Озонные дыры и гибель человечества

Еще в 1965 году И. М. Долгин и Г. У. Каримова обсуждали проблему очень низких величин (180 Д.Е.) общего содержания озона в Арктике и Антарктике. Анализировались данные, полученные не только на озонометрах М-83, но и на более надежных приборах. Анализировались, в частности, и данные озонометрической станции Дюмон-Дюрвиль в Антарктике. Так что еще тогда были все основания говорить об озонных дырах (провалах) в Антарктиде и Арктике.

Мы уже упоминали о том, что озонометры иногда регистрируют выбросы, то есть величины общего содержания озона, которые намного больше обычных значений. Являются ли эти выбросы чем-то случайным или же отражают определенные физические процессы в атмосфере, которые приводят к столь значительным изменениям общего содержания озона? Конечно, выбросы не являются случайными. Когда холодная воздушная масса, в которой озона много, встречается с теплой воздушной массой, в которой озона мало, то измерения общего содержания озона могут показать как нормальные величины, так и очень высокие (за счет озона холодной воздушной массы). Иногда в течение нескольких дней подряд регистрируются очень высокие значения общего содержания озона.

В умеренных широтах зимой и весной теплые и холодные воздушные массы появляются примерно одинаково часто. Летом же холодные воздушные массы появляются здесь очень редко. Наблюдения действительно показывают, что зимой и весной (с ноября по апрель) в умеренных широтах изменчивость общего содержания озона небольшая. В это время условия для горизонтального переноса (адвекции) озона наиболее благоприятны, так как возникают наибольшие перепады общего содержания озона по широте. Динамические процессы в зимне-весенний период охватывают даже часть тропического пояса. Только вблизи самого экватора они не сказываются на общем содержании озона.

В тропическом поясе обнаружены периодические изменения общего содержания озона с периодом, равным примерно 26 месяцам. Поэтому эти периодические изменения озона назвали квазидвухлетней вариацией. Причиной этих изменений являются такие же периодические изменения в циркуляции атмосферы в этом широтном поясе. Стратосферный ветер на этих широтах меняет свое направление на противоположное с таким же периодом (примерно 26 месяцев).

Наибольшие значения общего содержания озона в экваториальных широтах наблюдаются тогда, когда западная фаза стратосферных ветров меняется на восточную. Смысл происходящего состоит в следующем. Фаза стратосферной циркуляции в тропическом поясе определяется степенью развитости субтропических стратосферных антициклонов, их наличием или отсутствием. При западной фазе циркуляции атмосферы в экваториальном поясе субтропические антициклоны более размыты и циклоническая циркуляция распространяется на все северное полушарие. Это способствует выносу озона из тропической стратосферы. Когда западная фаза меняется на восточную, усиливается зональная (направленная с запада на восток) циркуляция в последующем году. При этом вынос озона из тропиков уменьшается, поэтому его общее содержание увеличивается.

Описанные изменения как циркуляции в стратосфере, так и количества озона не являются строго периодическими. Собственно, это можно сказать и обо всех других процессах в околоземном пространстве и на Солнце. Поэтому такие изменения называют не периодическими, а циклическими. Цикличность в данном случае вопреки самому термину разрешает периоду изменять свою продолжительность (в некоторых пределах).

Анализ данных одной из самых долго работающих озонометрических станций — Ароза (Швейцария) показывает, что каждый год, начиная с 1980 года, среднегодовые значения общего содержания озона меньше, чем были за 60-летний период до этого. Это понижение в среднем составляет 4 Д. Е. Основное уменьшение озона происходит на высотах 18–22 км. Об этом свидетельствуют измерения над Пайерне. Одновременно содержание озона в тропосфере и на тропопаузе увеличивалось.

ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ И ОЗОН