Rekordgyorsasággal tűnt el a rekordméretű ózonlyuk<br/>

A NASA műholdjai az eddigi legnagyobb kiterjedésű ózonlyukat észlelték 2000. szeptember 9-én a déli pólus felett. November 19-ére azonban a lyuk teljesen eltűnt. A gyors változások hátterében valószínűleg az úgynevezett planetáris hullámok szokatlan viselkedése áll.

A Föld ózonpajzsa megakadályozza, hogy a Napból érkező ultraibolya sugárzás elérje a bolygónkat, és károsítsa az élő szervezeteket. Bizonyos kémiai vegyületeket - például a hűtőfolyadékokban és aeroszolos spraykben lévő klórvegyületeket és a tűzoltópalackok brómvegyületeit - okolják az ózonhiányos térségek kialakulásáért. A déli félgömb telén tapasztalható rendkívül alacsony hőmérséklet tovább erősíti az ózon pusztulását.

Annak ellenére, hogy a kibocsátott CFC-vegyületek mennyisége csökkent, szeptemberben rekordméretűre nőtt az ózonlyuk a déli félgömbön. A lyuk méretének növekedése mellett az ózonkoncentráció mértéke is aggasztotta a kutatókat, hiszen ez a felére csökkent, ami szintén negatív csúcsként könyvelhető el.

Jégkristályok és az antarktiszi örvény: rossz hír az ózon számára

A 2000. évi ózonlyuk nagy részben a szokatlanul hideg antarktiszi időjárással magyarázható. A napfény szinte teljes hiánya miatti alacsony hőmérsékleten poláris sztratoszferikus felhőknek nevezett, jégkristályokból álló felhők keletkeznek az Antarktisz felett. Ezek a jégkristályok jelentik a rossz hírt az ózon számára, mivel nagy felületet biztosítanak olyan kémiai folyamatok lejátszódására, amelyek során a klórvegyületek ózonra ártalmatlan formából ózonkárosítóvá alakulnak át. A szokásosnál is alacsonyabb hőmérséklet miatt most az átlagosnál nagyobb mennyiségben képződtek jégkristályok.

A szelek is nagy szerepet játszanak az ózonpusztulás folyamatában. Az Antarktisz fölötti hideg levegő hatására egy nagy légköri örvény képződik, amit antarktiszi örvénynek nevez a szakirodalom. Ez az örvény elszigeteli az Antarktisz feletti légrétegeket a légkör többi részétől. A sztratoszferikus ózon legnagyobb része a trópusokon képződik, mert az ózonképződést kiváltó napsugárzás mértéke sokkal nagyobb, mint a sarkokon. Az ózont légáramlatok szállítják a hidegebb területek fölé. Az örvény azonban megakadályozza ezt a vándorlást, tovább fokozva a nagy hideg miatti ózonpusztulás hatását.

Az Antarktisz feletti ózonlyuk 3D-s képe (Forrás: NASA Goddard Space Flight Center)

Egy hasonló örvényrendszer jellemző az Északi-sark fölött is, de az északi félgömbön lévő hatalmas hegyvonulatok által keltett légköri hullámok ezt elmozdítják helyéről, így melegebb levegő áramolhat a terület fölé. Ezzel magyarázható, hogy miért nincs hasonló ózonlyuk az Északi-sark fölött is.

Planetáris hullámok: jó hír az ózon számára

Az év végén érkező hírek azonban már az ózonhiányos terület nagyságának drasztikus csökkenéséről szóltak.

Az ózonlyuk mérete minden évben folyamatosan, az évszakokkal együtt változik, és lassanként eltűnik a déli félgömb nyarának közepére, vagyis decemberre. Ebben az évben azonban ez hamarabb következett be, mint az elmúlt években - mondja Dr. McPeters, a NASA ózonkutatással foglalkozó tudósa.

"Abból kiindulva, hogy egy ilyen nagy kiterjedés után a lyuk ilyen rövid idő alatt eltűnt, nehéz megállapítani, hogy most javul vagy éppen romlik az ózonréteg állapota. Ilyen rövid távú, hirtelen változásokból hosszú távú prognózisokat nem szabad készíteni. Azért nem, mert a lyuk mérete és viselkedése véletlenszerűen változhat olyan időjárási elemek változásának hatására, mint például a hőmérséklet és a csapadék " - véli a tudós.

