Nu er der også hul i ozonlaget over Skandinavien

Nu er der også hul i ozonlaget over Skandinavien

Paradoksalt klima: Den globale opvarmning gør troposfæren varmere og polernes stratosfære koldere. Det vil føre til ozonhuller over Danmark de næste 10 til 20 år, siger klimaforsker.

Det første egentlige ozonhul, siden man begyndte at måle på den slags i 1979, er nu ankommet til Danmark. I slutningen af marts og i begyndelsen af april 2011 var ozonlaget i 18-20 kilometers højde cirka 80 procent svagere end normalt, og denne udtynding havde bredt sig over hele Skandinavien - med en markant højere ultraviolet stråling på jordoverfladen og risiko for hudkræft til følge.

Det bekræfter en ny artikel i sidste uges udgave af fagbladet Nature, som den danske klimaforsker Niels Larsen fra Danmarks Meteorologiske Institut har været medforfatter på.

Niels Larsen har sammen med 28 andre forskere fra 18 institutioner i 9 forskellige lande undersøgt ozontabet på Nordpolen ved at analysere en lang række målinger fra Nasas satellit Aura, Nasa/CNES-satellitten Calipso samt balloner. Derefter har de sammenlignet målingerne med de meteorologiske data og atmosfæremodeller.

Polarstratosfæriske skyer over Scoresbysund. Nedkølingen af stratosfæren fører til flere polare stratosfæriske skyer. De har brug for meget kolde temperaturer for at blive dannet, men når skyerne først er dannet, katalyserer de nedbrydningen af endnu mere ozon, da det er på overfladen af iskrystallerne i skyerne, chlor-forbindelserne omdanner sig til en form, der kan nedbryde store ozonmængder.
Ballonmålinger er en del af grundlaget for klimaforskernes arbejde. Herover opsendes en ballon, der skal måle landingsforholdet af ozon op gennem atmosfæren.

»Ozonen bliver nedbrudt inden for det, vi kalder polarhvirvelstrømmen, der typisk er sådan en pølse, der plasker rundt i vintermånederne og i de tidlige forårsmåneder,« siger Niels Larsen til Ingeniøren.

»Polarhvirvelstrømmen ligger ikke fuldstændig fast, og den svinger somme tider ind over Danmark. Det specielle ved denne hvirvelstrøm er, at luften er isoleret fra opblanding med anden luft fra de lavere breddegrader. Det er inden for denne hvirvelstrøm, at der er koldt, og det er her, den kemiske nedbrydning af ozon finder sted. Når sollyset vender tilbage om foråret brydes hvirvelstrømmen op. Så blandes den ozonfattige luft over polarområdet med luften fra de lavere breddegrader, og ozonmålingerne over Danmark går op igen.«

Svært ved at komme sig

Problemet med ozonhullet burde jo egentlig være løst, var der mange af os, der troede. Men desværre er det ikke tilfældet endnu, og det er der mindst tre grunde til.

For det første tager det lang tid for de ozonnedbrydende stoffer at forlade atmosfæren, sådan som det også er beregnet ifølge Montreal-protokollen, som er den internationale traktat, der siden 1987 har forbudt produktionen af de ozonnedbrydende CFC-gasser (som består primært af chlor- og bromforbindelser). For det andet er der opstået en illegal handel med disse gasser, som det internationale samfund ikke har lært at tackle endnu.

For det tredje er klimaet en kompliceret størrelse. Den øgede mængde af drivhusgasser gør den nederste del af atmosfæren, kaldet troposfæren, varmere, fordi varmen ikke kan slippe væk lige så godt som før. Men omvendt bliver luftlagene over troposfæren - kaldet stratosfæren, mesosfæren, termosfæren og så videre - koldere, fordi varmestrålingen fra drivhusgasserne i disse lag godt kan slippe væk, men ikke kompenseres med nok varme nedefra.

Alt det fører til, at ozonlaget har svært ved at komme sig.

