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author Jens-Uwe Grooss <j.-u.grooss@fz-juelich.de>
Wed, 15 Jan 2020 13:26:00 +0100
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kleine Textkorrektur
rb@237
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Extreme Ozonverluste im Frühjahr über Europa
rb@237
     2
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rb@237
     3
rb@237
     4
rb@237
     5
Quantifizierung des chemisch bedingten Ozonverlusts im Nordwinter sowie
j@247
     6
dessen Auswirkungen auf mittlere Breiten in Europa:
j@250
     7
Im Winter 2010/2011 wurde die bisher stärkste Ozonzerstörung im Bereich
rb@237
     8
des Arktischen Polarwirbels beobachtet. Die Auswirkungen solch starker
j@247
     9
Verluste auf Mitteleuropa waren im Jahr 2006 am stärksten. Im Rahmen
j@354
    10
von der `Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP)`_ soll ein Frühwarnsystem 
j@354
    11
für solche Ereignisse etabliert werden.
j@247
    12
Grundlage sind Simulationen mit dem Jülicher Chemie-Transportmodell
j@252
    13
`CLaMS`_, welches über innovative Transport- und Mischungsalgorithmen zur
rb@237
    14
Berechnung des Austauschs von Luftmassen zwischen polaren und mittleren
rb@237
    15
Breiten (z. B. Einmischung ozonarmer Luft über Europa) verfügt. Die
j@247
    16
realitätsnahen Simulationen werden durch Satellitenbeobachtungen
rb@237
    17
initialisiert und meteorologische Vorhersagen des ECMWF angetrieben.
j@247
    18
j@851
    19
Für die arktischen Winter der einzelnen Jahre 2010-2019 sind auf
j@583
    20
weiteren Seiten `Berechnungen des Ozonverlusts`_ und 
j@583
    21
`Abschätzungen aus der Temperatur`_ dargestellt.  
j@583
    22
Es wird auch gezeigt, wie
j@583
    23
sich der `UV-Anstieg`_ am Boden im Verlauf des Frühjahres entwickeln
j@1005
    24
würde im Falle verscheidener Ozonverluste. Ab dem Winter 2016
j@583
    25
sind berechneter Ozonverlust und Ozonsäule sowie der daraus berechnete 
j@583
    26
maximale UV-Index  (zur Mittagszeit bei wolkenfreien Himmel) als 
j@583
    27
`Kartendarstellung`_ für die einzelnen Tage gezeigt.
j@317
    28
j@247
    29
j@869
    30
Aktuell
j@869
    31
--------
j@733
    32
j@1004
    33
Die Berechnungen **für den aktuellen Winter 2019/2020** zeigen bisher einen
j@1005
    34
etwas überdurchschnittlichen Ozonabbau.
j@869
    35
j@869
    36
j@869
    37
Frühere Jahre
j@869
    38
--------------
j@1003
    39
Im letzten Winter 2018/2019 waren die stratosphärischen Temperaturen für
j@1003
    40
einen signifikanten chlor-katalysierten Ozonabbau zu hoch.
j@1003
    41
Ein sogenanntes "Major Warming" Anfang Januar führte neben der Erwärmung
j@1003
    42
der Stratosphäre zur Abspaltung eines Teils des Polarwirbels.
j@1003
    43
j@869
    44
In den vergangenen Jahren waren besonders die Winter 2010/2011 und 2015/2016
j@869
    45
geprägt von einem kalten, stabilen Polarwibel, was mit einem deutlichen
j@869
    46
Ozonabbau einherging. Dies ging einher mit einer leichten Erhöhung der
j@869
    47
UV-Einstrahlung, die jedoch in unseren Breiten im März normalerweise gering
j@869
    48
ist. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling  unter dem Ozonloch
j@869
    49
traten bisher nicht auf.
j@869
    50
j@869
    51
Winter 2015/2016: 
j@869
    52
++++++++++++++++++
j@583
    53
 * Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2015/2016 waren so
j@583
    54
   niedrig wie in den letzten Jahrzehnten noch nie beobachtet.
j@583
    55
 * Dadurch wurden Polare Stratosphärenwolken (PSCs) in weiten
j@583
    56
   Bereichen zwischen etwa 14 und 26 Kilometern Höhe beobachtet, das
j@583
    57
   ist weit mehr als normalerweise beobachtet.
j@583
    58
 * Dies führte zu Chlor-Aktivierung und im Sonnenlicht zum
j@583
    59
   katalytischen Ozonabbau.  Nach Berechnungen mit dem Modell CLaMS
j@583
    60
   ist der Ozonverlust in der Säule größer, als im bisherigen
j@583
    61
   "Rekordwinter" 2011.
j@583
    62
 * Anfang März fand eine sogenannte Stratosphärenerwärmung statt, die
j@583
    63
   -wie in jedem Jahr- zum Zusammenbruch des Polarwirbels führte.
j@583
    64
 * Seit etwa 10. März stoppte der katalytische Ozonabbau, da sich
j@583
    65
   inzwischen die "aktiven Chlorverbindungen" wieder nach HCl und
j@583
    66
   ClONO\ :sub:`2`\  umgewandelt haben (konsistent im Modell und in den
j@583
    67
   Beobachtungen).
j@583
    68
 * Aus den niedrigeren Ozonsäulen resultierte eine leichte Erhöhung
j@583
    69
   des UV-Strahung am Boden. Allerdings ist die UV-Einstrahlung in
j@583
    70
   diesen Breiten und zu dieser Jahreszeit gering.  Dort, wohin die
j@583
    71
   Luftmassen des Polarwirbel verschoben wurden, bedeutet das einen
j@583
    72
   UV-Index Anfang März, wie man ihn normalerweise erst Ende März
j@583
    73
   erwarten würde. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling 
j@583
    74
   unter dem Ozonloch traten nicht auf.
j@583
    75
j@583
    76
j@869
    77
Winter 2010/2011: 
j@869
    78
++++++++++++++++++
j@583
    79
j@583
    80
Die unten stehenden Bilder zeigen als Beispiel die geographische
j@583
    81
Verteilung des berechneten Ozons (oben) und Ozonverlustes (unten) für
j@583
    82
den 28. März 2011. Gezeigt ist jeweils die Gesamtsäule zwischen 12 und
j@583
    83
22 km Höhe in Dobson-Einheiten (DU).
j@247
    84
j@851
    85
.. _Berechnungen des Ozonverlusts: /ozoneloss/clams/2019
j@851
    86
.. _Abschätzungen aus der Temperatur: /ozoneloss/vpsc/2019
j@317
    87
.. _UV-Anstieg: /ozoneloss/uvi
j@583
    88
.. _Kartendarstellung: /ozoneloss/uvmap/160321
j@354
    89
.. _Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP): /eskp
j@252
    90
.. _CLaMS: http://en.wikipedia.org/wiki/CLaMS
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