Dr. Paul Newman légkörfizikus véleménye szerint minden egyes évben túl sok véletlenszerűség történik az időjárásban ahhoz, hogy egyértelmű magyarázatot találjunk a jelenség okaira. Az évi időjárás pontos részleteit ugyan nem lehet előre megjósolni, de az kétségtelen, hogy az időjárás és az ózonlyuk között van kapcsolat. Az ózonlyuk méretében idén történt figyelemfelkeltő változások - az eddigi maximális kiterjedés és a gyors visszahúzódás egyaránt - nagyban kötődnek egy olyan légköri jelenséghez, amely az egész bolygóra kiterjed, s amelyet planetáris hullámoknak neveznek.

A planetáris hullámok a globális légkörzés legnagyobb léptékű jelenségei. A troposzféra (a légkör legalsó, átlagosan 12 km vastagságú rétege) középső részében kialakuló hullámjelenségek kontinentális léptékű befolyást gyakorolnak a földfelszín időjárási folyamataira. Ebben az évben a jelenség szokatlanul gyenge volt a déli félgömbön, amikor az ózonlyuk augusztus-szeptember táján kialakult.

"Leegyszerűsítve azt is mondhatjuk, hogy a planetáris hullámok a CFC-k ózonpusztítása ellen fejtik ki hatásukat. Tehát a hullámok aktivitásában történt viszonylagos nyugalom miatt alakulhatott ki ilyen hatalmas méretű ózonlyuk. Az ózonhiányos terület maximumának kialakulása után, szeptember közepétől drámaian nőtt a planetáris hullámok erőssége, ami meggyorsította a lyuk összehúzódását" - mondta Newman.

Annak magyarázata, hogy a planetáris hullámok hogyan akadályozzák meg a CFC-k ózonpusztítását, túlnő e cikk keretein, de alapvetően elmondható, hogy a hullámok legnagyobb hatása az antarktiszi örvény méretének és stabilitásának befolyásolásában mutatkozik meg.

Mint fent említettük, az antarktiszi örvény megakadályozza, hogy az Antarktisz körüli melegebb, ózonban gazdag levegő a pólus felé áramolhasson, ami felfrissítené az ózonszegény légtömegeket, és emelné a hőmérsékletet a kontinens fölött.

Ehelyett az ózonban gazdag légtömeg - amely a planetáris hullám hatására a pólus felé mozog - az örvény szélére összpontosul, és egy magas ózonkoncentrációjú gyűrűt alkot a kontinens körül. Ez a műholdfelvételeken is jól látható. Az örvény belsejében a levegő hőmérséklete rendkívüli módon lehűl, ami kedvez a poláris sztratoszférikus felhők, így az ózonlyuk kialakulásának.

A tavalyi szokatlanul gyenge planetáris hullám miatt az antarktiszi örvény nagyobbra nőhetett, ez pedig nagyobb felületet biztosított az ózon pusztulásának - ezért alakulhatott ki a rekordméretű ózonlyuk.

Amikor a planetáris hullám ereje szeptember közepén felerősödött, olyan nyomást gyakorolt az antarktiszi örvényre, hogy ez előbb feloszlott, mint általában. Az örvény szétesésével a környező meleg, ózondús levegő összekeveredhetett az Antarktisz fölötti hidegebb légtömegekkel, igen gyorsan emelve az ózon koncentrációját.

Egyelőre nem ismeretes, miért erősebb egyes években a planetáris hullámok aktivitása, és miért vannak hidegebb telek, mint máskor. S bár az ózont károsító anyagok kibocsátása folyamatosan csökken, az ózonréteg regenerációja csak lassan fog végbemenni, mert a CFC-k hosszú időn keresztül a légkörben maradnak. Newman szerint az 1979-es szint nagyjából 2050-re érhető el.

Vas Ottó

Ajánló:

A planetáris hullámok és az ózon kapcsolata. A cikkben szereplő információk forrása a NASA oldalain. Globális ózonadatok és képek. Egy kitűnő magyarázó anyag animációkkal, Kósa Pál szerkesztésében. Az egyik legjobb magyar nyelvű honlap a témában, általános információkkal. A közelmúltban Budapesten járt Paul Josef Crutzen, Nobel-díjas meteorológus. A klímaváltozással és ózonproblémával kapcsolatos kutatások szaktekintélyével ekkor készített interjút a Pipacs.

Korábban:

A cikkben rövid összefoglalót olvashatnak az ózonréteg pusztulásáról és a Montreali Egyezmény lényegéről.