Учёные разработали новый метод оценки восстановления озонового слоя

09 Сентября 2022

Исследователи разработали новый метод для оценки воздействия озоноразрушающих веществ, угрожающего восстановлению озонового слоя.

Их метод – измерение интегрального истощения озона (IOD), описание которого опубликовано в журнале Nature, послужит удобным инструментом для политиков и учёных.

IOD создан как простой способ измерения воздействия неконтролируемых выбросов веществ, разрушающих озон, и оценки эффективности мер по защите озонового слоя.

Озоновый слой находится в области земной атмосферы, называющейся стратосферой, и служит эффективной защитой от вредного ультрафиолетового излучения Солнца.

К озоноразрушающим относятся такие вещества, как хлорфторуглероды (ХФУ), постепенным прекращением производства и потребления которых мы обязаны Монреальскому протоколу – международному соглашению по защите озонового слоя.

В значительной степени реализация Монреальского протокола идёт успешно, однако незаконные выбросы ставят под угрозу его эффективность.

IOD показывает влияние на озоновый слой любого нового выброса, учитывая три вещи: интенсивность выброса, продолжительность его жизни в атмосфере и количество химически разрушенного им озона.

Для решений в области защиты окружающей среды и охраны здоровья IOD предоставляет простые значения для расчёта влияния различных сценариев выброса на восстановление озонового слоя.

Этот новый показатель разработан учёными Национального центра атмосферных исследований Кембриджского университета и Национального центра наблюдений за Землёй университета Лидса.

Профессор Джон Пайл из Национального центра атмосферных исследований и Кембриджского университета посвятил свою карьеру изучению разрушения стратосферного озона и содействию разработке Монреальского протокола. Он стал основным автором опубликованной в Nature статьи.

— Согласно Монреальскому протоколу мы вступили в новую фазу – фазу оценки восстановления озонового слоя, — заявил Пайл, работающий на химическом факультете им. Юсуфа Хамида в Кембриджском университете. — Эта новая фаза требует новых показателей, таких как интегральное истощение озона или сокращённо IOD. Наш новый показатель позволяет измерить воздействие выбросов независимо от их величины. С помощью компьютерной модели химических реакций в атмосфере мы можем продемонстрировать простую линейную зависимость между IOD, величиной выброса и продолжительностью жизни химического соединения. То есть, зная продолжительность жизни вещества, можно легко рассчитать IOD, что делает его идеальным показателем как для науки, так и для принятия политических решений.

Монреальский протокол успешно защищает озоновый слой, однако появляется всё больше свидетельств, что восстановление озонового слоя идёт медленнее, чем ожидалось.

— IOD будет очень удобен для мониторинга восстановления озонового слоя и особенно полезен для регулирующих органов, которым необходимо выводить вещества, способные к химическому разрушению озона, — сказал Пайл.

Показатель IOD создан с помощью компьютерной модели атмосферы, известной как Модель химии и аэрозолей Соединённого Королевства (UKCA). Модель UKCA разработана Национальным центром атмосферных исследований и Метеорологическим бюро Великобритании для прогнозирования поведения важных химических веществ, например, стратосферного озона.

— Мы использовали модель UKCA для разработки показателя IOD, что позволит нам оценить воздействие на озоновый слой любого нового незаконного или неконтролируемого выброса. С помощью модели UKCA мы можем экспериментировать с любыми видами и концентрациями ХФУ и других озоноразрушающих веществ, — рассказал соавтор исследования доктор Люк Абрахам, также из Кембриджского университета. — Мы можем отслеживать изменения химических веществ в атмосфере с течением времени и оценивать их влияние на озоновый слой в грядущем столетии.