Neue Messung bestätigt: Das Ozon kommt zurück

Jedes Jahr ist das Ozonloch ein bisschen anders. Vergrößern / Jedes Jahr ist das Ozonloch ein bisschen anders.NASA

Das Montrealer Protokoll, das 1989 in Kraft trat, ist eine Seltenheit Beispiel einer globalen Vereinbarung zur Lösung eines globalen Problems: die Freisetzung großer Mengen ozonzerstörender Chemikalien in die Umwelt Atmosphäre. In den Jahrzehnten seitdem haben sich jedoch Veränderungen im Ozon ergeben klein und variabel, was es schwierig macht zu sagen, ob die Protokoll macht keinen Unterschied.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Ozonschicht besteht erholt sich, und ein neues Papier behauptet, die direkt gemessen zu haben Das Ozonloch füllt sich allmählich wieder.

FCKW und Ozon

In den 1970er und 1980er Jahren gab es Hinweise darauf, dass a Klasse der Industriechemikalien waren die Chlorfluorkohlenwasserstoffe (FCKW) Schädigung der Ozonschicht, einer Region der Stratosphäre, die reich an Ozon ist reaktive Form von Sauerstoff. Ozon kann das UV-Licht absorbieren würde sonst die Erdoberfläche erreichen, wo es in der Lage ist schädliche DNA. Aber der Ozonpegel war gesunken, was letztendlich ergab sich ein nahezu ozonfreies “Loch” oberhalb der Antarktis.

Das Ozonloch hat Länder und Unternehmen zum Handeln angeregt. Wie Unternehmen entwickelten Ersatz für FCKW, Länder verhandelten u internationales Abkommen, das ihre Nutzung einschränken und auslaufen lassen würde. Das Montrealer Protokoll hat dieses Abkommen kodifiziert, und es ist weit verbreitet der Reduzierung (wenn auch nicht der Eliminierung) der FCKW in unserer Atmosphäre.

Aber festzustellen, ob das Protokoll das gewünschte hat Wirkung auf die Ozonschicht war herausfordernd. Ozon ist natürlich in der Stratosphäre mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit erzeugt, und die Menge der Zerstörung, die über der Antarktis stattfindet, variiert von Jahr zu Jahr zum Jahr. Auf Anzeichen einer Erholung folgten oft Jahre später welche Ozonspiegel wieder sinken. Die Erholung verlief so langsam, dass dass es möglich ist, Leute zu finden, die behaupten, das Ganze sei eine Betrug – und sogar eine Verschwörung, um zu testen, ob es möglich war ein ähnliches Abkommen für Treibhausgase zu schaffen.

Die Herausforderung, endgültige Maße zu erhalten, ist eine Unmenge. Zunächst sind FCKW nicht die einzigen Chemikalien, mit denen reagiert werden kann Ozon, also ist es schwierig, Dinge an sie zu binden. Außerdem das Wetter hat einen großen Einfluss auf die Zerstörung des Ozons. Die Atmosphäre ist vorbei Die Antarktis nimmt die FCKW im Sommer der südlichen Hemisphäre auf wie sie von Winden aus den mittleren Breiten herabgebracht werden. Über dem Im Winter blockieren starke Winde eine Region mit variabler Größe über dem Meer Pole, an dem sich das Loch entwickelt.

Neben den Winden hat auch die Temperatur einen großen Einfluss auf die Geschwindigkeit der ozonzerstörenden Reaktionen, die auf Eis stattfinden Kristalle.

Infolge all dieser Faktoren wird die Ozonmenge zerstört und die physische Größe des Lochs variiert von Jahr zu Jahr. Während es gab einige starke Hinweise auf die Erholung des Ozonlochs, Wissenschaftler haben sich darüber gestritten, ob sie statistisch sind von Bedeutung.

Verfolgung von Chemikalien über der Antarktis

Das bringt uns zur neuen Forschung. Anfang des letzten Jahrzehnts, NASA startete den Aurora-Satelliten, der speziell für diesen Zweck entwickelt wurde Verfolgen Sie die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre. Zwei Forscher vom Goddard Space Flight Center der NASA, Susan Strahan und Anne Douglass hat inzwischen ein Dutzend Jahre Aurora-Daten ausgewertet Die Ozonrückgewinnung ist direkt an den Rückgang der FCKW gebunden.

Zunächst fand das Team einen Proxy für den Betrag von Chemikalien, die während des Südens über die Antarktis kamen Hemisphäre Sommer. Lachgas wird auch in den Wind gebracht, und im Gegensatz zu FCKW kommt es im Verlauf von nicht zu Reaktionen der Winter. Somit kann es als Rückverfolgung für die Menge an FCKW dienen Das gibt es jeden Winter.

Strahan und Douglass verwenden etwas zusätzliche Chemie zeigen, dass die Lachgasgehalte mit der Menge von korrelieren FCKW vorhanden. Sie konzentrieren sich auf die Messung des Chlorgehalts am Ende von die Wintersaison. Zu diesem Zeitpunkt, zusätzlich zur Zerstörung von Ozon, das Chlor in den FCKWs hätte mit Methan reagiert und Salzsäure produziert. Somit ist die Menge an Salzsäure vorhanden sollte sich auch auf die Ausgangskonzentration von beziehen FCKW.

Diese Daten zeigten, dass der Gesamtgehalt an FCKW und salpetrigen Stoffen Oxid waren stark korreliert, aber das Verhältnis der beiden war langsame Verschiebung, da die Gesamtmenge an Chlor im Trend lag nach unten. Das sind wichtige Daten, wie das Montreal zeigt Das Protokoll funktioniert wie vorgesehen – es werden weniger CFCs an geliefert Antarktis jedes Jahr.

Der nächste Schritt besteht darin, diese Zahlen mit Ozon zu vergleichen Konzentrationen innerhalb des Lochs. Dies wurde einfach durch Vergleichen gemacht die Ozonkonzentrationen über 10-Tage-Fenster in den frühen und Spätwinter. Anstatt ein absolutes Maß für die Menge an vorhandenem Ozon gibt der Vergleich einen Hinweis darauf, was Der Ozonanteil wird jeden Winter zerstört.

Insgesamt zeigen die Forscher, dass die Menge an Chlor übersteigt Die Antarktis geht mit einer Rate von jeweils 25 Teilen pro Billion zurück Jahr (das ist 0,8 Prozent), obwohl die wetterbedingte Variabilität Das bedeutet, dass es einige Jahre dauern wird, bis es zunimmt. Dies führte zu einer Rückgang der Ozonzerstörung um 20 Prozent in diesem Zeitraum.

Die gute Nachricht ist, dass die Variabilität in Chlor vorhanden ist parallel zu der jährlichen Ozonzerstörung, wobei beide validiert wurden die allgemeine Wissenschaft hinter der Ozonzerstörung und der guten Übereinstimmung detaillierte chemische Modelle der Empfindlichkeit von Ozon gegenüber FCKW.

Es ist schwer, diese Ergebnisse besser zusammenzufassen als die Autoren tun: “All dies ist ein Beweis dafür, dass das Montrealer Protokoll ist arbeiten – das Chlor nimmt in der antarktischen Stratosphäre ab, und die Ozonzerstörung nimmt damit ab. ”

Geophysical Research Letters, 2017. DOI: 10.1002 / 2017GL074830 (Über DOIs).

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