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 Im Gegensatz zum vorigen Winter zeigt **der aktuelle Winter 2021/2022**
40 bisher eher niedrige stratosphärische Temperaturen. Es gibt daher die
41 Möglichkeit zu einem weiteren überdurchschnittlichen Ozonabbau.
46 In den vergangenen Jahren waren besonders die Winter 2010/2011, 2015/2016
47 und 2019/2020 geprägt von einem kalten, stabilen Polarwirbel, was mit einem deutlichen
48 Ozonabbau einherging. Dies führte zu mit einer leichten Erhöhung der
49 UV-Einstrahlung, die jedoch in unseren Breiten im März normalerweise gering
50 ist. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch
51 traten bisher in der Arktis nicht auf.
56 Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2019/2020 waren wieder
57 sehr niedrig und der Polarwirbel war sehr lange stabil. Beide Faktoren
58 führten zu dem bisher größten Arktischen Ozonverlust. Mittlerweile ist
59 das auch in der wissenschaftlichen Literatur ausführlich dokumentiert (`1`_, `2`_).
65 Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2015/2016 waren so
66 niedrig wie in den letzten Jahrzehnten noch nie beobachtet mit der
67 Folge eines sehr hohen Ozonverlustes von über 100 DU.
68 Aus den niedrigeren Ozonsäulen resultierte eine leichte Erhöhung des
69 UV-Strahlung am Boden. Allerdings ist die UV-Einstrahlung in diesen
70 Breiten und zu dieser Jahreszeit gering. Dort, wohin die Luftmassen
71 des Polarwirbel verschoben wurden, bedeutet das einen UV-Index Anfang
72 März, wie man ihn normalerweise erst Ende März erwarten würde. Extrem
73 hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling unter dem Ozonloch traten
74 in der Arktis jedoch nicht auf.
80 Die unten stehenden Bilder zeigen als Beispiel die geographische
81 Verteilung des berechneten Ozons (oben) und Ozonverlustes (unten) für
82 den 28. März 2011. Gezeigt ist jeweils die Gesamtsäule zwischen 12 und
83 22 km Höhe in Dobson-Einheiten (DU).
85 .. _Berechnungen des Ozonverlusts: /ozoneloss/clams/2020
86 .. _Abschätzungen aus der Temperatur: /ozoneloss/vpsc/2020
87 .. _UV-Anstieg: /ozoneloss/uvi
88 .. _Kartendarstellung: /ozoneloss/uvmap/200119
89 .. _Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP): /eskp
90 .. _CLaMS: http://en.wikipedia.org/wiki/CLaMS
91 .. _1: https://doi.org/10.1029/2020JD033339
92 .. _2: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)1944-8007.ARCTICSPV