Затягивание Антарктической озоновой дыры может повлиять на изменение климата южного полушария

Полное восстановление концентрации стратосферного озона может повлиять на изменение климата в южном полушарии и ускорить процесс антарктического потепления, утверждают ученые из Университета штата Колорадо (Болдер), Национальной океанической и атмосферной администрации (NOAA) и NASA.

"Средняя температура поверхности Земли постоянно увеличивается, в то время как внутренняя часть антарктического материка летом и осенью демонстрирует уникальную тенденцию охлаждения - явление, вызванное истощением озонового слоя", говорит Джудит Перлвиц из Объединенного института исследований в области наук об окружающей среде, УК-Болдер и NOAA. "Если ученым удастся полностью "залатать" озоновую дыру над Антарктидой, мы станем свидетелями потепления не только внутренней части материка, но и во всем мире".

Перлвиц является ведущим автором научной работы, опубликованной 26 апреля в журнале Geophysical Research Letters. В число соавторов также входят Стивен Паусон и Эрик Нильсон из Годдардовского Центра космических полетов (NASA) в Гринбелте, штат Мэриленд, Райан Фогт и Уильям Нефф из Лаборатории атмосферных исследований в Болдере. Исследования проводятся при поддержке Программы моделирования и анализа (NASA).

Чтобы изучить влияние озоновой дыры на погодные и климатические условия возле наземной поверхности, авторы проекта использовали насовскую суперкомпьютерную модель, отображающую взаимодействие климатических и стратосферно-озоновых химических процессов. Ученые подсчитали, что, если к концу 21 века озоновые уровни вернутся к уровням, измерявшимся до 1969 года, крупномасштабные атмосферные циркуляции, защищающие внутреннюю Антарктиду от теплых воздушных масс, начнут ослабевать во время южного лета.

Эти воздушные течения обычно демонстрируют положительную фазу Южного кольцевого режима (SAM). Ученые обнаружили, что по мере стабилизации озоновых уровней, нижняя стратосфера над полярным регионом будет поглощать больше ультрафиолетовой радиации. Это повысит температуру в 10-20-километровом высотном диапазоне от земной поверхности на 9° по Цельсию и уменьшит северо-южный температурный градиент, который в настоящее время способствует положительной фазе SAM.

Изучив результаты суперкомпьютерного моделирования, ученые пришли к выводу, что восстановление озоновой дыры ослабит западные ветры, которые циркулируют вокруг Антарктиды и препятствуют переносу воздушных масс внутрь материка, изолируя его от процессов всемирного потепления. Уменьшение площади озоновой дыры в значительной степени повлияет на летний климат и атмосферные циркуляции, вызванные озоновым истощением. "Искусственно вызванные климатические изменения на фоне образовавшейся озоновой дыры произошли за короткий период - 20-30 лет. Обратные процессы будут происходить медленнее, так как на очищение стратосферы от разрушающих озон газов потребуется гораздо больше времени, нежели на ее загрязнение", говорит Паусон.

Сезонная перестройка крупномасштабных атмосферных циркуляций также отразится на Австралии и Южной Америке. Как показывают другие исследования, положительная фаза SAM влияет на снижение температуры в большей части Австралии и увеличение количества осадков на Австралийском южно-восточном побережье. В конце весны и начале лета положительная фаза SAM способствует условию засушливости в южноамериканских высокопродуктивных сельскохозяйственных регионах - Аргентине, Бразилии, Уругвае и Парагвае. Если в результате восстановления озона возникнет смещение от положительной фазы SAM, климат Австралии станет жарче и суше, а Южной Америки - влажнее. От уровня эмиссии парниковых газов будет зависеть, насколько полное восстановление озоновой дыры повлияет на климат южного полушария, утверждают участники проекта. Прогнозируемое увеличение выброса антропогенного углекислого газа станет основным фактором стабилизации положительной фазы SAM.

"Наша имитационная модель показала, что на протяжении последующих 40 лет количество парниковых газов вроде углекислоты удвоится и затем медленно выровняется", говорит Перлвиц. "Если будет продолжаться тенденция разбавления атмосферы различными техногенными веществами, положительная фаза SAM будет преобладать круглый год, препятствуя каким-либо климатическим изменениям, вызываемым восстановлением озона.

Темы: