آیا سوراخ لایه اوزون ترمیم می‌شود؟

تقریباً ۴۰ سال از زمان کشف سوراخ در لایه اوزون توسط دانشمندان می‌گذرد و اکنون “ضدآفتاب” زمین نشانه‌های امیدوارکننده‌ای از بهبودی را نشان می‌دهد. بر اساس مطالعات مرکز پرواز فضایی گوداردِ ناسا، غلظت اوزون بر روی قطب شمال در ماه مارس امسال به رکورد بالایی رسیده است.

به گزارش رزویاتو، هوای گرمتر و جریان جت کندتر به این معنی است که این لایه محافظ گازی ۱۴.۵ درصد ضخیم‌تر از میانگین دوران پس از سال ۱۹۸۰ شده است. محققان می‌گویند که ممنوعیت کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC ها) در پروتکل ۱۹۸۹ مونترال به این معنی است که اکنون لایه اوزون در مسیر بهبود کامل تا سال ۲۰۴۵ قرار دارد.

دکتر پل نیومن، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: «افزایش اوزون داستانی مثبت است، زیرا برای محیط‌زیست خوب است و اخبار دلگرم‌کننده‌ای مبنی بر اینکه توافق جهانی پروتکل مونترال نتایج مثبتی را به همراه دارد.»

لایه اوزون پوششی از گاز اوزون است – مولکولی متشکل از سه اتم اکسیژن – که سراسر سیاره را در خود احاطه کرده است. این لایه گازی در اتمسفر فوقانی، اشعه مضر UVB خورشید را جذب می‌کند و از زندگی مردم زمین در برابر سرطان، سوختگی و کوری محافظت می‌کند.

با این حال، در سال ۱۹۸۵، دانشمندان بریتانیایی متوجه شدند که فعالیت‌های مخرب انسان بخشی از لایه اوزون را سوزانده و یک سوراخ باز در این لایه بر فراز قطب‌ها ایجاد کرده است. در سال ۱۹۸۹، پروتکل مونترال استفاده از CFC‌ها را غیرقانونی اعلام کرد، ماده‌ای شیمیایی که عمدتاً مسئول تخریب لایه اوزون است، اما لایه اوزون از آن زمان تاکنون هنوز احیا نشده است.

اکنون، دانشمندان ناسا به کشف دلگرم کننده‌ای دست یافته اند مبنی بر این که غلظت اوزون بر روی قطب شمال در ماه مارس به رکورد بالایی رسیده است. ضخامت لایه اوزون با استفاده از یک معیار به نام واحد‌های دابسون اندازه گیری می‌شود که به مقدار اوزون در ستونی از هوا که از زمین به فضا امتداد می‌یابد اشاره دارد.

یک واحد دابسون (DU) تعداد مولکول‌های اوزون مورد نیاز برای ایجاد یک لایه ضخیم ۰.۰۱ میلی‌متری در دمای ۰ درجه سانتی‌گراد در سطح دریا است. در ماه مارس امسال، لایه اوزون بالای قطب شمال به میانگین ماهانه ۴۷۷ دابسون رسید.

این عدد ۶ واحد دابسون بالاتر از رکورد ماهانه قبلی و ۶۰ دابسون بیشتر از میانگین دوره بین سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۲۳ است. در ۱۲ مارس، لایه اوزون به رکورد جدیدی ضخامت ۴۹۹ دابسون نیز رسید. پس از رسیدن به اوج در ماه مارس، سطح لایه اوزون بسیار بالاتر از میانگین باقی ماند – و رکورد میانگین ماهانه در ماه‌های می، ژوئن، جولای و آگوست را شکست.

این یک نکته مثبت بزرگ برای حیات روی زمین است، زیرا تخریب لایه اوزون باعث می‌شود تا اشعه ماوراء بنفش آنقدر سیاره را بمباران کند که اکنون حیوانات در معرض خطر آفتاب سوختگی قرار دارند.

در ماه مارس، محققان برآورد کردند که شاخص UV شش تا هفت درصد در قطب شمال و دو تا شش درصد در عرض‌های جغرافیایی میانی نیمکره شمالی کمتر است. این تغییر قابل توجهی نسبت به مارس ۲۰۲۰ است، زمانی که دانشمندان دریافتند که حفره اوزون بر فراز قطب شمال به اندازه‌ای بی سابقه باز شده است – که گرم شدن سریع منطقه را در پی داشت.

در مقاله‌ای که در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده است، محققان استدلال می‌کنند که این به دلیل سیستم‌های آب و هوایی جهانی است که توزیع اتمسفر را در طول زمستان تغییر می‌دهد.

زمستان گذشته، «امواج در مقیاس سیاره‌ای» به نام امواج راسبی در اتمسفر فوقانی حرکت کردند و جریان جت را که در قطب شمال می‌چرخد، کند کردند. این باعث شد که هوا از عرض‌های جغرافیایی بالاتر به سمت قطب شمال حرکت کند و اوزون بیشتری را به منطقه بالای قطب شمال بکشاند.

علاوه بر این، این امواج که به اندازه یک سیاره هستند، گرداب قطبی را کندتر کرده و منطقه قطبی را گرم می‌کنند که خود شرایطی را که منجر به تخریب لایه اوزون می‌شود، از بین می‌برد.

دکتر نیومن می‌گوید: «سطح اوزون قطب شمال با کاهش مستقیم اوزون توسط ترکیبات کلر و برم و انتقال اوزون کنترل می‌شود. برای سناریوی قبلی، دما برای کاهش زیاد بسیار گرم بود».

این منجر به دوره‌ای شده است که در آن اوزون بیشتری نسبت به قطب شمال وارد می‌شود تا مقداری که از آن تخلیه می‌شود که یک لایه اوزون فوق العاده ضخیم ایجاد می‌کند. با این حال، دکتر نیومن خاطرنشان می‌کند که اگر اقدامات انسانی نبود، این رکورد نمی‌توانست شکسته شود.

دکتر نیومنز می‌گوید: «تصور می‌شود که تغییرات آب و هوایی بر قدرت و پایداری گرداب قطبی استراتوسفر تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، انتظار می‌رود که اوزون جهانی به دلیل پروتکل مونترال به آرامی افزایش یابد. ترکیب این دو عامل شرایط مطلوبی را برای مقادیر بالاتر اوزون قطبی ایجاد خواهد کرد».

این دوره مطلوب‌تر در نیمکره جنوبی نیز انعکاس است، جایی که دانشمندان دریافتند که سوراخ اوزون دیرتر تشکیل شده و کوچکتر از حد متوسط ​​است. درست مانند شمال، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این به دلیل یک گرداب قطبی ضعیف‌تر و دمای گرمتر است.

این نتایج احیای لایه اوزون را در توافق با بالاترین حد حداکثر پیش بینی‌ها قرار می‌دهد. برخی از مدل‌ها تخمین می‌زنند که یک در هشت شانس بالاترین میزان احیای لایه اوزون تا سال ۲۰۲۵ وجود دارد و سال‌های رکوردشکن بیشتری در آینده پیش‌بینی می‌شود. این بدان معناست که انتظار می‌رود لایه اوزون تا سال ۲۰۴۵ به سطح قبل از دهه ۱۹۸۰ بازگردد.