Атмосфера катастрофічно швидко втрачає озоновий шар – у чому причина?

У березні 2020 року вимірювання рівня озонового шарув Арктиці із супутників показало тривожно низький рівень. Як зазначають експерти, це були не зовсім озонові дірки, які бувають на початку осені, проте товщина шару значно нижча за норму. Причому зменшення озонового шару фахівці відзначають останні два роки. З чим це пов'язано? Як припускають вчені, виснаження озону побічно пов'язані з потеплінням клімату. Нагадаю, що останні два роки внаслідок глобального потепління клімату відзначаються рекордні пожежі у Сибіру та інших частинах Землі. Наприклад, після «Чорного літа» в Австралії до стратосфери було викинуто понад 1 мільйон тонн диму. Як повідомляють фахівці, зміна клімату може вплинути на хімію атмосфери. Дим від дедалі сильніших лісових пожеж вторгається в стратосферу і потенційно руйнує озоновий шар. Щоправда, поки що це припущення немає доказів, проте помічений певний взаємозв'язок між цими процесами.

Вчені виявили, що в атмосфері рекордно швидко скорочується озоновий шар

Дим від лісових пожеж накопичується у стратосфері

Два роки тому екіпаж німецького криголамаPolarstern, вмороженого в крижаний лід Арктики, висвітлив нічне небо зеленим лазером. Відбите світло променя мало допомогти дослідникам вивчати крижані зимові хмари. Але натомість промінь виявив щось несподіване — на висоті понад 7 кілометрів був шар невідомих частинок завтовшки кілька кілометрів. Пізніше дослідники дійшли висновку, що серпанок утворився від великих лісових пожеж, що охопили того літа Сибір.

Раніше я розповідав про те, що вчені помітиливипадання сажі в Арктиці на морський лід, що згодом може призвести до його нагрівання та танення. Відповідно, це спричинить зміну клімату в регіоні. Тепер мова йшла про ще один наслідок лісових пожеж, про який міжнародна група вчених повідомляє у своєму дослідженні, опублікованому у виданні Atmospheric Chemistry and Physics.

Імовірно, озоновий шар знищує дим від лісових пожеж

“До недавнього часу дим справді небрався до уваги з погляду глобального впливу. Тепер це перетворюється на один із нових рубежів для людства” — говорить Кетрін Вилка, стратосферний хімік зі Стенфордського університету.

Як зазначають вчені, з кінця 1970-х роківсупутники можуть відстежувати частинки диму, які добре видно з космосу, оскільки є сильними поглиначами ультрафіолетового випромінювання. Проте до 2017 року ними не було зафіксовано ознак диму, що проникає у стратосферу у скільки-небудь помітній кількості. Подія, пов'язана із задимленням в Арктиці, викликає у експертів особливу тривогу. Раніше передбачалося, що Арктика буде справді чистою.

Пожежі чи вулкан — як дим проникнув у стратосферу над Арктикою

Над Арктикою відсутні грози, які здатніпереносити забруднюючі речовини до стратосфери. Завжди, коли в Сибіру виникали пожежі, вона була охоплена хвилею тепла та системою високого тиску, яка пригнічувала висхідні потоки. Тому для вчених залишається загадкою, як дим проникнув у стратосферу.

За однією з версій, вчені виявили в атмосфері сліди викиду вулкану на Камчатці.

За однією з версій, міг статися так званий"самопідйом". Ця модель передбачає, що частинки темного диму поглинали сонячне світло настільки ефективно, що швидко нагрівали повітря навколо себе, змушуючи дим підніматися. Внаслідок цього процесу дим міг піднятися на 10 кілометрів над землею, а потім вітри могли перенести його в низьку арктичну стратосферу.

Як повідомляють автори роботи, цієї теорії єпідтвердження. Під час проходів над сибірськими пожежами лазерний супутник NASA Cloud-Aerosol Lidar та інфрачервоний супутник Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) зафіксували клуби диму, що піднімається на висоту від 4 до 10 кілометрів. Однак із цією теорією згодні не всі вчені. Наприклад, Майкл Фромм, дослідник з Військово-морської дослідницької лабораторії США, вважає, що без додаткового прискорення від вогненної бурі дим навряд чи зможе проникнути через тропопаузу, межу, яка ізолює стратосферу.

На думку Майкла Фромма, зафіксовані надАрктикою частинки є затримані сульфатні аерозолі з Райкоке, вулкана на південний захід від півострова Камчатка, який у 2019 році підняв газ та попіл у стратосферу. Він показує, що супутник неспроможна відрізнити дим від сульфатів.

Витончення озонового шару може призвести до сильної сонячної радіації у середніх широтах.

Проте автори роботи стверджують, щоудосконалений лідер вимірює поглинання та відображення світла на двох різних довжинах хвиль, однозначно фіксує дим від лісових пожеж. Такий самий дим він фіксував під час пожеж в Австралії. Також команда зазначає, що супутник бачить частинки сульфату з Райкока, вони утворюють тонкий шар стратосфери на ще більшій висоті.

Як дим знищує озоновий шар атмосфери

Як відзначають вчені-хіміки, дим потрапляє устратосферу може вступати в реакцію з хлором, який все ще залишається в стратосфері через хлорфторвуглеці та інші забруднювачі, хоча були заборонені кілька десятиліть тому. Внаслідок реакції утворюються вільні радикали хлору, які роз'їдають озон.

На нашому Яндекс.Дзен-каналі ви знайдете ще більше цікавих матеріалів, присвячених глобальному потеплінню клімату.

Крім того, дим може якимось чином посилитиворіт стратосферних вітрів, званий полярним вихором. Це призводить до прискореного охолодження полюсів та прискореного виснаження озону. Але найголовніше, як зазначають вчені, вплив стратосферного диму не обов'язково обмежується полюсами.

У міру розширення лісових пожеж дим можезменшити озон вище за середні широти, де проживає більша частина населення світу. Подібне вже відбувалося під час виверження вулкана на горі Пінатубо у 1991 році. Наостанок нагадаю, що цього року було зафіксовано одну з найбільших озонових дірок за всю історію спостережень.