над Антарктидой.

Различные методы измерения

Исследователи NOAA и NASA обнаруживают и измеряют рост и разрушение озоновой дыры с помощью спутниковых инструментов на борту спутников Aura, Suomi-NPP и NOAA-20. В этом году спутниковые наблюдения показали, что площадь озоновой дыры достигла однодневного максимума в 10,2 миллиона квадратных миль (26,4 миллиона квадратных километров) 5 октября, но сейчас она сокращается.

Ученые NOAA на станции Южного полюса также регистрируют толщину озонового слоя, выпуская метеозонды с приборами для измерения озона, называемыми озонозондами, которые измеряют различные концентрации озона, измеряемые в единицах Добсона, по мере того, как воздушный шар поднимается в стратосферу.

Наименьшее количество столба, обнаруженное озонозондами на Южном полюсе в этом году, составляло 101 единицу Добсона 3 октября, по словам Брайана Джонсона из Лаборатории глобального мониторинга NOAA. Это очень похоже на прошлогодние измерения. На высотах от 8 до 13 миль над поверхностью Земли (от 14 до 21 километра) озон был почти полностью истощен во время максимума озоновой дыры.

Озоновый слой обеспечивает мощную защиту от солнечных ультрафиолетовых лучей, но он поразительно тонкий по сравнению с земной корой и океаном или даже всей ее верхней атмосферой. Во многих местах глобальное среднее значение составляет около 300 единиц Добсона, что, если привести его к давлению на уровне моря, равно толщине двух сложенных пенни. Толщина обедненного озонового слоя над Антарктидой примерно равна десятицентовой монете.

Факторы, влияющие на озоновую дыру в этом году

Измерения, проведенные с помощью спутников и озонозондов, показывают, что в последние годы озоновая дыра в Антарктике была меньше, чем в конце 1990-х и начале 2000-х годов. Это связано с Монреальским протоколом, договором, принятым 35 лет назад за пределами площадки, о запрете выброса вредных озоноразрушающих химических веществ, называемых хлорфторуглеродами или ХФУ. Он остается единственным международным договором, ратифицированным каждой страной на Земле. Поправки помогли ему развиваться с течением времени, чтобы соответствовать новым научным, техническим и экономическим разработкам и задачам.

Ученые также были обеспокоены потенциальными стратосферными воздействиями извержения вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай 15 января 2022 года, но до сих пор в данных не было отмечено прямого воздействия на озоновый слой.

Узнайте больше об исследованиях антарктического озона NOAA.

 

Наверх

Каково текущее состояние озонового слоя?

Озоновый слой находится в стратосфере на высоте от 15 до 30 км над землей и защищает нас и другие живые существа от вредного солнечного ультрафиолетового излучения. Истощение озонового слоя может иметь серьезные последствия для здоровья человека и окружающей среды.

• Значительное сокращение потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ) было достигнуто во всем мире с 1986 года. Это сокращение в значительной степени было обусловлено Монреальским протоколом Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) 1987 года.
• Наибольшая историческая площадь озоновой дыры — 28,4 млн км² — образовалась в сентябре 2000 года. Эта площадь почти в семь раз превышает территорию ЕС.
• В конце сентября 2022 года антарктическая озоновая дыра достигла максимальной площади в 24,5 млн км².
• Вплоть до начала ноября 2022 года антарктическая озоновая дыра была такой же большой и продолжительной, как и дыры, зарегистрированные в 2021 и 2020 годах.

Истощение стратосферного озона происходит в обоих полушариях Земли. Однако это явление более выражено в Южном полушарии (Антарктика), чем в Северном полушарии (Арктика). Дело в том, что образование озоновой дыры напрямую связано с температурой стратосферы. Когда температура падает ниже -78°C, образуются полярные стратосферные облака, которые усугубляют разрушение озонового слоя. В Антарктике длительное присутствие низкой температуры в стратосфере стимулируют их формирование, тогда как для Арктики характерна большая межгодовая метеорологическая изменчивость.

