Mitte der 1980er Jahre beobachteten Wissenschaftler erstmals ein Ozonloch über der Antarktis. Doch 2011 öffnete sich erstmals ein Ozonloch über der nördlichen Arktis.
Es scheint, dass die Antarktis nicht der einzige Teil der Erde ist, der in unserem Leben ein Ozonloch hat. Fahren Sie weiter über die Antarktis, Sie haben einen neuen Spieler im Spiel.
Es ist die Arktis.
Forscher sagen seit einigen Jahren, dass sich die Ozonschicht der Erde möglicherweise langsamer erholt, wenn die Erde tatsächlich wärmer wird. Jetzt haben wir dramatische Beweise für diese Möglichkeit, die Forscher in einem Artikel in der Zeitschrift angekündigt haben Natur Am 2. Oktober 2011 gaben die Forscher bekannt, dass im nördlichen Frühjahr 2011 eine massive Ozonzerstörung von 80% 18 bis 20 Kilometer über der Eisdecke der Arktis in dem als Erdstratosphäre bekannten Teil der Atmosphäre stattgefunden hat. Damit ist 2011 das erste Jahr, in dem in der Arktis ein Ozonloch beobachtet wurde. Diese Wissenschaftler sagten:
Zum ersten Mal trat ein ausreichender Verlust auf, der vernünftigerweise als arktisches Ozonloch beschrieben werden konnte.
Ein gewisser Grad an Ozonverlust über der nördlichen Arktis - und die Bildung eines tatsächlichen Ozons Loch über der südlichen Antarktis - wurden jährliche Ereignisse, in den vergangenen Jahrzehnten gemessen, während der jeweiligen Winter der Polen. Seit Mitte der 1980er Jahre, als die Wissenschaftler des British Antarctic Survey erstmals über die Existenz des Ozonlochs in der Antarktis berichteten, wurde jedes Jahr im Winter eine Öffnung des Ozonlochs über dem südlichen Erdkontinent beobachtet Natur.
Wir Menschen brauchen das Ozon der Erde. Die Ozonschicht schützt Lebewesen auf der Erde vor schädlicher UV-Strahlung. Wenn es keine Ozonschicht gäbe, würden Hautkrebs und Ernteausfälle zunehmen. Ohne schützendes Ozon könnte das irdische Leben nicht überleben. Es gibt bereits Spekulationen, dass das Ozonloch in der Arktis 2011 zum Beispiel die Winterweizenernte in Europa spürbar verringert haben könnte.
Fluorchlorkohlenwasserstoffe, auch FCKW genannt, sind die direkte Ursache für den Ozonabbau. FCKW - hauptsächlich bestehend aus Chlor, Fluor, Kohlenstoff und Wasserstoff - wurden häufig in Kühlmitteln, Kältemitteln und verschiedenen Aerosolen gefunden, bis die Wirkung auf Ozon von Wissenschaftlern erkannt wurde. Diese Anerkennung erfolgte kurz vor der Ankündigung des ersten Ozonlochs in der Antarktis im Jahr 1985.
FCKW schädigen Ozon bei besonders kalten Temperaturen. Die Entdeckung, dass die FCKW-Produktion in den 1980er Jahren in hohem Maße zum Abbau der Ozonschicht in der Antarktis beitrug, führte 1987 zum Montrealer Protokoll, mit dem der Einsatz von FCKW erheblich gesenkt wurde. FCKWs lassen sich jedoch nur schwer aus der Erdatmosphäre entfernen und können Jahrzehnte in der Atmosphäre verbleiben, bevor sich die Konzentrationen verringern.
Bild zeigt den Abbau des Ozons in der Arktis und die Korrelation mit Chlormonoxid. Bildnachweis: NASA Earth Observatory
Warum hat sich in diesem Jahr ein Ozonloch in der Arktis gebildet? Die Ozonschicht befindet sich in unserer Stratosphäre, die sich etwa 15 bis 50 Kilometer über der Erdoberfläche befindet. Wir leben in der Troposphäre der Erde, die an der Oberfläche unseres Planeten beginnt und sich 15 Kilometer über dem Boden erstreckt. All unser Wetter spielt sich in der Troposphäre ab. Je höher Sie sich in der Troposphäre bewegen, desto kälter werden die Temperaturen.
Schichten der Atmosphäre. Bildnachweis: Wikipedia.
Wenn Sie jedoch die Troposphäre verlassen und in die Stratosphäre eintreten, kommt es zu einer Inversion, bei der sich die Temperaturen zu erwärmen beginnen. Im vergangenen Winter war die Stratosphäre über einen längeren Zeitraum ungewöhnlich kalt. Diese kälteren Temperaturen sind der Grund für das Ozonloch in der Arktis.
