تغيير ثقب الأوزون. حقوق الصورة: NASA / JPL. اضغط للتكبير.
على الرغم من المستويات شبه القياسية للتدمير الكيميائي للأوزون في القطب الشمالي هذا الشتاء ، أظهرت الملاحظات من المركبة الفضائية Aura التابعة لوكالة ناسا أن العمليات الجوية الأخرى أعادت كميات الأوزون إلى المتوسط تقريبًا وأوقفت مستويات عالية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الوصول إلى سطح الأرض.
أشارت التحليلات الصادرة عن مسبار ميكروويف Aura's Aura إلى أن تدمير الأوزون الكيميائي في القطب الشمالي في الشتاء الماضي بلغ ذروته عند حوالي 50 بالمائة في بعض مناطق الستراتوسفير ، وهي منطقة من الغلاف الجوي للأرض تبدأ على بعد 8 إلى 12 كيلومترًا (5 إلى 7 أميال) فوق أقطاب الأرض. كان هذا ثاني أعلى مستوى تم تسجيله على الإطلاق ، خلف مستوى 60 في المائة المقدر لشتاء 1999-2000. وجدت بيانات من أداة أخرى حول Aura ، أداة مراقبة الأوزون ، أن إجمالي كمية الأوزون فوق القطب الشمالي في مارس الماضي كان مشابهًا للسنوات الأخيرة الأخرى عندما حدث تدمير أقل بكثير للأوزون الكيميائي. فما الذي خفف من فقدان الأوزون؟ يبدو أن الإجابة تكمن في الظروف الجوية غير العادية في القطب الشمالي لهذا العام.
قالت العالمة الدكتورة غلوريا ماني من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، التي قادت تحليلات مايكرويف ليمب ساوندر: "كان هذا أحد أكثر فصول الشتاء القطبي غير عادية على الإطلاق". كانت درجات الحرارة الدنيا في طبقة الستراتوسفير في القطب الشمالي هي الأدنى على الإطلاق. لكن الظروف الأخرى مثل أنماط الرياح وحركات الهواء كانت أقل ملاءمة لفقدان الأوزون هذا العام. "
بينما تم تدمير الأوزون القطبي في القطب الشمالي كيميائياً في نهاية الشتاء ، حولت الرياح الستراتوسفيرية الهواء الغني بالأوزون وانتقلت من خطوط العرض الوسطى للأرض إلى المنطقة القطبية القطبية ، مما أدى إلى تغير طفيف في صافي كمية الأوزون. ونتيجة لذلك ، ظلت الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي تصل إلى سطح الأرض عند مستوياتها الطبيعية.
يمكن الاطلاع على الصور والرسوم المتحركة التي تصور مسبار أطراف الموجات الدقيقة وأداة رصد الأوزون لعام 2005 ملاحظات الأوزون في القطب الشمالي على:
يحدث فقدان كبير للأوزون كل شتاء فوق القارة القطبية الجنوبية ("ثقب الأوزون") بسبب البرد القارس هناك ودوامة قطبية قوية طويلة العمر (مجموعة من الرياح التي تتشكل كل شتاء عند خطوط العرض المرتفعة). تعزل هذه الدوامة المنطقة عن خطوط العرض الوسطى. في المقابل ، الشتاء القطبي الشمالي أكثر دفئًا ودوامة أضعف وأقصر عمراً. ونتيجة لذلك ، كان فقد الأوزون في القطب الشمالي دائمًا أقل ، وأكثر تباينًا وأكثر صعوبة في القياس الكمي.
كان هذا أول شتاء قطبي يتم مراقبته بواسطة Aura ، والذي تم إطلاقه في يوليو 2004. يساهم جهاز Aea's Microwave Limb Sounder في فهمنا للعمليات التي تسبب أنماط الرياح القطبية الشمالية لدفع الهواء الغني بالأوزون إلى طبقة الستراتوسفير السفلى في القطب الشمالي من ارتفاعات أعلى وأدنى خطوط العرض. من خلال نتائج Aura ، يمكن للعلماء التمييز بين تدمير الأوزون الكيميائي والتغيرات في مستوى الأوزون التي تسببها حركات الهواء ، والتي تختلف بشكل كبير من سنة إلى أخرى.
قال الدكتور فيل ديكولا ، عالم برنامج أورا في المقر الرئيسي لوكالة ناسا ، بواشنطن: "إن فهم فقدان طبقة الأوزون في القطب الشمالي أمر بالغ الأهمية لتشخيص صحة طبقة الأوزون على الأرض". "لقد عانت المحاولات السابقة لقياس فقد الأوزون في القطب الشمالي من نقص البيانات. مع Aura ، لدينا الآن القياسات اليومية العالمية الأكثر شمولاً والمتزامنة للعديد من غازات الغلاف الجوي الرئيسية اللازمة لفهم وقياس التدمير الكيميائي للأوزون. "
يحدث فقدان الأوزون في طبقة الستراتوسفير للأرض في المقام الأول بسبب التفاعلات الكيميائية مع الكلور من المركبات التي ينتجها الإنسان مثل مركبات الكلوروفلوروكربون. عندما تنخفض درجات حرارة الستراتوسفير إلى أقل من 78 درجة مئوية تحت الصفر (ناقص 108 درجات فهرنهايت) ، تتشكل سحب الستراتوسفير القطبية. تعمل التفاعلات الكيميائية على أسطح هذه السحب على تنشيط الكلور وتحويله إلى أشكال تدمر الأوزون عند تعرضه لأشعة الشمس.
تم تأكيد البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة Aura بشكل مستقل من خلال الأجهزة المشاركة في تجربة التحقق من الهالة القطبية لوكالة ناسا ، والتي حلقت تحت هالة أثناء مرورها عبر الدوامة القطبية. حملت التجربة على متن معمل الطيران DC-8 التابع لناسا من مركز درايدن لبحوث الطيران التابع لناسا ، إدواردز ، كاليفورنيا ، 10 أجهزة لقياس درجات الحرارة ، والهباء الجوي ، والأوزون ، وحمض النتريك والغازات الأخرى. تم تنفيذ التجربة في يناير وفبراير 2005.
أورا هو الساتل الرئيسي الثالث والأخير لنظام رصد الأرض. تحمل Aura أربع أدوات: أداة مراقبة الأوزون ، التي بنتها هولندا وفنلندا بالتعاون مع وكالة ناسا. مسبار ديناميكيات عالية الدقة ، الذي بناه المملكة المتحدة والولايات المتحدة ؛ ومؤسس أطراف الميكروويف ومطياف انبعاث التروبوسفير ، وكلاهما من صنع شركة جي بي إل. تتم إدارة Aura بواسطة مركز Goddard لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، Greenbelt ، Md.
لمزيد من المعلومات حول Aura على الإنترنت ، قم بزيارة: http://aura.gsfc.nasa.gov/
لمزيد من المعلومات حول مسبار ميكروويف الطرف على الإنترنت ، يرجى زيارة: http://mls.jpl.nasa.gov/
يدير JPL وكالة ناسا من قبل معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا.
المصدر الأصلي: NASA / JPL News Release
