1 Ozonverluste im Frühjahr über Europa
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5 Hier wird der chemisch bedingte Ozonverlust im Nordwinter sowie
6 dessen Auswirkungen auf mittlere Breiten in Europa beschrieben.
7 Im Winter 2010/2011 wurde zum Beispiel eine sehr hohe Ozonzerstörung im Bereich
8 des Arktischen Polarwirbels beobachtet. Im Rahmen
9 der `Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP)`_ werden die Auswirkungen
10 dieser Ozonverluste auf mittlere Breiten erklärt und
11 tagesaktuell dokumentiert.
12 So wird ein Frühwarnsystem für solche Ereignisse etabliert.
13 Grundlage sind Simulationen mit dem Jülicher Chemie-Transportmodell
14 `CLaMS`_, welches über innovative Transport- und Mischungsalgorithmen zur
15 Berechnung des Austauschs von Luftmassen zwischen polaren und mittleren
16 Breiten (z. B. Einmischung ozonarmer Luft über Europa) verfügt. Die
17 realitätsnahen Simulationen werden durch Satellitenbeobachtungen
18 initialisiert und meteorologische Analysen des ECMWF angetrieben.
20 Der Ozonabbau im Polarwirbel wird von der Temperatur bestimmt.
21 Für polaren Ozonabbau muss eine Schwelltemperatur von etwa -78°C
22 unterschritten werden. Für die arktischen Winter der einzelnen Jahre
23 2010-2020 sind auf weiteren Seiten `Berechnungen des Ozonverlusts`_
24 und `Abschätzungen aus der Temperatur`_ dargestellt. Zur Erläuterung
25 und Einschätzung der Resultate wird auch gezeigt, wie sich der
26 `UV-Anstieg`_ am Boden im Verlauf des Frühjahres entwickeln würde im
27 Falle verschiedener Ozonverluste. Berechneter Ozonverlust und
28 Ozonsäule sowie der daraus berechnete maximale UV-Index (zur
29 Mittagszeit bei wolkenfreiem Himmel) werden als `Kartendarstellung`_
30 für die einzelnen Tage gezeigt.
32 In der Regel sind die Ozonsäulen in der Arktis trotz Ozonabbau noch
33 deutlich höher als in der Antarktis, so dass im arktischen Frühjahr
34 bislang sich maximal eine mäßige UV-Einstrahlung zeigt.
39 **Der aktuelle Winter 2023/2024** zeigt niedrige stratosphärische
40 Temperaturen im Dezember und nochmal eine Periode mit mittleren bis
41 niedrigen Temperaturen Ende Februar/Anfang März. Es gab daher nur einen
42 moderaten Ozonabbau, der mit etwa 70 DU berechnet wurde.
47 In den vergangenen Jahren waren besonders die Winter 2010/2011, 2015/2016
48 und 2019/2020 geprägt von einem kalten, stabilen Polarwirbel, was mit einem deutlichen
49 Ozonabbau einherging. Dies führte zu mit einer leichten Erhöhung der
50 UV-Einstrahlung, die jedoch in unseren Breiten im März normalerweise gering
51 ist. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch
52 traten bisher in der Arktis nicht auf.
57 Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2019/2020 waren wieder
58 sehr niedrig und der Polarwirbel war sehr lange stabil. Beide Faktoren
59 führten zu dem bisher größten Arktischen Ozonverlust. Mittlerweile ist
60 das auch in der wissenschaftlichen Literatur ausführlich dokumentiert (`1`_, `2`_).
66 Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2015/2016 waren so
67 niedrig wie in den letzten Jahrzehnten noch nie beobachtet mit der
68 Folge eines sehr hohen Ozonverlustes von über 100 DU.
69 Aus den niedrigeren Ozonsäulen resultierte eine leichte Erhöhung des
70 UV-Strahlung am Boden. Allerdings ist die UV-Einstrahlung in diesen
71 Breiten und zu dieser Jahreszeit gering. Dort, wohin die Luftmassen
72 des Polarwirbel verschoben wurden, bedeutet das einen UV-Index Anfang
73 März, wie man ihn normalerweise erst Ende März erwarten würde. Extrem
74 hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch traten
75 in der Arktis jedoch nicht auf.
81 Die unten stehenden Bilder zeigen als Beispiel die geographische
82 Verteilung des berechneten Ozons (oben) und Ozonverlustes (unten) für
83 den 28. März 2011. Gezeigt ist jeweils die Gesamtsäule zwischen 12 und
84 22 km Höhe in Dobson-Einheiten (DU).
86 .. _Berechnungen des Ozonverlusts: /ozoneloss/clams/2020
87 .. _Abschätzungen aus der Temperatur: /ozoneloss/vpsc/2020
88 .. _UV-Anstieg: /ozoneloss/uvi
89 .. _Kartendarstellung: /ozoneloss/uvmap/200119
90 .. _Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP): /eskp
91 .. _CLaMS: http://en.wikipedia.org/wiki/CLaMS
92 .. _1: https://doi.org/10.1029/2020JD033339
93 .. _2: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)1944-8007.ARCTICSPV