Iskold gyser på Sydpolen

Ikke alene har 2021 budt på en iskold rekord i Antarktis. Et gigantisk ozonhul, som blev afsløret i 2020 og anset som en ’usædvanlig hændelse’, bekymrer forskerne i Nationalt Center for Klimaforskning, for det ser ud til, at dette ozonhul har bidt sig fast.

Antarktis kulderekord

Samtidig med at der måles temperaturstigninger på hele kloden, er der ultrakoldt på og over Sydpolen. Foto: iStock

2021 har været ekstremt kold på planetens koldeste destination: Antarktis. Gennemsnitstemperaturen for vinterhalvåret april til september var rekordlave minus 61,1° C, målt på Amundsen-Scott stationen beliggende på sydpolen, hvor man har målt temperaturer siden 1957. 

Disse temperaturer er målt i jord- eller måske snarere ishøjde, men det er ikke kun i den nedre del af atmosfæren, at det har været koldt i år. Helt oppe i stratosfæren – 12-50 kilometer over Jorden – har temperaturerne også været i bund, og det har stor betydning for ozonnedbrydningen og det årlige ozonhul over området.

Det afslører et forskningsprojekt under Nationalt Center for Klimaforskning (NCKF) i Arktisk ozon, som registrerer og analyserer gps-signalernes afbøjning i atmosfæren over Antarktis ved hjælp af radio-okkultation for derigennem at bestemme temperaturen højt i atmosfæren.

Gasser nedbryder ozon i kulden
Ozonlaget ligger i stratosfæren, og kulden i stratosfæren har den kedelige effekt, at CFC-gasserne klor og brom bliver aktive og nedbryder det ozonlag, der beskytter os mod solens skadelige UV-stråling. Gasserne blev tidligere brugt i bl.a. køleskabe, men udfaset i forbindelse med udmøntning af Montreal-protokollen, der forpligter FN’s medlemslande til betydelige reduktioner i udslip af gasser, der er skadelige for ozonlaget.

Ozonhullet voksede kraftigt op gennem 1980’erne og 1990’erne til en maksimal størrelse omkring år 2000, hvorefter der sås en langsomt aftagende størrelse som følge af Montrealprotokollen. Altså frem til 2020 og 2021.

Nationalt Center for Klimaforskning holder skarpt øje med, om disse hændelser med lavere temperaturer i stratosfæren optræder oftere, og om det skyldes klimaændringerne.

Forskerne prøver at finde ud af, om opvarmningen af den nedre del af atmosfæren betyder en samtidig afkøling af luftlagene lige over – den nedre del af stratosfæren – og muligvis medfører en ændring i den polare hvirvelvind, således at den oftere vil være stabil i længere tid. Som tilfældet var i 2020, hvor ozonnedbrydningen over Antarktis fortsatte ind i december.

»Hvorvidt dette års gigantiske ozonhul skyldes klimaforandringer er vigtigt for vurderingen af, om Montrealprotokollen overholdes, og om den forventede tidsplan for helingen af ozonlaget holder. Dvs. er det klimaændringer pga. det øgede indhold af CO2 i atmosfæren, der i de seneste år har fastholdt ozonnedbrydningen på et højt niveau, eller er det en ikke-opdaget udledning af ozonnedbrydende stoffer i strid med aftalerne,« siger professor Eigil Kaas, der er videnskabelig leder af Nationalt Center for Klimaforskning.

En hvirvelvind er den skyldige
Den polare hvirvelvind, som er en kraftig vestenvind, der blæser i en højde på ca. 15-30 km i en næsten perfekte cirkel rundt om Sydpolen – og i øvrigt også Nordpolen – driver kulden.

Hvirvelvinden, som dannes i efterår/vinter og huserer helt frem til forårsmånederne, påvirker også den lavereliggende jetstrøm, som har en direkte indflydelse på vejret ved jordoverfladen.

Den polare hvirvelvind over Antarktis er i år meget stabil, og området over Antarktis har derfor været ekstra godt skærmet af mod varmere luft fra lavere breddegrader. Derfor er der selv for Antarktis ekstremt koldt i år.

Det har en stor konsekvens for ozonnedbrydningen i stratosfæren i 12-30 km’s højde, da lave temperaturer (lavere end ca. -80°C) er en af de vigtigste faktorer for at de ozonnedbrydende stoffer bliver aktive.

Hullets størrelse
Polarstratosfæriske skyer (polar stratospheric clouds/PSC) ses ofte med et flot farvespil i polarområderne. Dog er der en skyggeside bag deres flotte facade. De spiller nemlig en afgørende rolle for dannelsen af ozonhuller.

Forskerne har opgjort det gennemsnitlige volumen for det område, skyerne optræder i, siden 2001 (figur 1). Hvert år i september giver de lave temperaturer mulighed for ozonnedbrydning.

I år var dette volumen den største siden 2003 og samtidig var gennemsnitstemperaturen over sydpolen i 16-22 km’s højde for september måned (figur 2) den laveste i hele perioden.

Forholdene i stratosfæren har været (og er i skrivende stund stadig) optimale for ozonnedbrydningen. Det har da også resulteret i et temmelig stort, og dybt, ozonhul over Antarktis.

Hullet dækker et område, der er næsten 2,5 gange større end Europa.

I figur 3 ses, hvordan det maksimale areal af ozonhullet over Antarktis har udviklet sig siden 1979, hvor det første gang opstod.

I de seneste år er der en tydelig tendens til større udsving fra år til år. Størrelsen på ozonhullet i 2015, 2018, 2020 blev anset som usædvanlige hændelser, men i år er hullet lige så stort som i 2020, hvor nedbrydningen altså fortsatte helt frem mod jul.

 

PCS-volume 2001-2020

Det område i stratosfæren, hvor der kan dannes polarstratosfæriske skyer. Månedsgennemsnit for september siden 2001. I 2021 optrådte det største volume siden 2003. Det ekstremt lille volume i 2019 skyldes et fænomen der kaldes ’pludselig stratosfærisk opvarmning’, et fænomen der optræder meget ofte over Arktis, men kun meget sjældent over Antarktis – forrige gang var i 2002. Data: NCKF/ROM SAF

Gennemsnitstemperatur

Gennemsnitstemperaturer for september syd for -80° i 16-22 km's højde. 2021 satte her ny kulderekord. For 2002 og 2019 var der en ’pludselig stratosfærisk opvarmning’, som omtalt under figur 1. Data: NCKF/ROM SAF

Det maksimale areal af ozonhullet over Antarktis

Det maksimale areal af ozonhullet over Antarktis for hvert år siden 1979. Data: NASA, ESA, EUMETSAT

 
Fakta | Ozonnedbrydning

Lave temperaturer (koldere end minus 80° C) i stratosfæren er en af de vigtigste faktorer for at de ozonnedbrydende stoffer bliver aktive. Det sker nemlig ved at de opløses på overfladen af skypartiklerne i de polarstratosfæriske skyer, og disse dannes først, når temperaturerne bliver lavere end minus 80° C.

Læs mere her.
Fakta | Forskning i ozon over Antarktis i NCKF

Kulden på og over Antarktis forventes at blive mere almindelig som et resultat af de samme klimaforandringer, der øger jordens temperatur. Nationalt Center for Klimaforskning undersøger variation og tendenser i temperaturer i stratosfæren over Sydpolen, som er lave nok til at danne disse skyer, samt vurderer ødelæggelsen af ozonlaget. NCKF følger temperaturerne i stratosfæren med radio-okkultation. Ansvarlig for forskningsprojektet er Helge Jønch-Sørensen.

Fakta | Radio-okkultation

NCKF følger temperaturerne i stratosfæren med radio-okkultation. Metoden viser nøjagtige temperaturmålinger for hver ca. 200 meter op gennem stratosfæren. Hver dag registreres flere hundrede temperaturprofiler over polarområder af et stort antal gps-satellitter. Radio-okkultation – gps-signalernes afbøjning pga. temperatur og vanddamp – blev først taget i brug i 2002.

Læs mere her.
Fakta | Fakta om Ozonlaget og UV stråling

Ozonlaget beskytter mod den kortbølgede del af den ultraviolette stråling (UV) fra solen, og med et svækket - eller manglende ozonlag, vil en så stor mængde kortbølget UV-stråling nå ned til jordoverfladen, at alt levende på jorden vil være truet. Selv under de nuværende forhold kan solens UV-stråling give skadevirkninger. Mest kendt er solskoldning, som giver en øget risiko for at udvikle hudkræft.

Lær mere om UV-stråling og skader her.

Af Helge Jønch-Sørensen, ph.d.
DMI kommunikation
28. oktober 2021

Se flere nyheder fra DMI  ♦ Modtag pressemeddelelser fra DMI på mail
Hent vores app til iPhone eller Android ♦ Følg DMI på Twitter og Instagram

Viden om vejr og klima

Se alle