Том 30, номер 12, статья № 8

pdf Баженов О. Е. Повышенная влажность в стратосфере как фактор усиления разрушения озона в Арктике по данным Aura MLS. // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 12. С. 1053-1058. DOI: 10.15372/AOO20171208.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

На основе анализа данных Aura MLS показано, что температура в стратосфере Арктики была намного ниже нормы в течение всего периода январь–март 2011 г. в интервале высот 20–35 км. Это привело к значительному распространению полярных стратосферных облаков (ПСО), которые формировались наиболее интенсивно на высотах и в периоды минимальных температур (максимального падения температуры ниже порога образования ПСО). Основные потери озона наблюдались в марте. Этому способствовало фотохимическое высвобождение хлора, избежавшего деактивации ввиду дефицита азота, вызванного денитрификацией в ходе частых явлений дегидратации, о чем могут свидетельствовать колебания высоты максимального отклонения влажности от многолетней нормы. Повышенная влажность в стратосфере увеличила пороговую температуру образования ПСО, просуществовавших до конца марта; в результате был повышен порог активации хлора и, таким образом, отсрочена его деактивация. Это еще более увеличило уровень суммарных потерь озона в марте 2011 г.

Ключевые слова:

стратосфера, температура, влажность, озон, спутниковые данные, аномальные изменения

Список литературы:

1. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014. Global Ozone Research and Monitoring Project: Report N 55. Geneva, Switzerland: WMO, 2014. 416 p.
2. Manney G.L., Santee M.L., Rex M., Livesey N.J., Pitts M.C., Veefkind P., Nash E.R., Wohltmann I., Lehmann R., Froidevaux L., Poole L.R., Schoeberl M.R., Haffner D.P., Davies J., Dorokhov V., Gernandt H., Johnson B., Kivi R., Kyro E., Larsen N., Levelt P.F., Makshtas A., McElroy C.T., Nakajima H., Parrondo M.C., Tarasick D.W., von der Gathen P., Walker K.A., Zinoviev N.S. Unprecedented Arctic ozone loss in 2011 // Nature. 2011. V. 478, N 7370. P. 469–475. DOI: 10.1038/nature10556.
3. Arnone E., Castelli E., Papandrea E., Carlotti M., Di-nelli B.M. Extreme ozone depletion in the 2010–2011 Arctic winter stratosphere as observed by MIPAS/ ENVISAT using a 2-D tomographic approach // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12. P. 9149–9165. DOI: 10.5194/ acp-12-9149-2012.
4. Смышляев С.П., Погорельцев А.И., Галин В.Я., Дробашевская Е.А. Влияние волновой активности на газовый состав стратосферы полярных районов // Геомагнет. и аэрон. 2016. Т. 56, № 1. С. 102–116.
5. Khaykin S.M., Engel I.,Vömel H., Formanyuk I.M., Kivi R., Korshunov L.I., Krämer M., Lykov A.D., Meier S., Naebert T., Pitts M.C., Santee M.L., Spelten N., Wienhold F.G., Yushkov V.A., Peter T. Arctic stratospheric dehydration – Part 1: Unprecedented observation of vertical redistribution of water // Atmos. Chem. Phys. 2013. V. 13. P. 11503–11517. DOI: 10.5194/acp-13-11503-2013.
6. Tabazadeh A., Santee M.L., Danilin M.Y., Pumphrey H.C. Newman P.A., Hamill P.J., Mergenthaler J.L. Quantifying denitrification and its effect on ozone recovery // Science. 2000. V. 288. P. 1407–1411.
7. Toon O.B., Turco R.P. Polar stratospheric clouds and ozone depletion // Sci. Am. 1991. V. 264, P. 68–74. DOI:10.1038/scientificamerican0691-68.
8. Lindenmaier R., Strong K., Batchelor R.L., Chipper-field M.P., Daffer W.H., Drummond J.R., Duck T.J., Fast H., Feng W., Fogal P.F., Kolonjari F., Manney G.L., Manson A., Meek C., Mittermeier R.L., Nott G.J., Perro C., Walker K.A. Unusually low ozone, HCl, and HNO3 column measurements at Eureka, Canada during winter/spring 2011 // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12. P. 3821–3835. DOI: 10.5194/acp-12-3821-2012.
9. Hanson D., Mauersberger K. Vapor pressures of HNO3/H2O solutions at low temperatures // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 6167–6170.
10. Carslaw K.S., Luo B., Peter T. An analytic expression for the composition of aqueous HNO3–H2SO4 stratospheric aerosols including gas phase removal of HNO3 // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 1877–1880.
11. Sander S.P., Abbatt J., Barker J.R., Burkholder J.B., Friedl R.R., Golden D.M., Huie R.E., Kolb C.E., Kurylo M.J., Moortgat G.K., Orkin V.L., Wine P.H. Chemical kinetics and photochemical data for use in atmospheric studies, Evaluation No. 17. JPL Publication 10-6, Pasadena, USA: Jet Propulsion Laboratory, 2011.
12. Thölix L., Backman L., Kivi R., Karpechko A.Yu. Varia-bility of water vapour in the Arctic stratosphere // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16. P. 4307–4321. DOI:10.5194/acp-16-4307-2016.
13. Kirk-Davidoff D.B., Anderson J.G., Hintsa E.J., Keith D.W. The effect of climate change on ozone depletion through changes in stratospheric water vapour // Nature. 1999. V. 402. P. 399–401.
14. Sinnhuber B.-M., Stiller G., Ruhnke R., von Clarmann T., Kellmann S., Aschmann J. Arctic winter 2010/2011 at the brink of an ozone hole // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. P. L24814. DOI: 10.1029/ 2011GL049784.
15. Khosrawi F., Urban J., Lossow S., Stiller G., Weigel K., Braesicke P., Pitts M.C., Rozanov A., Burrows J.P., Murtagh D. Sensitivity of polar stratospheric cloud formation to changes in water vapour and temperature // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16. P. 101–121. DOI: 10.5194/acp-16-101-2016.
16. Баженов О.Е., Бурлаков В.Д. Аномальное понижение уровня общего содержания озона над Томском и северной территорией России в марте–апреле 2011 г. // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 915–919.
17. Баженов О.Е. Оценка влияния влажности и температуры в стратосфере на возникновение озоновой аномалии весной 2011 г. в Арктике и над северной территорией России // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 7. С. 589–593.
18. Kuttippurath J., Godin-Beekmann S., Lefèvre F., Nikulin G., Santee M.L., Froidevaux L. Record-breaking ozone loss in the Arctic winter 2010/2011: Comparison with 1996/1997 // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12. P. 7073–7085. DOI: 10.5194/acp-12-7073-2012.
19. Hanson D., Mauersberger K. Solubility and equilibrium vapor pressures of HCl dissolved in polar stratospheric cloud materials – Ice and the trihydrate of nitric acid // Geophys. Res. Lett. 1988. V. 15. P. 1507–1510. DOI: 10.1029/GL015i013p01507.
20. McDonald A.J., George S.E., Woollands R.M. Can gravity waves significantly impact PSC occurrence in the Antarctic? // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. P. 8825–8840. https://DOI.org/10.5194/acp-9-8825-2009.