Nationalt Center for Klimaforskning

Ozonlaget har siden 1980’erne været under pres pga. de ozonnedbrydende stoffer, som industrien har udledt gennem årtier. Udledningen er siden reguleret og koncentrationen af de nedbrydende stoffer dalende, men en ny trussel er temperaturændringerne i stratosfæren, som følge af den generelle klimaændring. NCKF har banet vejen for bedre kontrol og analyse af ozonlaget i et ændret klima med satellitbaseret temperaturmåling.

Hvad har vi undersøgt?

Temperaturerne i stratosfæren er afgørende for effekten af den menneskeskabte ozonnedbrydning. Når temperaturerne i det tidlige forår over de polare egne bliver tilpas lave, under ca. -80° C, i 14-30 kilometers højde dannes de såkaldte polarstratosfæriske skyer (PSC), hvori de ozonnedbrydende stoffer aktiveres.

Den globale opvarmning, der er konstateret i den nedre del af atmosfæren, troposfæren, sætter også spor højere oppe i atmosfæren. I den nedre del af stratosfæren har man således konstateret en tendens til faldende temperaturer over de seneste årtier

NCKF har undersøgt temperaturforholdene i 8-30 km højde over de polare egne med specielt fokus på at vurdere, om forholdene for ozonnedbrydning har ændret sig. Problemstillingen er, hvordan den igangværende klimaændring påvirker temperaturerne i stratosfæren og derved genopbygningen af ozonlaget.

Hvem kan have glæde af undersøgelsen?

Der foregår et internationalt samarbejde med at overvåge ozonlagets tilstand og kontrollere om aftalerne om udfasning af de ozonnedbrydende gasser overholdes. Det er af afgørende betydning for dette arbejde at forstå, om der også er klimatiske ændringer i stratosfæren, der påvirker den forventede genopretning af ozonlaget.

Hvilke data og metoder har vi benyttet?

Satellitmålinger af temperaturprofiler er helt afgørende for at kortlægge temperaturfordelingen i atmosfæren. Jordbaserede målinger (ballonopsendelser) giver kun målinger fra ganske få punkter og med en meget grov tidsopløsning. Ved at benytte satellitbaserede radio-okkultationsmålinger (RO), fås mange daglige målinger fra mange geografiske positioner.

RO-målinger benytter sig af signalet fra GPS-satellitter til at kortlægge bl.a. temperaturfordelingen gennem atmosfæren fra den nedre del af troposfæren og op til 40-50 km højde. I stratosfæren opnår man en temperaturmåling for hver ca. 200 meter, og man kan derfor få kortlagt den vertikale temperaturprofil meget nøjagtigt. Desuden kan der findes meget nøjagtige tidsserier fra RO-data, da disse er forholdsvis uafhængige af, hvilken satellit der anvendes.

RO-målingerne inkluderer data fra adskillige satellitmissioner fra 2002 til 2020. Vi har i første omgang studeret de polare egne nord for 50°N og syd for 50°S i den tid på året, hvor ozonnedbrydningen foregår, dvs. januar-april for Arktis i nord og august-november for Antarktis i syd. Det udvalgte datasæt indeholder ca. 5.000 profiler for hver dag i året for perioden 2002-2020.

Hvilket resultat fandt vi?

NCKF har for hver af de polare egne fået dannet en database for 2002-2020 med over 700.000 stratosfæriske temperaturprofiler. Data kan hentes på romsaf.org under EUMETSAT, en portal helliget meteorologisk radio-okkultation.

Vi har vist, at GPS-RO data er meget anvendelige til at studere temperaturforholdene i stratosfæren og til at afsløre de områder, hvor ozonnedbrydningen foregår. Dette vil danne grundlag for senere studier af temperaturforholdene generelt og med specielt fokus på de ozonnedbrydende områder.

Vi har beregnet den tidslige udvikling af temperaturer i forskellige geografiske zoner og højdeintervaller. Vi har på en simpel måde kunnet finde det volumen i stratosfæren, hvor temperaturerne er lave nok til at der kan dannes PSC’er. Ved at kombinere dette med målinger af ozonlagets tykkelse, kan områderne med størst betydning for ozonnedbrydning studeres.

Vi har fundet støtte til mistanken om, at der i de senere år oftere og oftere opstår specielt gunstige forhold for ozonnedbrydning. En fortsat monitorering er dog nødvendig for at be- eller afkræfte dette.

Hvad kan den nye viden bruges til fremover?

Den internationale vurdering af, om forholdene for ozonnedbrydning i de polare egne har ændret sig og derved om indsatsen for genopbygningen af ozonlaget virker, er styrket betydeligt.

Hvad er vi nu i stand til, som vi ikke var før?

Fortsat monitorering (i near real time, NRT) af temperaturer i stratosfæren, etablering af troværdige tidsserier er gjort mulig med satellitbaseret temperaturmåling.

Få mere viden

• Læs mere om ozonlagets tilstand samt hvor og hvornår, perlemorsskyer kan ses: her (EN)