Iskold gyser på Sydpolen

2021 har været ekstremt kold på planetens koldeste destination: Antarktis. Gennemsnitstemperaturen for vinterhalvåret april til september var rekordlave minus 61,1° C, målt på Amundsen-Scott stationen beliggende på sydpolen, hvor man har målt temperaturer siden 1957. 

Disse temperaturer er målt i jord- eller måske snarere ishøjde, men det er ikke kun i den nedre del af atmosfæren, at det har været koldt i år. Helt oppe i stratosfæren – 12-50 kilometer over Jorden – har temperaturerne også været i bund, og det har stor betydning for ozonnedbrydningen og det årlige ozonhul over området.

Det afslører et forskningsprojekt under Nationalt Center for Klimaforskning (NCKF) i Arktisk ozon, som registrerer og analyserer gps-signalernes afbøjning i atmosfæren over Antarktis ved hjælp af radio-okkultation for derigennem at bestemme temperaturen højt i atmosfæren.

Gasser nedbryder ozon i kulden
Ozonlaget ligger i stratosfæren, og kulden i stratosfæren har den kedelige effekt, at CFC-gasserne klor og brom bliver aktive og nedbryder det ozonlag, der beskytter os mod solens skadelige UV-stråling. Gasserne blev tidligere brugt i bl.a. køleskabe, men udfaset i forbindelse med udmøntning af Montreal-protokollen, der forpligter FN’s medlemslande til betydelige reduktioner i udslip af gasser, der er skadelige for ozonlaget.

Ozonhullet voksede kraftigt op gennem 1980’erne og 1990’erne til en maksimal størrelse omkring år 2000, hvorefter der sås en langsomt aftagende størrelse som følge af Montrealprotokollen. Altså frem til 2020 og 2021.

Nationalt Center for Klimaforskning holder skarpt øje med, om disse hændelser med lavere temperaturer i stratosfæren optræder oftere, og om det skyldes klimaændringerne.

Forskerne prøver at finde ud af, om opvarmningen af den nedre del af atmosfæren betyder en samtidig afkøling af luftlagene lige over – den nedre del af stratosfæren – og muligvis medfører en ændring i den polare hvirvelvind, således at den oftere vil være stabil i længere tid. Som tilfældet var i 2020, hvor ozonnedbrydningen over Antarktis fortsatte ind i december.

»Hvorvidt dette års gigantiske ozonhul skyldes klimaforandringer er vigtigt for vurderingen af, om Montrealprotokollen overholdes, og om den forventede tidsplan for helingen af ozonlaget holder. Dvs. er det klimaændringer pga. det øgede indhold af CO₂ i atmosfæren, der i de seneste år har fastholdt ozonnedbrydningen på et højt niveau, eller er det en ikke-opdaget udledning af ozonnedbrydende stoffer i strid med aftalerne,« siger professor Eigil Kaas, der er videnskabelig leder af Nationalt Center for Klimaforskning.

En hvirvelvind er den skyldige
Den polare hvirvelvind, som er en kraftig vestenvind, der blæser i en højde på ca. 15-30 km i en næsten perfekte cirkel rundt om Sydpolen – og i øvrigt også Nordpolen – driver kulden.

Hvirvelvinden, som dannes i efterår/vinter og huserer helt frem til forårsmånederne, påvirker også den lavereliggende jetstrøm, som har en direkte indflydelse på vejret ved jordoverfladen.

Den polare hvirvelvind over Antarktis er i år meget stabil, og området over Antarktis har derfor været ekstra godt skærmet af mod varmere luft fra lavere breddegrader. Derfor er der selv for Antarktis ekstremt koldt i år.

Det har en stor konsekvens for ozonnedbrydningen i stratosfæren i 12-30 km’s højde, da lave temperaturer (lavere end ca. -80°C) er en af de vigtigste faktorer for at de ozonnedbrydende stoffer bliver aktive.

Hullets størrelse
Polarstratosfæriske skyer (polar stratospheric clouds/PSC) ses ofte med et flot farvespil i polarområderne. Dog er der en skyggeside bag deres flotte facade. De spiller nemlig en afgørende rolle for dannelsen af ozonhuller.

Forskerne har opgjort det gennemsnitlige volumen for det område, skyerne optræder i, siden 2001 (figur 1). Hvert år i september giver de lave temperaturer mulighed for ozonnedbrydning.

I år var dette volumen den største siden 2003 og samtidig var gennemsnitstemperaturen over sydpolen i 16-22 km’s højde for september måned (figur 2) den laveste i hele perioden.

Forholdene i stratosfæren har været (og er i skrivende stund stadig) optimale for ozonnedbrydningen. Det har da også resulteret i et temmelig stort, og dybt, ozonhul over Antarktis.

Hullet dækker et område, der er næsten 2,5 gange større end Europa.

I figur 3 ses, hvordan det maksimale areal af ozonhullet over Antarktis har udviklet sig siden 1979, hvor det første gang opstod.

I de seneste år er der en tydelig tendens til større udsving fra år til år. Størrelsen på ozonhullet i 2015, 2018, 2020 blev anset som usædvanlige hændelser, men i år er hullet lige så stort som i 2020, hvor nedbrydningen altså fortsatte helt frem mod jul.