Die Öffnung des „Ozonlochs“ wird durch einen seltsamen Polarwirbel verzögert
Mit dem Einsetzen des Frühlings beginnt sich das so genannte "Ozonloch" über der Antarktis zu bilden. Seltsame Erwärmungsereignisse und ein merkwürdiger Polarwirbel verzögern sein Eintreffen.
Ozon ist ein Gas, das eine Schicht in der Stratosphäre bildet, der zweiten der fünf Schichten der Atmosphäre, die je nach Breitengrad etwa 10-16 Kilometer über der Erdoberfläche beginnt und sich bis in eine Höhe von etwa 50 Kilometern erstreckt. Diese Schicht, in der sich 90 Prozent des Ozons in der Atmosphäre befinden, absorbiert 97-99 Prozent der schädlichen ultravioletten Sonnenstrahlung und schützt so das Leben auf der Erde.
Jedes Jahr kommt es zu einer Schwächung der Ozonkonzentration in dieser Schicht(fälschlicherweise als "antarktisches Ozonloch" bezeichnet). Diese Schwächung tritt im Frühjahr auf der Südhalbkugel auf, von September bis November. Aufzeichnungen, die bis ins Jahr 1979 zurückreichen, zeigen, dass die Ozonschicht über dem Südpol normalerweise Anfang August zu zerfallen beginnt, aber das diesjährige Ereignis scheint verschoben worden zu sein.
Schützen, was uns schützt
Das Montrealer Protokoll und das Verbot von Stoffen, die die Ozonschicht zerstören, haben die Ursache des Ozonlochs beseitigt und verhindert, dass es sich vergrößert. Aufgrund der Trägheit wird es jedoch Jahrzehnte dauern, bis diese Stoffe die Ozonkonzentration in der Stratosphäre nicht mehr beeinträchtigen. Aus diesem Grund wird eine langsame Erholung des Ozons auf normale Werte in etwa vier Jahrzehnten erwartet.
Die Größe und das Verhalten des Ozonlochs werden jedoch von den meteorologischen Schwankungen, den anthropogenen (z. B. FCKW) und natürlichen Quellen (z. B. Rauch von Waldbränden, Wasserdampf und Schwefeldioxid aus Vulkanen) des stratosphärischen Ozonabbaus sowie von den Auswirkungen des Klimawandels beeinflusst.
So wie eine Periode kälteren Wetters als normal nicht auf langfristige Klimatrends schließen lässt, kann das langsame Auftreten eines Ozonlochs nicht automatisch auf eine Erholung der Ozonschicht zurückgeführt werden.
Saisonale Schwächung der Ozonschicht
Es gibt mehrere Faktoren, die den Prozess des Ozonabbaus beeinflussen. Einige sind langfristig, wie die Substanzen, die die Ozonschicht zerstören, andere sind saisonal, wie Schwankungen der Sonneneinstrahlung, und wieder andere sind zufällig, wie extrem niedrige Temperaturen innerhalb eines starken Polarwirbels oder das Vorhandensein von polaren Stratosphärenwolken.
Mit dem Einsetzen des südlichen Frühlings nimmt auch die Sonneneinstrahlung zu, und es beginnt der saisonale Abbau der Sauerstoffschicht. Dies geschieht in der Regel in einem Gürtel um den Rand des Wirbels und geht dann in ein "Ozonloch" über, wie wir es jedes Jahr im Laufe des Frühlings beobachten können.
Und da die Temperaturen während des australischen Sommers allmählich ansteigen, verschwindet das Ozonloch in der Regel im Dezember.
Die extrem tiefen Temperaturen der Polarnacht begünstigen die Entstehung von Wolken in der polaren Stratosphäre, die heterogene chemische Reaktionen auslösen, die zum Abbau der Ozonschicht führen. Wenn der Polarwirbel stark ist, d. h. bei extrem tiefen Temperaturen und starken Winden, entsteht ein Gebiet mit ozonanreichernden Substanzen, das isoliert wird.
Plötzliche Erwärmung der Stratosphäre
Wie wir gesehen haben, beginnt die Schwächung der Ozonschicht schrittweise im Monat August. Laut dem Copernicus Atmosphere Monitoring Service, einer Einrichtung der Europäischen Union, die täglich Analysen und Vorhersagen zur Atmosphäre erstellt , hat sich das Ozonloch im Jahr 2024 jedoch erst am Ende dieses Monats gebildet.
Copernicus zufolge ist diese Verzögerung auf zwei Erwärmungsepisoden zurückzuführen, die den antarktischen Polarwirbel während des australischen Winters deformierten. Im Juli und August 2024 stiegen die Temperaturen in der Stratosphäre um 15 ºC bzw. 17 ºC, wodurch der Polarwirbel geschwächt wurde, und bei höheren Temperaturen und langsameren Winden als üblich in der Stratosphäre ist der Ozonabbauprozess schwächer. Plötzliche Erwärmungen der Stratosphäre sind am Nordpol häufiger, am Südpol dagegen seltener.
Obwohl nicht klar ist, was diese beiden Erwärmungsereignisse verursacht hat, beobachteten Wissenschaftler im Juli sehr ungewöhnliche meteorologische Bedingungen in der Troposphäre (der ersten Schicht der Atmosphäre) über der Antarktis, wobei die Temperaturen Rekordwerte erreichten. Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen und des Meereises können sich bis in die Stratosphäre ausbreiten, aber es ist sehr schwierig zu bestimmen, warum diese Systeme entstehen.
Diese plötzlichen Erwärmungen der polaren Stratosphäre waren auch für die berüchtigten Ausbrüche kalter Polarluft in Südamerika, Südafrika und Australien verantwortlich und begünstigten anomale warme Temperaturwerte in der südlichen Hemisphäre.
Quellenhinweis:
Copernicus. "A slow start for the 2024 ozone hole". 2024.