Озонные дыры и гибель человечества

Данные измерений показывают, что накануне образования озонной дыры, в первой декаде августа, нижняя стратосфера была спокойной. Максимальное количество озона наблюдалось на высоте 16,5 км. Оно соответствовало парциальному давлению, равному 170 нбар. В последнюю неделю августа появились первые признаки озонной дыры, то есть понижение количества озона. С 29 августа понижение парциального давления озона прогрессировало вплоть до 11 сентября, когда значительное уменьшение озона охватило нижнюю стратосферу. В последующие 10 суток (с 11 по 21 сентября) существенных изменений в высотном распределении озона приборы не регистрировали. Но после этого спокойного периода с 23 сентября распределение озона по высоте стало существенно изменяться: между уровнями с давлением 120 нбар и 50 нбар появился глубокий одинокий минимум в количестве озона. С 28 по 30 сентября этот минимум не наблюдался. И только с 7 по 13 октября количество озона значительно уменьшилось на всех высотах. Практически до конца октября приборы регистрировали очень низкие величины как горизонтального давления озона, так и отношения смеси. Последующие измерения показали, что минимум озона был ясно виден еще 23 ноября. О том, насколько изменилось количество озона, говорят такие данные измерений. До 28 августа, то есть до начала образования озонной дыры, общее содержание озона находилось в пределах 265–305 м-атм-см. В период от конца сентября до конца октября это значение упало ниже 200 м-атм-см, а в отдельные дни октября даже ниже 150 м-атм-см. Это значит, что количество озона в эти дни уменьшилось вдвое! Приборы измеряли не только общее содержание озона, но и его распределение по высоте. Эти данные измерений показывают, что уменьшение озона происходило главным образом на высотах между 13 и 22 км. В этом слое разрушается около 80 % озона, а на высоте наибольшего понижения разрушается практически весь озон. Отсюда следует очень любопытный вывод. Если в будущем разрушение озона не будет в заметном количестве происходить на других высотах, а только в указанном слое между 13 и 22 км, то общее содержание озона в последующие годы не будет уменьшаться катастрофически сильнее, чем в 1987 году, так как в этом поясе озон уже разрушится почти полностью.

По данным измерений озона на ст. Мак-Мердо (приборы поднимались на шарах-зондах), было проведено сравнение характеристик озонных дыр весной 1986 и 1987 годов. Данные измерений, полученных в 33 полетах шаров-зондов весной 1987 года, показали существенные различия в развитии и заполнении озонных дыр в указанные годы. Так, озонная дыра зарождалась в сентябре, а в октябре высота уровня с пониженным количеством озона постепенно уменьшалась. В 1986 году пониженное количество озона (озонная дыра) наблюдалось на высотах 12–20 км, тогда как в 1987 году дыра расширилась вверх до 23 км. В 1987 году озонная дыра увеличилась не только по высоте. Она, кроме того, стала глубже, то есть дефицит озона стал еще больше. Максимальное понижение количества озона наблюдалось на высоте 18 км. В 1987 году образование озонной дыры происходило более бурно и результативно, всего за 14 дней в сентябре. В 1986 году на образование дыры ушло 25 суток. В 1987 году озонная дыра не только быстрее образовалась, но и дольше существовала. Она заполнилась на 3–4 недели позднее, нежели в 1986 году.

По данным измерений на этой же станции, были сравнены концентрации малых атмосферных составляющих, которые оказывают влияние на количество озона (NO₂, OClO, BrO). Измерялся, естественно, и сам озон. Проведенные измерения показали, что наибольшее количество NО₂ имеется на высотах вблизи 30 км. С наступлением весны в Антарктике (в продолжение сентября) количество NО₂ систематически увеличивается. Это увеличение NО не случайно совпадает с уменьшением количества озона, то есть с формированием и развитием озонной дыры. NО₂ увеличивается за счет поступающего в продолжение зимы нечетного азота.

Основное количество OClO находится на тех же высотах, что и озон, то есть вблизи 20 км. Образование OClO происходит под действием солнечного излучения. Поэтому вечером его количество больше, чем утром. Различие между годами 1987-м и 1986-м состояло прежде всего в том, что в 1987 году температура стратосферы была ниже, чем в 1986 году. Поэтому там более эффективно шел процесс образования стратосферных облаков и другие процессы, способствующие уменьшению количества озона. В результате и содержание в столбе OClO в вечерние сумерки весной 1987 года было существенно больше, чем в такое же время 1986 года. Измерения BrO показали, что наибольшее его количество находится вблизи высоты 15 км. Количество BrO зависит от зенитного угла Солнца: чем больше зенитный угол, тем больше BrO.