»Vi ved, at den kemiske nedbrydning af ozon er stærkt afhængig af temperaturen. Jo lavere temperatur i polarområderne, des større nedbrydning af ozon,« siger Niels Larsen, og tilføjer at den større ozonnedbrydning kun gælder for polarområderne. Det skyldes de såkaldte polarstratosfæriske skyer, hvor chlor bliver omdannet til en form, der kan nedbryde ozon, når lyset vender tilbage i de tidlige forårsmåneder. På lavere breddegrader fører lavere temperaturer i stratosfæren faktisk til mindre ozonnedbrydning.

»Det betyder, at vi i situationer, hvor vi har ekstremt kolde vintre i Norden, vil have et egentligt arktisk ozonhul, og vi kan ikke udelukke, at situationen vil opstå igen - i hvert fald i løbet af de kommende 10-20 år, indtil koncentrationerne af de ozonnedbrydende stoffer er blevet bragt ned på det niveau, som de var på, inden problemerne begyndte at opstå,« siger Niels Larsen.

Varmt forneden, koldt deroppe

Ifølge forskerne har vi altså at gøre med to modsatrettede virkninger, der vil være på spil i de næste 10-20 år: Klimaforandringerne, som gør tingene værre, og Montreal-protokollen, som gør tingene bedre.

Hvordan dette hænger sammen, og hvad det vil betyde for ozonlaget over Danmark, er ikke helt nemt at vide, endsige forklare, og synes at involvere avancerede klimamodeller og endnu mere avancerede vekselvirkninger mellem gasser, strålingseffekter og en øget atmosfærisk tæthed - et fænomen, som visse klimaforskere med en kraftig overdrivelse har sagt betyder, at 'himlen er ved at falde ned i hovedet på os'.

For at tage den positive side af historien først, så er Montreal-protokollen så småt begyndt at virke, og det vil alt andet lige være godt for ozonlaget og godt for os.

»Siden midten af 1990'erne er koncentrationerne af freon og de andre halongasser i atmosfæren stagneret, og for visse er den begyndt at falde. Det vil føre til en genopretning af ozonlaget,« fastslår Niels Larsen.

Over Nordpolen er klimaet meget mere variabelt. Vi har vintre, hvor det er meget koldt, og så har vi nogle vintre, hvor det ikke er særlig koldt. Denne vinter, årgang 2010/2011, har vi været udsat for nogle meget lave temperaturer i en lang periode, og her fortæller klimamodellerne, at det meget vel kan hænge sammen med, at temperaturen i stratosfæren aftager, efterhånden som klimaet forandrer sig.

»Det virker måske lidt paradoksalt, men forøgede drivhusgasser i atmosfæren vil føre til højere temperaturer i den nederste del af atmosfæren, altså det vi kalder troposfæren, men omvendt fører det faktisk til lavere temperaturer i stratosfæren, fordi der er en større udstråling fra gasserne til verdensrummet,« siger Niels Larsen.

Vi kan derfor forvente, at temperaturerne i stratosfæren over Arktis vil blive koldere, efterhånden som klimaforandringerne øger den globale gennemsnitstemperatur.

Skrækscenariet Venus

At forklare, hvordan den globale opvarmning resulterer i en stratosfærisk nedkøling, sådan rent fysisk-kemisk, er ikke nogen nem formidlingsopgave.

Den simpleste forklaring ville være at bruge en analogi til vores søsterplanet Venus, der ifølge geofysikeren James F. Kasting fra Penn State University i USA for flere milliarder år siden var dækket af et kæmpe ocean af vand. En stigende mængde CO2 i Venus' atmosfære førte til, at der blev dannet mere og mere vanddamp, der i sig selv er en drivhusgas. En drivhuseffekt gik med andre ord i selvsving (også kaldet positiv feedback), indtil alt vandet var kogt væk fra overfladen.

I dag består den nederste del af atmosfæren på Venus af 96,5 procent CO2. Den vejer 92 gange mere end Jordens atmosfære, og har en solid temperatur på 460 grader celsius. Det overraskende er dog, at de højere lag i Venus' atmosfære, der svarer til Jordens stratosfære, er 4-5 gange koldere end hos os på Jorden.

