International ozontraktat stopper ændringer i vindene på den sydlige halvkugle

Kemikalier, der nedbryder Jordens beskyttende ozonlag, har også udløst ændringer i den sydlige halvkugels atmosfæriske cirkulation. Nu, ny forskning i Natur finder ud af, at disse ændringer har standset og måske endda er ved at vende på grund af Montreal -protokollen, en international traktat, der med succes afviklede brugen af ​​ozonnedbrydende kemikalier.

"Denne undersøgelse tilføjer voksende beviser, der viser Montreal -protokollens dybe effektivitet. Ikke alene har traktaten ansporet til heling af ozonlaget, det driver også de seneste ændringer i luftcirkulationsmønstre på den sydlige halvkugle, "sagde hovedforfatter Antara Banerjee, en CIRES -besøgsmedlem ved University of Colorado Boulder, der arbejder i Chemical Sciences Division i National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Hun startede dette arbejde som postdoktor ved Columbia University.

Ozonhullet, opdaget i 1985, har dannet sig hvert forår i atmosfæren højt over Antarktis. Ozonnedbrydning køler luften, styrke vindene i polarvirvelen og påvirke vinde helt ned til det laveste lag af Jordens atmosfære. Ultimativt, ozonnedbrydning har forskudt jetstrømmen på midtergraden og de tørre områder ved tropernes kant mod sydpolen.

Tidligere undersøgelser har knyttet disse cirkulationstendenser til vejrforandringer på den sydlige halvkugle, især nedbør over Sydamerika, Østafrika, og Australien, og til ændringer i havstrømme og saltholdighed.

Montreal-protokollen fra 1987 afviklede produktionen af ​​ozon-ødelæggende stoffer, såsom chlorfluorcarboner (CFC'er). Fra omkring 2000, koncentrationerne af disse kemikalier i stratosfæren begyndte at falde, og ozonhullet begyndte at komme sig. I dette studie, Banerjee og hendes medforfattere har vist, at omkring år 2000, cirkulationen på den sydlige halvkugle stoppede også med at udvide polewards - en pause eller en lille vending af de tidligere tendenser.

"Udfordringen i denne undersøgelse var at bevise vores hypotese om, at ozongendannelse faktisk driver disse atmosfæriske cirkulationsændringer, og at det ikke bare er et tilfælde. "Sagde Banerjee.

At gøre det, forskerne brugte en totrins statistisk teknik kaldet detektion og tilskrivning:opdagelse af, om visse mønstre af observerede vindændringer sandsynligvis ikke skyldes naturlig variation alene og, hvis så, om ændringerne kan tilskrives menneskeskabte faktorer såsom emissioner af ozonnedbrydende kemikalier og CO2.

Ved hjælp af computersimuleringer, forskerne fastslog først, at den observerede pause i cirkulationstendenser ikke kunne forklares ved naturlige skift i vind alene. Næste, de isolerede virkningerne af ozon og drivhusgasser hver for sig.

De viste, at mens stigende CO2-emissioner fortsat har udvidet den nærliggende overflades cirkulation (inklusive jetstrømmen) polewards, kun ozonændringerne kunne forklare pausen i cirkulationstendenser. Inden 2000, både ozonnedbrydning og stigende CO2-niveauer skubbede cirkulationen nær overfladen. Siden 2000 har CO2 har fortsat presset denne cirkulation poleward, balancere den modsatte virkning af ozongenvindingen.

"At identificere den ozondrevne pause i cirkulationstendenser i virkelige observationer bekræfter, for første gang, hvad det videnskabelige ozonsamfund længe har forudsagt ud fra teori, "sagde John Fyfe, en videnskabsmand ved Environment and Climate Change Canada og en af ​​papirets medforfattere.

Da ozon begynder at komme sig, og CO2 -niveauet fortsætter med at stige, fremtiden er mindre sikker, herunder for de områder på den sydlige halvkugle, hvis vejr påvirkes af jetstrømmen og dem i udkanten af ​​de tørre områder.

"Vi kalder dette en 'pause', fordi poleward -cirkulationstendenserne kan genoptages, blive flad, eller omvendt, "Banerjee sagde." Det er tovtrækningen mellem de modsatte virkninger af ozonindvinding og stigende drivhusgasser, der vil bestemme fremtidige tendenser. "