So funktioniert das. Wenn die Temperaturen kälter werden, steigen die Chancen für die Wolkenentwicklung in der Stratosphäre. Von Dezember 2010 bis März 2011 drehte sich ein Polarwirbel - oder ein starker Wirbelwind um den Pol - über der Arktis. Wenn ein polarer Wirbel auftritt, blockiert er die wärmere Luft entlang der Troposphäre und hält die kältere Luft in der Stratosphäre. Die kälteren Bedingungen erzeugten mehr stratosphärische Wolken, die als Oberfläche dienten, auf der sich stabile Chlorgase in Chlormonoxid verwandelten. Die ständige Kälte, die Entwicklung von Wolken in der Stratosphäre und die Entwicklung von ozonzerstörendem Chlormonoxid unterstützten letztendlich den Ozonabbau in der Arktis im vergangenen Winter. Bis heute sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, warum der Polarwirbel 2011 so stark war.
Wolken in der Stratosphäre trugen im Winter 2011 zum Abbau der Ozonschicht in der Arktis bei. Bildnachweis: NASA Earth Observatory
Beeinflusst die globale Erwärmung den Ozonabbau? Schauen wir uns zunächst die Durchschnittstemperaturen der Stratosphäre seit 1979 an, wie in der folgenden Grafik dargestellt. Was heißt das? Dies bedeutet, dass sich die Stratosphäre in den letzten zwei Jahrzehnten abgekühlt hat.
Die obige Grafik zeigt die stratosphärische Abkühlung gegenüber dem Mittelwert von 1981-2000. Die Temperatursprünge in den Jahren 1982 und 1991 waren Anomalien oder Abweichungen von der Norm aufgrund von Vulkanausbrüchen. Bildnachweis: National Climatic Data Center (NCDC)
Betrachten wir zweitens die Temperaturen in der mittleren Troposphäre, wie in der folgenden Grafik dargestellt. Diese Grafik zeigt, dass sich die Temperaturen in der Troposphäre - dem unteren Teil der Atmosphäre, in dem Menschen leben und wo wir unser ganzes Wetter haben - erwärmt haben.
Bildnachweis: NCDC
Was bedeuten diese beiden Grafiken zusammen? Sie legen nahe, dass sich die Stratosphäre abkühlt, wenn sich die Troposphäre erwärmt. Wissenschaftler wissen seit Jahren, dass eine Erwärmung in der Troposphäre zu einer kühleren Stratosphäre führen könnte. Die Erde braucht ein Gleichgewicht, und eine wärmere Troposphäre wird durch eine kühlere Stratosphäre ausgeglichen. Dr. Jeff Masters hat in Bezug auf unsere Atmosphäre einen hervorragenden Standpunkt vertreten, als er sie mit der extremen Atmosphäre des nächsten Planeten verglichen hat, der von der Erde in unserem Sonnensystem, der Venus, nach innen gerichtet ist.
Wir müssen nur bis zu unserem Schwesterplaneten Venus schauen, um ein Beispiel dafür zu sehen, wie der Treibhauseffekt die Oberfläche erwärmt, aber die obere Atmosphäre abkühlt. Die Atmosphäre der Venus besteht zu 96,5% aus Kohlendioxid, was einen höllischen Treibhauseffekt ausgelöst hat. Die durchschnittliche Oberflächentemperatur auf der Venus beträgt sizzling 894 ° F, heiß genug, um Blei zu schmelzen. Die obere Atmosphäre der Venus ist 4 - 5 mal kälter als die obere Atmosphäre der Erde.
Was wäre passiert, wenn der Einsatz von FCKW 1987 nicht durch das Montrealer Protokoll eingeschränkt worden wäre? Wenn die Verwendung von FCKW heute noch weit verbreitet wäre - angesichts unseres derzeitigen Niveaus der globalen Erwärmung - könnte ein größerer und schnellerer Ozonabbau erwartet werden.
Erwärmt sich die Erde wirklich? Ja. 2010 war zum Beispiel mit 2005 das heißeste Jahr seit Bestehen. Mittlerweile ist die Menge an Sonnenenergie am niedrigsten seit Beginn der Messungen Ende der 1970er Jahre. Etwas passt nicht zusammen. Ohne Treibhausgase würde weniger Sonnenenergie weltweit kühlere Temperaturen erzeugen. Wir sehen dies jedoch nicht.
Weitere Informationen zum Ozonloch in der Arktis finden Sie im Blog von Dr. Jeff Master und im Earth Observatory der NASA.
Fazit: In der Arktis entwickelte sich im Winter 2011 das erste Ozonloch. Ein extremer polarer Wirbel ließ die Temperaturen in der Stratosphäre sinken und erzeugte Gase, die die Ozonschicht abbauen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass wir im kommenden Jahr weitere Fälle von Ozonabbau beobachten können, wenn die Treibhausgasemissionen anhalten, was zu erhöhter troposphärischer Wärme und einer stärkeren Abkühlung der Stratosphäre führt.