Обычно озоновая дыра определяется как область, в которой значения озонового столба составляют 220 единиц Добсона (ЕД) или менее, отмечена толстой контурной линией и представлена ​​синим цветом на рисунке 1. Это видно только на Южное полушарие. Здесь наибольший исторический размер озоновой дыры 28,4 млн км² (рисунки 1 и 2) произошел в сентябре 2000 года. Эта площадь более чем в шесть раз превышает территорию ЕС.

Рис. 1. Максимальная протяженность озоновой дыры над южным полушарием с 1979 по 2022 год

Примечание: Анализ общего содержания озона над Антарктидой, проведенный Коперником. Синие цвета указывают на самые низкие столбцы озона, а желтый и красный — на более высокие столбцы озона. Столбцы озона обычно измеряются в единицах Добсона. Одна единица Добсона — это количество молекул озона, которое потребовалось бы для создания слоя чистого озона толщиной 0,01 миллиметра при температуре 0 градусов Цельсия и давлении 1 атмосфера. 300 DU соответствует 3 миллиметрам озона.

Источник данных: Служба мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS).

В 2000 г. озоновая дыра достигла своего максимального размера с 1979 г. и перестала увеличиваться в размерах в последующие годы, что связано с поэтапным отказом от озоноразрушающих веществ в соответствии с Монреальским протоколом (дополнительную информацию см. показатель «Потребление озоноразрушающих веществ»). С 2001 года, когда выбросы ОРВ находятся под контролем, озоновый слой демонстрирует признаки восстановления с колебаниями размера между годами, которые в значительной степени обусловлены стратосферной температурой, при этом более высокие температуры приводят к уменьшению озоновой дыры, например, в 2019 году.(для получения дополнительной информации посетите веб-сайт службы мониторинга атмосферы Copernicus).

Однако это нельзя напрямую отнести к антропогенному изменению климата, поскольку парниковые газы обычно оказывают охлаждающее действие в стратосфере, а в тропосфере способствуют глобальному потеплению. Это стратосферное охлаждение положительно влияет на восстановление озона , за исключением полярных областей. Здесь очень низкие температуры могут привести к увеличению образования полярных стратосферных облаков, которые облегчают разрушение озонового слоя . На озоновую дыру также могут периодически воздействовать извержения вулканов и лесные пожары, увеличивая нагрузку стратосферных частиц и тем самым истощая озоновый слой. Это частично объясняет те редкие годы, когда озоновая дыра сравнительно велика, т.е. в 2015 г. (27,9 млн км²).

Рисунок 2. Максимальная площадь озоновой дыры

Примечание: Озоновая дыра представляет собой область исключительно обедненного озона в стратосфере над Антарктикой. Все цифры указаны в миллионах квадратных километров. Тренд является результатом полиномиальной функции 3-й степени с R2, равным 0,765.

Источник данных: Служба мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS).

В этом году озоновая дыра над Южным полушарием показала максимальную площадь 24,5 млн км² 26 сентября (рис. 2) и напоминает дыру 2021 года (24,8 млн км²). По словам исследователей из Службы мониторинга атмосферы Copernicus, озоновая дыра 2022 года по размеру и продолжительности была аналогична дырам 2021 и 2020 годов из-за сильного и продолжительного полярного вихря в те годы. Причем размер в 2022 году был больше, чем в среднем за последние пять и десять лет (21,3 и 21,9млн км² соответственно). В Северном полушарии разрушение озона обычно гораздо более ограничено по сравнению с Южным полушарием. Однако весной 2020 года в Арктике измерения озонового зонда показали истощение озонового слоя, которое произошло из-за необычно сильных и продолжительных низких температур в стратосфере.

Озоновая дыра 2019 года была очень маленькой и недолговечной, что в основном было вызвано необычными метеорологическими условиями. В частности, август и сентябрь 2019 г.показали исключительно высокие температуры на высотах от 20 до 30 км над Антарктидой, что остановило образование ледяных облаков, которые обычно улавливают молекулы, разрушающие озоновый слой, которые, высвобождаясь весной в Южном полушарии, вызывают разрушение озона.