Том 37, номер 07, статья № 12

Аннотация:

Вулкан Эребус является самым южным действующим вулканом на Земле, в состав выбросов которого входят соединения, играющие существенную роль в каталитических циклах разрушения стратосферного озона. Высокие циклоны способствуют подъему газовых выбросов вулкана Эребус (включая HСl и SO₂) из тропосферы в высотный диапазон формирования озоновой дыры от 14 до 22 км. Рассмотрено интегральное содержание HCl и ClONO₂ за 1992–2023 гг. над разными станциями, а также проведен анализ изменчивости частоты появления высоких циклонов над вулканом Эребус за 1980–2022 гг. по данным реанализа ERA5. Выявлено, что максимальная частота появления высоких циклонов над вулканом Эребус, как правило, наблюдается в июле. Анализ интегрального содержания HCl на разных станциях показал, что значения над Антарктикой значительно превышают таковые над Арктикой, а также почти в два раза выше, чем на станциях, расположенных в средних широтах. Показан предполагаемый эффект накопления HCl в стратосфере: коэффициент корреляции между пятилетними средними значениями частоты появления высоких циклонов и площади озоновой дыры с временным сдвигом ряда на четыре года вперед относительно ряда частоты появления высоких циклонов, рассчитанный с 1980 по 2022 г., составил 0,78. Полученные результаты могут быть использованы для более точного прогнозирования и моделирования изменений в атмосфере, связанных с деятельностью вулканов.

Ключевые слова:

высокие циклоны, антарктические озоновые дыры, вулкан Эребус, антарктический полярный вихрь

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Dobson G.M.B. Exploring the Atmosphere. Oxford: Clarendon Press, 1963. 209 p.
2. Solomon S., Garcia R.R., Rowland F.S., Wuebbles D.J. On the depletion of Antarctic ozone // Nature. 1986. V. 321, N 6072. P. 755–758. DOI: 10.1038/321755a0.
3. Boichu M., Oppenheimer C., Tsanev V., Kyle P.R. High temporal resolution SO₂ flux measurements at Erebus volcano, Antarctica // J. Volcanol. Geoth. Res. 2010. V. 190, N 3–4. P. 325–336. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2009.11.020.
4. Boichu M., Oppenheimer C., Roberts T.J., Tsanev V., Kyle P.R. On bromine, nitrogen oxides, and ozone depletion in the tropospheric plume of Erebus volcano (Antarctica) // Atmos. Environ. 2011. V. 45, N 23. P. 3856–3866. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.03.027.
5. Dibble R.R., Kyle P.R., Rowe C.A. Video and seismic observations of Strombolian eruptions at Erebus volcano, Antarctica // J. Volcanol. Geoth. Res. 2008. V. 177, N 3. P. 619–634. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2008.07.020.
6. Aster R., Mah S., Kyle P., McIntosh W., Dunbar N., Johnson J., Ruiz M., McNamara S. Very long period oscillations of Mount Erebus volcano // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N B11. P. 2522–2544. DOI: 10.1029/2002JB002101.
7. Oppenheimer С., Moretti R., Kyle P.R., Eschenbacher A., Lowenstern J.B., Hervig R.L., Dunbar N.W. Mantle to surface degassing of alkalic magmas at Erebus volcano // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. V. 306, N 3–4. P. 261–271. DOI: 10.1016/j.epsl.2011.04.005.
8. Jones K.R., Johnson J.B., Aster R., Kyle P.R., McIntosh W.C. Infrasonic tracking of large bubble bursts and ash venting at Erebus Volcano, Antarctica // J. Volcanol. Geoth. Res. 2008. V. 177, N 3. P. 661–672. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2008.02.001.
9. Zuev V.V., Zueva N.E., Savelieva E.S., Gerasimov V.V. The Antarctic ozone depletion caused by Erebus volcano gas emissions // Atmos. Environ. 2015. V. 122. P. 393–399. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2015.10.005.
10. Krämer M., Müller R., Bovensmann H., Burrows J., Brinkmann J., Röth E.P., Grooß J.U., Woyke T., Ruhnke R., Günther G., Hendricks J., Lippert E., Carslaw K.S., Peter T., Zieger A., Brühl C., Steil B., Lehmann R., McKenna D.S. Intercomparison of stratospheric chemistry models under polar vortex conditions // J. Atmos. Chem. 2003. V. 45, N 1. P. 51–77. DOI: 10.1023/A:1024056026432.
11. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Hirahara S., Horányi A., Muñoz-Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Schepers D., Simmons A., Soci C., Abdalla S., Abellan X., Balsamo G., Bechtold P., Biavati G., Bidlot J., Bonavita M., de Chiara G., Dahlgren P., Dee D., Diamantakis M., Dragani R., Flemming J., Forbes R., Fuentes M., Geer A., Haimberger L., Healy S., Hogan R.J., Hólm E., Janisková M., Keeley S., Laloyaux P., Lopez P., Lupu C., Radnoti G., de Rosnay P., Rozum I., Vamborg F., Villaume S., Thépaut J.N. The ERA5 global reanalysis // Q. J. Roy. Meteorol. Soc. 2020. V. 146, N 730. P. 1999–2049. DOI: 10.1002/qj.3803.
12. Zuev V.V., Savelieva E.S., Pavlinsky A.V., Sidorovski E.A. The unprecedented duration of the 2020 ozone depletion in the Antarctic // Dokl. Earth Sci. 2023. V. 509, N 1. P. 166–170. DOI: 10.1134/S1028334X22601754.