Naukowa ocena zubożenia warstwy ozonowej

Sir Robert Watson odegrał ważną rolę w koordynowaniu poprzedników ocen naukowych.

Naukowa ocena zubożenia warstwy ozonowej to seria raportów sponsorowanych przez WMO / UNEP . Najnowszy raport pochodzi z 2018 roku. Raporty powstały w celu poinformowania Protokołu montrealskiego i poprawek o zubożeniu warstwy ozonowej .

Tło

Konwencje montrealska i wiedeńska zostały wprowadzone na długo przed osiągnięciem konsensusu naukowego. Do lat 80. XX wieku UE, NASA, NAS, UNEP, WMO i rząd brytyjski wydawały kolejne różne raporty naukowe z odmiennymi wnioskami. Sir Robert (Bob) Watson , dyrektor Wydziału Nauki w Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), odegrał kluczową rolę w osiągnięciu ujednoliconego raportowania. IPCC zaczął od zera z bardziej ujednoliconym podejściem.

Wyniki

Zmiany w związkach niszczących warstwę ozonową

  • W troposferze obserwacje pokazują, że całkowita obfitość związków zubożających warstwę ozonową nadal powoli spada od szczytu, który miał miejsce w latach 1992-1994.
  • Obserwacje w stratosferze wskazują, że całkowita obfitość chloru jest na szczycie lub w jego pobliżu, podczas gdy obfitość bromu prawdopodobnie wciąż rośnie.
  • Analizy powietrza uwięzionego w śniegu od końca XIX wieku potwierdziły, że nieprzemysłowe źródła CFC, halonów i głównych chlorowęglowodorów były nieistotne. Dane sugerują, że istnieją znaczne naturalne źródła atmosferycznego bromku metylu (CH3Br ) .
  • Obfitość HCFC w troposferze stale rośnie.
  • para wodna jest gazem cieplarnianym, który ma większy ogólny wpływ na warstwę ozonową niż dwutlenek węgla ze względu na swoje wyższe stężenia, ale działalność człowieka nie ma na nią wpływu, ponieważ jest spowodowana głównie szybkością parowania i skraplania.

Zmiany warstwy ozonowej nad biegunami i na świecie

  • Wiosenne zubożenie warstwy ozonowej Antarktydy spowodowane halogenami było duże (40-50%; wyjątkowo 70%) w ciągu ostatniej dekady.
  • Podczas niektórych ostatnich mroźnych arktycznych zim w ciągu ostatniej dekady maksymalne całkowite straty ozonu w kolumnie spowodowane halogenami osiągnęły 30%, ale w cieplejszych zimach arktyczna utrata ozonu jest niewielka.
  • Ozon pozostaje zubożony w średnich szerokościach geograficznych obu półkul. Globalna średnia całkowita ilość ozonu w kolumnie w latach 1997-2001 była o około 3% niższa niż średnia sprzed 1980 roku.
  • Modele rejestrują obserwowane długoterminowe zmiany ozonu na północnych i południowych szerokościach geograficznych.

Prognozy

  • Modele chemiczno-klimatyczne przewidują, że wiosenny poziom ozonu w Antarktyce wzrośnie do 2010 r. z powodu przewidywanego spadku zawartości halogenów w stratosferze. Powrót całkowitej ilości ozonu w kolumnie antarktycznej sprzed 1980 roku spodziewany jest w połowie tego stulecia.
  • Zubożenie ozonu w Arktyce jest bardzo zmienne i trudne do przewidzenia, ale przyszła polarna dziura ozonowa w Arktyce, podobna do tej na Antarktydzie, wydaje się mało prawdopodobna.

Zmiany w promieniowaniu ultrafioletowym

  • Spadek ilości ozonu prowadzi do wzrostu promieniowania UV. Obliczenia natężenia promieniowania UV oparte na relacjach z całkowitym ozonem i całkowitym natężeniem promieniowania sugerują, że natężenie promieniowania UV wzrosło od wczesnych lat 80. o 6-14% w ponad 10 miejscach rozmieszczonych na średnich i wysokich szerokościach geograficznych obu półkul. Jednak złożoność (np. chmury, aerozol, pokrywa śnieżna, pokrywa lodowa na morzu i całkowity ozon) ogranicza możliwość opisania pełnego powierzchniowego promieniowania ultrafioletowego w skali globalnej. Zapisy danych dotyczących powierzchniowego promieniowania ultrafioletowego, które rozpoczęto na początku lat 90., są wciąż zbyt krótkie i zbyt zmienne, aby umożliwić obliczenie statystycznie istotnych długoterminowych (tj. wielodekadowych) trendów.
  • Jednak szacunki powierzchniowego promieniowania UV na podstawie danych satelitarnych (ozon i zachmurzenie) rozpoczęto w listopadzie 1978 r. Wraz z wystrzeleniem Nimbus-7/TOMS (spektrometr całkowitego mapowania ozonu), a następnie Meteor-3/TOMS w 1991 r., Earth-Probe/TOMS w 1996 r. i przez OMI (przyrząd do pomiaru ozonu na statku kosmicznym EOS / AURA) w lipcu 2004 r. Te szeregi czasowe są wystarczające do oszacowania wieloletnich trendów w zakresie ozonu, zachmurzenia i promieniowania UV. Wyniki wyraźnie pokazują, że nastąpił znaczny wzrost powierzchniowego promieniowania UVB na szerokościach geograficznych większych niż około 40 stopni (północne Stany Zjednoczone i Kanada, większość Europy, Rosja oraz najbardziej wysunięte na południe części Argentyny i Chile). Procentowy wzrost zależy od długości fali, przy krótszych falach wykazujących większy procentowy wzrost.
  • Na ekspozycję na promieniowanie UV docierające do powierzchni Ziemi ma również wpływ stopień zachmurzenia oraz wysokość nad poziomem morza. Czynniki te wpływają na promieniowanie UVA i UVB prawie w ten sam sposób (mniejsze zachmurzenie lub większe wysokości zwiększają promieniowanie UV na powierzchni Ziemi). Niektóre kraje, takie jak Australia, mają znacznie mniejsze zachmurzenie niż porównywalne miejsca na półkuli północnej i mają znacznie większą dzienną ekspozycję na promieniowanie UV. W szczególności Australia jest znana ze skutków zdrowotnych związanych z ekspozycją na promieniowanie UV i ma energiczny program zdrowia publicznego mający na celu zwalczanie tego problemu. Satelitarne dane odbiciowe (TOMS) sugerują, że niektóre zaludnione regiony (np. Europa Środkowa) doświadczyły niewielkiego spadku zachmurzenia, co przyczyniłoby się do ogólnego wzrostu promieniowania UV.

Raporty

(Ujęte w nawiasy artykuły z lat 1988, 1985 i 1981 są raportami poprzedzającymi Protokół montrealski, ale nie są bezpośrednio częścią tej serii).