Ozonloch wechseln. Bildnachweis: NASA / JPL. Klicken um zu vergrößern.
Trotz nahezu rekordverdächtiger chemischer Ozonzerstörung in der Arktis in diesem Winter zeigten Beobachtungen des NASA-Raumfahrzeugs Aura, dass andere atmosphärische Prozesse die Ozonmenge nahezu auf den Durchschnitt gebracht und verhindert haben, dass hohe Mengen schädlicher ultravioletter Strahlung die Erdoberfläche erreichen.
Analysen von Auras Microwave Limb Sounder zeigten, dass die Zerstörung des chemischen Ozons in der Arktis im vergangenen Winter in einigen Regionen der Stratosphäre, einer Region der Erdatmosphäre, die etwa 8 bis 12 Kilometer über den Erdpolen beginnt, einen Höchstwert von fast 50 Prozent erreichte. Dies war der zweithöchste jemals gemessene Wert nach dem für den Winter 1999-2000 geschätzten Wert von 60 Prozent. Daten von einem anderen Instrument auf Aura, dem Ozonüberwachungsinstrument, ergaben, dass die Gesamtmenge an Ozon über der Arktis im vergangenen März ähnlich war wie in den letzten Jahren, als viel weniger chemische Ozonzerstörung auftrat. Was hat den Ozonverlust gemildert? Die Antwort scheint in den ungewöhnlichen arktischen atmosphärischen Bedingungen dieses Jahres zu liegen.
"Dies war einer der ungewöhnlichsten arktischen Winter aller Zeiten", sagte die Wissenschaftlerin Dr. Gloria Manney vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, die die Microwave Limb Sounder-Analysen leitete. „Die arktischen Temperaturen in der unteren Stratosphäre waren die niedrigsten, die jemals verzeichnet wurden. Aber andere Bedingungen wie Windmuster und Luftbewegungen haben den Ozonverlust in diesem Jahr weniger begünstigt. “
Während das arktische polare Ozon gegen Ende des Winters chemisch zerstört wurde, verlagerten sich stratosphärische Winde und transportierten ozonreiche Luft aus den mittleren Breiten der Erde in die arktische Polarregion, was zu einer geringen Nettoveränderung der Gesamtozonmenge führte. Infolgedessen blieb die schädliche ultraviolette Strahlung, die die Erdoberfläche erreichte, nahezu normal.
Bilder und eine Animation, die den Mikrowellen-Schallgeber und das Ozonüberwachungsinstrument 2005 zeigt, können Ozonbeobachtungen in der Arktis unter folgender Adresse ansehen:
Über der Antarktis (dem „Ozonloch“) tritt jeden Winter ein ausgedehnter Ozonverlust auf, der auf die extreme Kälte und den starken, langlebigen Polarwirbel (ein Windband, das sich jeden Winter in hohen Breiten bildet) zurückzuführen ist. Dieser Wirbel isoliert die Region von den mittleren Breiten. Im Gegensatz dazu ist der arktische Winter wärmer und sein Wirbel schwächer und kurzlebiger. Infolgedessen war der Ozonverlust in der Arktis immer geringer, variabler und viel schwieriger zu quantifizieren.
Dies war der erste von Aura überwachte arktische Winter, der im Juli 2004 gestartet wurde. Der Mikrowellen-Schallgeber von Aura trägt zu unserem Verständnis der Prozesse bei, die dazu führen, dass arktische Windmuster ozonreiche Luft aus höheren und niedrigeren Lagen in die untere Stratosphäre der Arktis drücken Breiten. Durch die Ergebnisse von Aura können Wissenschaftler die chemische Ozonzerstörung von Ozonpegeländerungen unterscheiden, die durch Luftbewegungen verursacht werden und von Jahr zu Jahr dramatisch variieren.
"Das Verständnis des Ozonverlusts in der Arktis ist entscheidend für die Diagnose der Gesundheit der Ozonschicht der Erde", sagte Dr. Phil DeCola, Aura-Programmwissenschaftler am NASA-Hauptsitz in Washington. „Frühere Versuche, den Ozonverlust in der Arktis zu quantifizieren, litten unter Datenmangel. Mit Aura verfügen wir jetzt über die umfassendsten, simultanen, globalen täglichen Messungen vieler der wichtigsten atmosphärischen Gase, die zum Verständnis und zur Quantifizierung der chemischen Ozonzerstörung erforderlich sind. “
Der Ozonverlust in der Stratosphäre der Erde wird hauptsächlich durch chemische Reaktionen mit Chlor aus vom Menschen hergestellten Verbindungen wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen verursacht. Wenn die stratosphärischen Temperaturen unter minus 78 Grad Celsius fallen, bilden sich polare stratosphärische Wolken. Chemische Reaktionen auf den Oberflächen dieser Wolken aktivieren Chlor und wandeln es in Formen um, die Ozon zerstören, wenn sie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden.
Die von Aura erhaltenen Daten wurden unabhängig von Instrumenten bestätigt, die am Polar Aura Validation Experiment der NASA teilnahmen, das unter Aura flog, als es über den Polarwirbel lief. Das Experiment, das im DC-8-Fluglabor der NASA vom Dryden Flight Research Center der NASA, Edwards, Kalifornien, durchgeführt wurde, umfasste 10 Instrumente zur Messung von Temperaturen, Aerosolen, Ozon, Salpetersäure und anderen Gasen. Das Experiment wurde im Januar und Februar 2005 durchgeführt.
Aura ist der dritte und letzte große Satellit des Erdbeobachtungssystems. Aura verfügt über vier Instrumente: das Ozonüberwachungsinstrument, das von den Niederlanden und Finnland in Zusammenarbeit mit der NASA gebaut wurde; der hochauflösende Dynamics Limb Sounder, der vom Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten gebaut wurde; und der Microwave Limb Sounder und das Tropospheric Emission Spectrometer, beide von JPL gebaut. Aura wird vom Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., Verwaltet.
Weitere Informationen zu Aura im Internet finden Sie unter: http://aura.gsfc.nasa.gov/
Weitere Informationen zum Microwave Limb Sounder im Internet finden Sie unter: http://mls.jpl.nasa.gov/
JPL wird für die NASA vom California Institute of Technology in Pasadena verwaltet.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
