Введение
Научная оценка истощения озонового слоя – это серия отчетов, спонсируемых ВМО/ЮНЕП. Самый последний отчет датирован 2018 годом. Отчеты были разработаны для информирования Монреальского протокола и его поправок об истощении озонового слоя.
Предыстория
Монреальская и Венская конвенции были заключены задолго до установления научного консенсуса. Вплоть до 1980-х годов ЕС, НАСА, NAS, ЮНЕП, ВМО и правительство Великобритании публиковали различные научные доклады, содержащие противоречивые выводы. Сэр Роберт (Боб) Уотсон, директор Научного управления Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), сыграл ключевую роль в обеспечении согласованности отчётности. МГЭИК начала свою работу с чистого листа, используя более унифицированный подход.
Изменения в озоноразрушающих соединениях
В тропосфере наблюдения показывают, что общее содержание озоноразрушающих веществ продолжает медленно снижаться от пикового значения, достигнутого в 1992–1994 годах. Наблюдения в стратосфере указывают на то, что общее содержание хлора находится на пике или близко к нему, в то время как содержание брома, вероятно, все еще растет. Анализ воздуха, захваченного в снегу с конца XIX века, подтвердил незначительность не промышленных источников ХФУ, галонов и основных хлоруглеродов. Данные указывают на существование значительных природных источников атмосферного метилбромида (CH3Br). Содержание ГФУ в тропосфере продолжает увеличиваться. Водяной пар является парниковым газом, который оказывает большее общее воздействие на озоновый слой, чем углекислый газ, из-за его более высокой концентрации, однако на него не влияют антропогенные факторы, поскольку он обусловлен главным образом скоростью испарения и конденсации.
Изменения озонового слоя над полюсами и во всем мире
Весеннее антарктическое истощение озона, вызванное галогенами, оставалось значительным (40–50%, в исключительных случаях – 70%) на протяжении последнего десятилетия. В некоторые из последних холодных арктических зим за последнее десятилетие максимальные потери общего содержания озона в стратосфере, вызванные галогенами, достигали 30%, однако в более теплые зимы потери озона в Арктике были незначительными. Озон продолжает оставаться истощенным в средних широтах обоих полушарий. Среднее глобальное общее содержание озона в стратосфере за период с 1997 по 2001 год было примерно на 3% ниже средних значений, зарегистрированных до 1980 года. Модели воспроизводят наблюдаемые долгосрочные изменения озона в средних широтах Северного и Южного полушарий.
Прогнозы
Химико-климатические модели предсказывают, что весенние уровни озона над Антарктидой будут повышаться к 2010 году в связи с ожидаемым снижением концентрации галогенов в стратосфере. Возвращение к уровням общего содержания озона в колонне, существовавшим до 1980 года, в Антарктиде ожидается к середине этого столетия. Озоновые потери в Арктике сильно варьируются и их трудно прогнозировать, однако формирование арктической озоновой дыры, аналогичной антарктической, представляется маловероятным.
Изменения в Ультрафиолетовом излучении
Снижение количества озона приводит к увеличению УФ-излучения. Расчеты УФ-излучения, основанные на зависимости от общего содержания озона и общего излучения, показывают, что УФ-излучение увеличилось с начала 1980-х годов на 6–14% в более чем 10 пунктах, расположенных в средних и высоких широтах обоих полушарий. Однако такие факторы, как облака, аэрозоли, снежный покров, морской ледяной покров и общее содержание озона, ограничивают возможность полного описания поверхностного ультрафиолетового излучения в глобальном масштабе. Данные о поверхностном ультрафиолетовом излучении, сбор которых начался в начале 1990-х годов, пока еще слишком коротки и изменчивы для расчета статистически значимых долгосрочных (то есть многодесятилетних) тенденций. Тем не менее, оценки поверхностного УФ-излучения на основе спутниковых данных (озона и облачного покрова) начались в ноябре 1978 года с запуском Nimbus 7/TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer), за которым последовали Meteor 3/TOMS в 1991 году, Earth Probe/TOMS в 1996 году и OMI (Ozone Measuring Instrument на борту космического аппарата EOS/AURA) в июле 2004 года. Эти временные ряды достаточны для оценки многодесятилетних тенденций в содержании озона, облачном покрове и УФ-излучении. Результаты четко показывают значительное увеличение поверхностного УФ-В на широтах, превышающих примерно 40 градусов (северные штаты США и Канада, большая часть Европы, Россия и южные части Аргентины и Чили). Процент увеличения зависит от длины волны, причем более короткие длины волн демонстрируют больший процентный рост. На воздействие УФ-излучения, достигающего поверхности Земли, также влияют количество облачного покрова и высота над уровнем моря. Эти факторы почти одинаково влияют на УФ-А и УФ-В (меньшее количество облаков или большая высота увеличивают УФ-излучение на поверхности Земли). В некоторых странах, таких как Австралия, облачность значительно меньше, чем в сопоставимых районах Северного полушария, что приводит к гораздо большему ежедневному воздействию УФ-излучения. Австралия особенно известна последствиями для здоровья, связанными с воздействием УФ-излучения, и имеет активную программу общественного здравоохранения для решения этой проблемы. Спутниковые данные об отражательной способности (TOMS) показывают, что в некоторых населенных регионах (например, в Центральной Европе) наблюдается небольшое уменьшение облачности, что способствует общему увеличению УФ-излучения.