OTSONIKATO

Elintärkeän stratosfäärin otsonin määrä on vähentynyt huomattavasti. Ilmiötä kutsutaan otsonikadoksi. Kato on ollut suurta erimerkiksi Etelämantereen yllä. Puhutaankin Etelämantereen yllä olevasta otsoniaukosta.

Historiaa

Vuonna 1985 havaittu otsoniaukko Etelämantereen eli Antarktiksen yläpuolella oli shokki koko maailmalle. Toukokuussa 1985 julkaistiin British Antartic Survey -tutkimuslaitoksen tilastoja otsonipitoisuuksista eri vuosina ja niistä havaittiin, että otsonipitoisuudet Etelämantereen yllä olivat pudonneet huomattavasti viime vuosina.

Erikoista tilanteessa oli, ettei Nimbus-7 -satelliitin otsonia mittaavan TOMS-instrumentin data näyttänyt mitään erikoista otsonin määrässä Etelämantereen yllä keväisin. Mutta pian NASA huomasi, että keväinen otsoniaukko ei näkynyt mittaustuloksissa, koska tietokoneohjelma, joka analysoi satelliittidataa, oli ohjelmoitu poistamaan suuret poikkeamat otsonikonsentraatioissa virheellisinä tuloksina. Eli ohjelma automaattisesti suodatti tulokset pois luullen niitä mittausvirheiksi.

Kun tämä virhe ohjelmassa oli huomattu, poistettiin tietokoneohjelmasta automaattinen "virheellisen" datan suodatin. Sen jälkeen analysoitiin myös vanha vuosien varrelta saatu data uudelleen korjatulla ohjelmalla ja nyt pystyttiin havaitsemaan otsoniaukko kaikissa mittaustuloksissa vuodesta 1976 lähtien. TOMS-instrumentin tuloksista havaittiin myös, että otsoniaukko oli jo koko Etelämantereen laajuinen.

Havaittiin myös, että otsoniaukko oli pahimmillaan etelämantereen talven aikaan, eli silloin, kun ilma oli kylmimmillään eikä auringonpaistetta paljon. Tutkijat tekivätkin oletuksen, että otsoniaukko aiheutui kemiallisista reaktioista, jotka tapahtuivat kylmässä ilmassa etelämantereen yllä.

Seuraava GOME-instrumentin datasta piirretty kuva havainnollistaa otsonin määrää eteläisellä pallonpuoliskollla. Kartassa on keskellä etelänapa, otsonin määrä on ilmoitettu väreinä. Otsonin määrä on annettu yksikössä DU, niin sanottuina Dobson-yksikköinä (Dobson Unit). Hyvä, normaali otsonin määrä on n. 300 DU, joten mustalla merkitty määrä alle 150 DU ilmaisee vakavaa otsonikatoa.

Otsonikato Etelämantereella (KNMI/ESA)

Edelleenkin otsonin määrä on ollut laskussa. Otsonikerroksen ohenemisen oletetaan loppuvan n. 50 vuoden päästä, jonka jälkeen otsonikerros alkaa taas toipua. Etelämantereen otsonin minimimäärät ja niiden raju pieneneminen viime vuosikymmeniltä on nähtävissä kuvassa. Otsonikatoa pyritään hillitsemään esimerkiksi kansainvälisten sopimusten avulla.

Otsoniaukon kehittyminen vuosien 1979-1994 välillä on nähtävissä kuvassa. Otsoniaukon päivittäistä vaihtelua vuonna 2002 voi tutkia animaatiolla CMDL:n sivuilla.

Miksi juuri Etelämantereella?

Syitä otsoninkadon vakavuuteen Etelämantereen yllä on monia. Tämä olikin mysteeri silloin, kun otsoniaukko havaittiin, mutta kuten yllä kävi ilmi, tutkijat tekivät havaintoja ja vuosien ankaralla tutkimustyöllä on saatu paljon selville. Eräs syy on Etelämantereen eli Antarktiksen kylmyys. Otsonia syntyy vain auringon säteilyn vaikutuksesta. Talvella Etelämantereella vaikuttaa vielä kylmä pyörre, vortex, joka aiheuttaa monia kemiallisia reaktioita, kuten polaaripilvien (PSC) muodostumisen.

Myös eräs syy siihen, että otsoniaukko on pahin juuri Etelämantereella, on se, että kun vaarallisia CFC-yhdisteitä pääsee ilmaan, ne leviävät joka puolelle. Toisaalta voimakkaat tuulet kuljettavat ilmamassoja päiväntasaajalta kohti napoja. Näin myös saastunut ilma pääsee Etelämantereen ylle.

Voiko myös pohjoiseen tulla otsoniaukko?

Myös pohjoisessa on havaittu otsonikatoa. Kuitenkaan otsoniaukko ei ole pohjoisnavalla niin paha kuin etelänavalla. Tämä johtuu pitkälti ilmakehän virtauksista, jotka levittävät otsonikatoalueen laajemmalle pohjoisessa. Myöskään pohjoinen vortex ei ole niin kylmä kuin eteläinen.

Testaa myös Cambridgen yliopiston Ozone Hole Tour

© Ilmatieteen laitos