Ozonhullets lange helingsproces
Trods færre ozonnedbrydende stoffer er ozonhullet over Antarktis stadig stort. DMI-forsker fra Nationalt Center for Klimaforskning på DMI forklarer, hvordan det hænger sammen og maner til tålmodighed.
Selvom atmosfærens indhold af ozonnedbrydende stoffer falder, og ozonlaget viser tegn på genopbygning, så har de seneste fire år med meget lave temperaturer over Antarktis givet lidt for gode betingelser for nedbrydningen af ozon. Dermed kan vi først om 20-40 år forvente, at ozonlaget bliver genoprettet til den tilstand, det havde før 1980.
Ozonlaget har afgørende indflydelse for livet på Jorden. Ozonlaget ligger i 10-30 kilometers højde, og her har det den vigtige funktion at forhindre store dele af Solens skadelige ultraviolette stråler i at nå ned til Jordens overflade. Af samme grund har manglen på ozon, særligt over Antarktis, stor bevågenhed hos forskere verden rundt.
Manglen på ozon er opstået som følge af vores udledning af ozonnedbrydende stoffer, især de såkaldte CFC-gasser.
CFC-gasser blev udviklet i 1930’erne og blev populære som kølemidler i f.eks. køleskabe og som drivgas i sprayflasker. Udledningen af CFC-gasserne tog fart i 1960’erne, men bagsiden af medaljen var, da man sidst i 1970’erne påviste gassernes skadelige virkning på ozonlaget.
Igennem 1980’erne konstaterede man en udtynding af ozonlaget, kraftigst over de polare egne og tydeligst over Antarktis, hvor der hvert år sidst på vinteren, forsvandt så meget ozon i stratosfæren, at man døbte det et ”ozonhul”. Ozonhullet heler igen hvert år – senest i december, men på grund af ozonlagets afgørende betydning for livet på jorden, er det årligt tilbagevendende ozonhul vigtigt at holde øje med – og om muligt forsøge at mindske det.
Ozonhullet voksede sig større og større i de efterfølgende årtier
For at stoppe den udvikling, blev det i Montreal i 1987 vedtaget, at brugen af CFC-gasser skulle begrænses markant, for til sidst helt at stoppes.
Man kunne se, at indsatsen mod CFC-gasserne gav pote, da størrelsen af ozonhullet toppede i 2000 og derefter, som forventet, langsomt blev mindre, dog med udsving fra år til år på grund af naturlige variationer af de meteorologiske forhold i atmosfæren.
Ozonhullets maksimale størrelse har gennem de sidste 40 år været én af de vigtigste markører, til at vurdere om begrænsningen af de ozonnedbrydende stoffer (CFC gasser) virker.
Er helingen gået i stå?
Trods bedringen, har ozonhullets størrelse stort set været uændret de seneste 4 år - med et areal på ca. 25 mio. km² i september 2023, eller det der svarer til 1,8 gange Antarktis størrelse.
Betyder det så, at indsatsen mod udledning af de ozonnedbrydende stoffer er slået fejl? Nej, ikke i første omgang. Forklaringen på, at hullet ikke lukker sig i et stabilt tempo skal bl.a. findes i temperaturen i stratosfæren, det lag i atmosfæren der ligger over troposfæren – altså over 8-12 kilometers højde.
Ozon nedbrydes nemlig kun af CFC-gasserne, når der er sol og meget lave temperaturer. Under minus 80 grader, hvor de såkaldte polar stratosfæriske skyer (PSC) kan dannes. Det er forhold, der forekommer i stratosfæren i forårsmånederne over Nord – og Sydpolen.
Ozonnedbrydningen og ozonhullets størrelse er derfor ikke kun afhængig af mængden af ozonnedbrydende stoffer, men afhænger også af hvor stort området med lave temperaturer er.
Med præcise målinger af temperaturen op gennem atmosfæren, kan vi finde størrelsen af det volumen i atmosfæren, hvor ozonnedbrydningen kan foregå. Målingerne er foretaget ved brug af den såkaldte radio-okkultations metode,
Og ud fra de målinger har vi fundet, at området hvor ozonen potentielt kan nedbrydes, kaldet PSC-voluminet, har været større de seneste år end for de foregående 10 år. Ozonhullets relativt store størrelse de senere år kan derfor forklares ved, at ozonnedbrydningen har kunnet foregå i et større område - ikke at der er flere ozonnedbrydende stoffer.
Størrelsen af det område, hvor ozon kan blive nedbrudt (PSC-voluminet) kan altså på en enkel måde give et fingerpeg, om hvorvidt indholdet af ozonnedbrydende gasser nu også er i aftagende. Sammenligningen foretages bedst for september måned, hvor ozonhullet er størst og variationerne i stratosfæren er mindst. I figuren nedenfor er vist det gennemsnitlige PSC-volumen mod det gennemsnitlige areal af ozonhullet for september siden 2001.
Vi ser den forventede sammenhæng: stort PSC-volumen giver stort ozonhul.
Men vi kan også se en udvikling over tid. Hvis vi deler data op i to halvdele, før 2012 (blå linje) og efter (rød linje), ser vi den ventede lineære sammenhæng mellem området, hvor ozon kan nedbrydes og ozonhullets størrelse. Men det ses også, at for de seneste år er forholdet forskubbet nedad, mod lavere ozonhulsarealer.
Det er en god indikation af, at koncentrationen af de ozonnedbrydende stoffer er i aftagende, og at helingen af ozonlaget fortsætter. For PSC-voluminet vil opstå naturligt hvert år, mens ozonhullet skyldes de ozonnedbrydende stoffer og skal blive mindre, efterhånden som stofferne forsvinder. Men det er en langsommelig proces, og der er også andre forhold, der spiller ind, så som mængden af vanddamp og aerosoller i stratosfæren, hvilket alt sammen betyder, at der kræves flere år med målinger af ozon og temperaturer, samt en fortsat kontrol med udslip af ozonnedbrydende stoffer.
Konklusionen er derfor ikke nødvendigvis, at ozonlagets fremtid ser skidt ud. De ozonnedbrydende stoffer er på retur, men ekstrem kulde i stratosfæren giver bedre forhold for nedbrydningen. Og en teori går på, at den øgede mængde drivhusgasser i den nedre del af atmosfæren, har den uheldige effekt, at den holder på varmen, så temperaturerne i de øvre lag falder.
Klimaforandringer kan derfor forsinke helingen af ozonlaget, og alt tyder nu på, at ozonhullet først vil være fortid efter år 2065.
- kræver temperaturer under cirka - 80 °C
- foregår kun hvis der også er sollys
- sker i stratosfæren i cirka 12-30 kilometers højde
- sker hver vinter over de polare områder, for Antarktis fra starten af august, hvor der både er sollys og koldt nok
- RO er en ny metode til at bestemme temperaturer højt oppe i atmosfæren med stor nøjagtighed.
- Ved at udnytte signalerne fra de mange GPS radio-satellitter kan man bestemme temperaturen op gennem atmosfæren.
- Målinger med RO rækker tilbage til 2001
- RO bruges i høj grad til klimaforskning og til at beskrive atmosfærens forandringer
- Projektet med RO er ledet af DMI (ROM SAF) under EUMETSAT
Af Helge Jønch-Sørensen, forsker i ozonlaget, Nationalt Center for klimaforskning ved DMI.
28. februar 2024
