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Warnsignal Klima: POLARREGIONEN

Kap.5 Forschung, Gefährdungen und Schutz

5.2  Rückgang des Ozons in der Stratosphäre der Polarregionen

Jens-Uwe Grooß, Martin Riese, Reinhold Spang & Rolf Müller, Forschungszentrum Jülich


 

Zusammenfassung: Stratosphärische Ozonzerstörung in den Polarregionen – Die Bildung des Ozonlochs im Frühling über der Antarktis ist ein klares Zeichen dafür, dass menschliche Aktivitäten wie die Emissionen von halogenierten Kohlenwasserstoffen einen wesentlichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Atmosphäre und somit auch auf die Biosphäre haben können. In den letzten beiden Jahrzehnten führten kalte Bedingungen in der arktischen Stratosphäre ebenso zu einer erhöhten Ozonzerstörung im arktischen Winter und Frühling. Die Minimaltemperaturen in der arktischen Stratosphäre sind nahe dem Schwellwert für Chlor-Aktivierung und die Bildung von polaren Stratosphärenwolken. Dir Variabilität der Temperaturen von Jahr zu Jahr, die von dynamischen Prozessen herrührt, hat daher einen großen Einfluss auf die Ozon-Variabilität in der arktischen Stratosphäre, zumindest für die gegenwärtigen Chlor-Konzentrationen. Das Montrealer Protokoll von 1987 und dessen Ergänzungen der folgenden Jahre führten mit großem Erfolg zur Reduktion der Produktion von chlorhaltigen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) auf fast Null und somit zu einer langsamen Abnahme der strosphärischen Chlorbeladung seit Ende der 1990er Jahre. Jedoch ist die Menge halogenierter Kohlenwasserstoffe in der Stratosphäre noch hoch und führte beispielsweise im Jahr 2011 zum höchsten bisher beobachteten Ozonverlust in der Arktis. Auch konnte der Rückgang des Antarktischen Ozonlochs noch nicht eindeutig nachgewiesen werden. Die erwartete langsame Abnahme der stratosphärischen Chlorbeladung und mögliche Ozon-Klima-Wechselwirkungen werden auch in den kommenden Jahrzehnten große arktische Ozonverluste möglich machen.

Stratospheric ozone depletion in polar regions: The formation of the springtime ozone hole over Antarctica presents clear evidence that human activities (such as emissions of halocarbons) can have a substantial impact on the composition of the atmosphere, and consequently, on the biosphere. In the last two decades, cold conditions in the Arctic stratosphere also led to enhanced ozone depletion in Arcic winter and spring. Minimum temperatures in the Arctic winter stratosphere are near the threshold for chlorine activation and formation of polar stratosphere clouds (PSC). Therefore, year-to-year variability in Arctic winter stratospheric temperatures, which is driven by dynamical processes, leads to large variability in Arctic ozone for current stratospheric chlorine loadings. The Montreal protocol of 1987 and its subsequent amendments have been successful in reducing the production of chlorine-containing chlorofluorocarbons to near-zero values which has led to a slow decline of the stratospheric halogen loading since the late 1990s. However, the stratospheric halocarbon abundance is still elevated and caused the record Arctic ozone loss in the year 2011 and a decline of the Antarctic ozone hole has not been unequivocally determined. The expected slow decrease of stratospheric chlorine loading over the next decades and possible ozone-climate interactions imply that the Arctic will continue to be vulnerable with respect to large ozone losses.

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