NEW EVIDENCE FOR OZONE DEPLETION OVER ATHENS, GREECE
Από RemoteSensing Wiki
NEW EVIDENCE FOR OZONE DEPLETION OVER ATHENS, GREECE
ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: C. A. Varotsos , K. Ya. Kondratyev & A. P. Cracknell
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Έχει παρατηρηθεί τις τελευταίες δεκαετίες, σημαντική μείωση της συνολικής στήλης του Όζοντος (Total column Ozone, TOZ), αρχικά στην Ανταρκτική και έπειτα και στα μέσα γεωγραφικά πλάτη, στα δύο ημισφαίρια, με χρήση δορυφόρων και δορυφορικών οργάνων. Η μείωση αυτή αυξάνεται ιδιαίτερα κατά την περίοδο του χειμώνα/άνοιξης συγκριτικά με το καλοκαίρι/φθινόπωρο και λαμβάνει χώρα στην κατώτερη στρατόσφαιρα. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι η τάση της TOZ κατά την χειμερινή περίοδο και την άνοιξη επηρεάζεται από δυναμικές διαταραχές στην ατμόσφαιρα, εμφανίζοντας μεγάλες διακυμάνσεις στα μέσα γεωγραφικά πλάτη. Το 1991 με την έκρηξη του Mt. Pinatubo, η γραμμική τάση που είχε παρατηρηθεί κατά την δεκαετία του 1980 διακόπηκε και έκτοτε η τάση TOZ σταθεροποιήθηκε στα μέσα γεωγραφικά πλάτη και στα 2 ημισφαίρια. Όσον αφορά στις περιοχές της Μεσογείου και στην Αθήνα, οι τάσεις της ΤΟΖ ακολουθούν τις μέσες τιμές ( μέσο όρο) αλλά με μεγαλύτερα σφάλματα. Σκοπός είναι η μελέτη της εποχιακής μείωσης της TOZ στην Αθήνα, μετά την έκρηξη του Pinatubo και την σταθεροποίηση του ατμοσφαιρικού χλωρίου/βρωμίου και την επιφόρτιση αεροζόλ.
2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ
Δεδομένα για την παρούσα μελέτη ελήφθησαν από το Nimbus-7 TOMS ΤOZ (από Νοέμβριο 1978 έως Μάιο 1991, στο όρος Pinatubo) και δεδομένα (από Ιούνιο 1991 έως Ιούλιο 1999) από το φασματοφωτόμετρο Dobson (No 188) που λειτούργησε στην Αθήνα από το 1988. οι διαφορές μεταξύ επίγειων και TOMS μετρήσεων δεν είναι σημαντικές, ωστόσο έχει πραγματοποιηθεί μια άμεση σύγκριση της χρονικής επικάλυψης μεταξύ TOMS και Dobson από Βαρώτσο και Cracknell (1994). Η τάση TOZ υπολογίζεται από ένα πρότυπο μοντέλο γραμμικής πολλαπλής παλινδρόμησης, το οποίο περιλαμβάνει μία γραμμική μακροπρόθεσμη τάση, εποχιακούς όρους, μια ημι-περιοδική ταλάντωση (QBO) (2-3 έτη κύκλος) με βάση τον διζωνικό άνεμο 30 hPa στη Σιγκαπούρη, και έναν ηλιακό κυκλικό όρο (11 χρόνων κύκλου), με βάση τη 10,7 cm ραδιοφωνική ηλιακή ροή (F10.7).
3. ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Στο Γράφημα 1, απεικονίζεται η μηνιαία τάση ΤΟΖ πάνω από την Αθήνα για την περίοδο: Νοέμβριος 1978 έως Ιούλιος 1999. Η συμπαγής παχιά ευθεία γραμμή αντιπροσωπεύει τα ελάχιστα τετράγωνα για την TΟΖ μέχρι τον Μάιο του 1991 και παρατείνεται ως διακεκομμένη γραμμή με τον Ιούλιο του 1999, ενώ η συμπαγής λεπτή ευθεία γραμμή δηλώνει τα ελάχιστα τετράγωνα που αντιστοιχούν με την TΟΖ για την περίοδο από τον Ιούνιο του 1991 έως τον Ιούλιο του 1999. Στην τελευταία Επιστημονική Εκτίμηση καταστροφής του όζοντος (WMO 1999),υπογραμμίστηκε ότι ένας από τους λόγους για τους οποίους η τάση ΤΟΖ πριν την έκρηξη του Pinatubo δεν συνεχίστηκε και μέχρι σήμερα είναι ότι η μείωση της πτωτικής τάσης της TΟΖ πρέπει να αναμένεται από την ισοπέδωση του στρατοσφαιρικού ισοδύναμου φορτίου σε χλώριο. Επιπλέον, ενισχυμένα στρατοσφαιρικά αερολύματα (αεροζόλ) που άκμαζαν την δεκαετία του 1980, λόγω ηφαιστειακών εκρήξεων, θα ενισχύσουν την πτωτική τάση που παρατηρείται στην TΟΖ πριν από την έκρηξη του ηφαιστείου της Mt. Pinatubo (15 Ιουνίου 1991). Στην προαναφερθείσα εκτίμηση (WMO 1999) αναφέρεται ότι η μείωση της πτωτικής τάσης δεν πρέπει να ερμηνευθεί ως ανάκτηση της TΟΖ. Στο Γράφημα 2, απεικονίζονται οι αλλαγές στον ετήσιο κύκλο της TΟΖ για την Αθήνα κατά τη διάρκεια: Νοέμβριος 1978-Μάιος 1991 και Ιούνιος 1991-Ιούλιος 1999. Οι διαφορές στα ετήσια μέγιστα και ελάχιστα είναι, αντίστοιχα, ~ 70 και ~ 50 D.U. στην περίοδο πριν και μετά την έκρηξη. Σύμφωνα με την προηγούμενη εκτίμηση (WMO 1999), η αλλαγή αυτή στον ετήσιο κύκλο οφείλεται κυρίως στη μείωση της μέγιστης τάσης TΟΖ. Το Γράφημα 3 δείχνει την εποχιακή εξάρτηση των επιπέδων TΟΖ (συνεχής γραμμή) και τις τάσεις αυτής (διακεκομμένη γραμμή) για Νοέμβριος 1978 - Μάιος 1991 πάνω από την Αθήνα (στο διάγραμμα συμπεριλαμβάνονται και οι όποιες αποκλίσεις). Παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχει ισχυρή συσχέτιση μεταξύ αυτών των μεταβλητών, οι μεγαλύτερες αρνητικές τάσεις της TΟΖ εμφανίζονται κατά κύριο λόγο την περίοδο χειμώνα-άνοιξη. Στο Γράφημα 4, φαίνεται η εποχιακή εξάρτηση των επιπέδων TΟΖ και τάσεων TΟΖ (όπως στο Σχήμα 3), για την περίοδο από τον Ιούνιο του 1991 έως τον Ιούλιο του 1999. Η διαφορετική συμπεριφορά στην εποχική διακύμανση τάσης TΟΖ δίνει μια άλλη δικαιολογημένη συμπεριφορά για την αλλαγή στον ετήσιο κύκλο TΟΖ, όπως δίνεται στο σχήμα 2, που θα πρέπει να αποδοθεί στην ταχεία αύξηση της TΟΖ κατά τη διάρκεια που αυτή παρουσιάζει ελάχιστη τιμή και αργή αύξηση της TΟΖ κατά τη διάρκεια που αυτή εμφανίζει μέγιστη τιμή σε συνδυασμό με την μεγάλη πτώση της TΟΖ το καλοκαίρι.
4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Από την ανωτέρω μελέτη προκύπτουν τα εξής συμπεράσματα:
- Η εποχική τάση της συνολικής στήλης όζοντος (TΟΖ) που παρέχεται από δορυφορικά και επίγεια όργανα για το διάστημα μεταξύ Ιουνίου 1991-Ιουλίου 1999, για την Αθήνα, φαίνεται να είναι αντίθετη με εκείνα της περιόδου Νοεμβρίου 1978 - Μαΐου 1991
- Στην περίοδο μετά την έκρηξη του Pinatubo, οι μεγάλες αρνητικές τάσεις της TΟΖ κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού σε συνδυασμό με τις μεγάλες θετικές τάσεις της TΟΖ κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οδηγούν σε μείωση της ετήσιας διαφοράς μέγιστου-ελάχιστου, συγκριτικά με την περίοδο πριν την έκρηξη του Pinatubo.