De fleste forskere er enige om, at Jorden aldrig vil kunne lide den samme skæbne som Venus, fordi Solen ikke er kraftig nok til at få en drivhusgasinduceret feedback-effekt til at løbe løbsk hos os. Men rent dynamisk er mekanismen den samme:

Drivhusgasserne i troposfæren blokerer for den infrarøde stråling fra overfladen, og forhindrer de højere lag i at blive varmet op nedefra. Til gengæld afgiver kuldioxiden højere oppe varmestråling til verdensrummet, hvilket fører til et samlet tab af energi i alle de lag af atmosfæren, der ligger over tropopausen - overgangen mellem troposfæren og stratosfæren.

Ergo bliver disse lag koldere, hvilket på Jorden fremmer skydannelsen og nedbrydningen af ozon, hvilket fører til mindre absorption af Solens uv-lys, som medfører, at der er mindre solenergi, der bliver omdannet til varme, hvilket i sig selv bidrager til nedkølingen. Pyha ... og derfor resulterer den globale opvarmning i en stratosfærisk nedkøling og en øget risiko for dannelsen af ozonhuller i polarområderne.

I løbet af de sidste 30 år er temperaturen på Jordens overflade steget med 0,2-0,4 grader celsius, mens temperaturen i mesosfæren er faldet med 5-10 grader celsius. Endnu større nedkøling er målt i ionosfæren, hvilket har resulteret i en reduceret tæthed af partikler og påvirket satellitters omløbsbane, fordi de lige pludselig ikke længere møder så meget 'luftmodstand'. Atmosfæren er altså vitterlig skrumpet.

Antarktiske forhold

Ifølge Niels Larsen fra DMI vil trenden med den stratosfæriske nedkøling fortsætte:

»Vi har lavet en undersøgelse af, hvordan meteorologien har udviklet sig over de arktiske områder i de seneste 50 år. Indimellem har stratosfæren kolde vintre, og indimellem har den vintre, som ikke er så kolde. Der er ikke noget, der tyder på, at der kommer et øget antal kolde vintre, men de kolde vintre, der er, vil blive koldere og længere.«

Og da der er rigeligt med chlor i atmosfæren til at udvikle et ozonhul både over Nordpolen og over Sydpolen hvert år, vil det afgørende være, om det er koldt nok. Denne vinter så vi i Norden temperaturforhold, der mindede meget om, hvad man ser over Antarktis, og derfor udviklede ozonhullet sig over Nordpolen. De næste mange år vil sandsynligheden for en gentagelse være relativt stor.

I august udgav WMO (World Meteorological Organization) under FN for eksempel en rapport om, at der igen er tegn på en stigende ozonnedbrydning over Sydpolen, sandsynligvis fordi der eksisterer en stor illegal handel med CFC-gasser. Men selv hvis Montreal-protokollen virkede efter hensigten, vil der gå mere end 50 år inden koncentrationerne af de ozonnedbrydende stoffer er kommet ned på et niveau, som det var før 1980.

Man kan kun glæde sig over, at det lykkedes at vedtage Montreal-protokollen så hurtigt, efter at Jonathan Shanklin og kolleger fra British Antarctic Survey opdagede ozonhullet i 1985. Som Shanklin for nylig har sagt til online-magasinet Planet Earth:

»Uden Montreal i 1987 ville vi helt sikkert have et globalt ozonhul nu. Næsten alle på planeten ville være påvirket. Mange mennesker ville have fået en eller anden form for hudkræft, og alle ville have skullet ændre deres adfærd. Det er bemærkelsesværdigt at tænke på den verden, vi har undgået.«

Kommentarer (18)

Kunne I ikke være lidt mere omhyggelig med, at overskriften dækker indholdet. Som jeg læser artiklen vil der opstå hul under bestemte forudsætninger. Der er ikke hul, som overskriften formulerer det.

  • 0
  • 0

Som jeg læser artiklen vil der opstå hul under bestemte forudsætninger

-enig: Det er nok et udslag af det omsiggribende problem med at sondre mellem [b]modeller[/b] og [b]virkelighed[/b]!

  • 0
  • 0