يتسبب تدمير طبقة الأوزون فوق القطب الشمالي في حدوث شذوذ في الطقس

لقد سمع الكثير منا عن ثقب في طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية. ومع ذلك ، فإن الشيء الأقل شهرة هو أن الأوزون الدفاعي في الستراتوسفير فوق القطب الشمالي يتم تدميره بشكل دوري ، مما يؤدي إلى ترقق طبقة الأوزون هناك. حدث هذا في عام 2020 ، خلال فصل الربيع ، وقبل ذلك ، في ربيع 2011.

في كل مرة تُستنفد فيها طبقة الأوزون ، لاحظ خبراء البيئة بالتالي شذوذًا مناخيًا عبر نصف الكرة الشمالي. كانت مواسم الربيع تلك دافئة وجافة بشكل ملحوظ في وسط وشمال أوروبا وروسيا ، وخاصة في سيبيريا. ومع ذلك ، في مناطق مختلفة ، مثل المناطق القطبية ، سادت الظروف الرطبة. ظهرت هذه الظواهر غير المعتادة في الطقس بشكل خاص في عام 2020. كانت سويسرا أيضًا حارة وجافة في ذلك الربيع.

ما إذا كانت هناك علاقة سببية بين تدمير طبقة الأوزون في الستراتوسفير والشذوذ الملحوظ في الطقس هو موضوع نقاش في أبحاث المناخ. تلعب الدوامة القطبية في الستراتوسفير دورًا أيضًا ، والتي تتشكل في الشتاء وتتحلل في الربيع. درس العلماء الظاهرة حتى الآن وتوصلوا إلى نتائج واستنتاجات متناقضة.

تكشف الاكتشافات الجديدة عن نظرة ثاقبة للوضع ، وذلك بفضل طالبة الدكتوراه مارينا فريدل وزميل مؤسسة Ambizione السويسرية الوطنية للعلوم غابرييل تشيودو. كلاهما عضو في المجموعة البحثية التي يرأسها توماس بيتر ، أستاذ كيمياء الغلاف الجوي في ETH زيورخ ، ويتعاونان مع جامعة برينستون ومؤسسات أخرى.

أجرى المتخصصون عمليات إعادة تمثيل لدمج استنفاد الأوزون في نموذجين بيئيين فريدين للكشف عن علاقة سببية محتملة. تنظر معظم النماذج البيئية في العناصر الأساسية بدلاً من الأنواع المختلفة في مستويات الأوزون الستراتوسفير ، إلى حد ما ، لأن هذا سيتطلب قوة حسابية أكبر بكثير.

ومع ذلك ، فإن الحسابات الجديدة توضح تمامًا: سبب الاضطرابات المناخية التي شوهدت في النصف الشمالي من الكرة الأرضية في عامي 2011 و 2020 هو بشكل عام استنفاد طبقة الأوزون فوق القطب الشمالي. علاوة على ذلك ، تزامنت عمليات المحاكاة التي أجراها الباحثون مع النموذجين بشكل عام مع معلومات الملاحظة من هذين العامين وثماني مناسبات أخرى تم استخدامها لأغراض المقارنة. عندما "أوقف" الباحثون تدمير الأوزون في النماذج ، لم يتمكنوا من إعادة إنتاج تلك النتائج.

"أكثر ما أدهشنا وفقًا لمنظور منطقي هو أنه على الرغم من أن النماذج التي كنا نستخدمها في الاستجمام فريدة من نوعها ، إلا أنها خلقت نتائج مماثلة" ، كما يقول المؤلف المشارك غابرييل تشيودو ، وزميل SNSF Ambizione في معهد علوم الغلاف الجوي والمناخ .

عادةً ما يمتص الأوزون الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس ، وبهذه الطريقة يسخن طبقة الستراتوسفير ويساعد في فصل الدوامة القطبية في الربيع. ومع ذلك ، في حالة وجود طبقة أقل من الأوزون ، يبرد طبقة الستراتوسفير وتصبح الدوامة أقوى. يقول تشيودو: "تقدم الدوامة القطبية الصلبة التأثيرات التي تُرى على سطح الأرض". نتيجة لذلك ، يلعب الأوزون دورًا مهمًا في تغيرات درجة الحرارة والدورة الدموية حول القطب الشمالي.

يمكن أن تساعد الاكتشافات الجديدة الباحثين في مجال المناخ في وضع توقعات أكثر دقة للطقس الموسمي في المستقبل وتوقعات المناخ. يقول تشيودو إن هذا يأخذ في الاعتبار إمكانية التنبؤ بشكل أفضل بالحرارة والتغيرات في درجات الحرارة ، "وهو أمر مهم للزراعة".

يضيف فريدل: "سيكون من المثير للاهتمام ملاحظة وإظهار التطور المستقبلي لطبقة الأوزون." وذلك لأن استهلاك الأوزون يستمر ، على الرغم من حظر المواد المستنفدة للأوزون مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) منذ عام 1989. مركبات الكربون الكلورية فلورية طويلة العمر وتبقى في الغلاف الجوي لمدة 50 إلى 100 عام ؛ تستمر قدرتها على التسبب في تدمير الأوزون لفترة طويلة بعد إزالتها من التدفق. "ومع ذلك ، فإن تركيزات الكلوروفلوروكربون تتناقص باستمرار ، وهذا يثير مسألة مدى سرعة استعادة طبقة الأوزون وماذا سيعني ذلك لنظام البيئة" ، كما تقول.

مصدر الأخبار: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/07/220707141840.htm