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Ozonverluste im Frühjahr über Europa
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Hier wird der chemisch bedingte Ozonverlust im Nordwinter sowie
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dessen Auswirkungen auf mittlere Breiten in Europa beschrieben.
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Im Winter 2010/2011 wurde zum Beispiel eine sehr hohe Ozonzerstörung im Bereich
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des Arktischen Polarwirbels beobachtet. Im Rahmen
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der `Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP)`_ werden die Auswirkungen
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dieser Ozonverluste auf mittlere Breiten erklärt und
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tagesaktuell dokumentiert.
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So wird ein Frühwarnsystem für solche Ereignisse etabliert.
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Grundlage sind Simulationen mit dem Jülicher Chemie-Transportmodell
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`CLaMS`_, welches über innovative Transport- und Mischungsalgorithmen zur
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Berechnung des Austauschs von Luftmassen zwischen polaren und mittleren
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Breiten (z. B. Einmischung ozonarmer Luft über Europa) verfügt. Die
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realitätsnahen Simulationen werden durch Satellitenbeobachtungen
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initialisiert und meteorologische Analysen des ECMWF angetrieben.
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Der Ozonabbau im Polarwirbel wird von der Temperatur bestimmt.
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Für polaren Ozonabbau muss eine Schwelltemperatur von etwa -78°C
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unterschritten werden. Für die arktischen Winter der einzelnen Jahre
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2010-2020 sind auf weiteren Seiten `Berechnungen des Ozonverlusts`_
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und `Abschätzungen aus der Temperatur`_ dargestellt. Zur Erläuterung
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und Einschätzung der Resultate wird auch gezeigt, wie sich der
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`UV-Anstieg`_ am Boden im Verlauf des Frühjahres entwickeln würde im
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Falle verschiedener Ozonverluste. Berechneter Ozonverlust und
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Ozonsäule sowie der daraus berechnete maximale UV-Index (zur
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Mittagszeit bei wolkenfreiem Himmel) werden als `Kartendarstellung`_
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für die einzelnen Tage gezeigt.
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In der Regel sind die Ozonsäulen in der Arktis trotz Ozonabbau noch
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deutlich höher als in der Antarktis, so dass im arktischen Frühjahr
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bislang sich maximal eine mäßige UV-Einstrahlung zeigt.
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Aktuell
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Die Berechnungen **für den aktuellen Winter 2019/2020** zeigen bisher einen
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überdurchschnittlichen Ozonabbau. Seit Ende Januar sind die statosphärischen
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Temperaturen sehr niedrig und der Polarwirbel ist stabil. Ende Februar
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erreichte der mittlere Ozonverlust etwa 70 DU, der zweithöchste
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Wert im letzten Jahrzehnt nach 2016. Am 10. März erreichte der berechnete
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mittlere Ozonverlust 95 DU, was dem Maximalwert des Jahres 2011 entspricht, der
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aber erst Ende März erreicht wurde. Am 14. März wurde der Wert von 110 DU überschritten
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**somit ist der Ozonverlust in diesem Jahr der höchste von den hier betrachteten Jahren**.
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Frühere Jahre
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Im letzten Winter 2018/2019 waren die stratosphärischen Temperaturen für
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einen signifikanten Chlor-katalysierten Ozonabbau zu hoch.
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Ein sogenanntes "Major Warming" Anfang Januar führte neben der Erwärmung
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der Stratosphäre zur Abspaltung eines Teils des Polarwirbels.
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In den vergangenen Jahren waren besonders die Winter 2010/2011 und 2015/2016
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geprägt von einem kalten, stabilen Polarwirbel, was mit einem deutlichen
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Ozonabbau einherging. Dies führte zu mit einer leichten Erhöhung der
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UV-Einstrahlung, die jedoch in unseren Breiten im März normalerweise gering
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ist. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch
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traten bisher in der Arktis nicht auf.
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Winter 2015/2016:
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Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2015/2016 waren so
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niedrig wie in den letzten Jahrzehnten noch nie beobachtet mit der
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Folge eines sehr hohen Ozonverlustes von über 100 DU.
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Aus den niedrigeren Ozonsäulen resultierte eine leichte Erhöhung des
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UV-Strahlung am Boden. Allerdings ist die UV-Einstrahlung in diesen
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Breiten und zu dieser Jahreszeit gering. Dort, wohin die Luftmassen
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des Polarwirbel verschoben wurden, bedeutet das einen UV-Index Anfang
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März, wie man ihn normalerweise erst Ende März erwarten würde. Extrem
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hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch traten
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in der Arktis jedoch nicht auf.
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Winter 2010/2011:
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Die unten stehenden Bilder zeigen als Beispiel die geographische
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Verteilung des berechneten Ozons (oben) und Ozonverlustes (unten) für
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den 28. März 2011. Gezeigt ist jeweils die Gesamtsäule zwischen 12 und
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22 km Höhe in Dobson-Einheiten (DU).
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.. _Berechnungen des Ozonverlusts: /ozoneloss/clams/2020
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.. _Abschätzungen aus der Temperatur: /ozoneloss/vpsc/2020
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88 |
.. _UV-Anstieg: /ozoneloss/uvi
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j@1019
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89 |
.. _Kartendarstellung: /ozoneloss/uvmap/200119
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.. _Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP): /eskp
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j@252
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.. _CLaMS: http://en.wikipedia.org/wiki/CLaMS
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