Ovanligt tunt ozonskikt i våras

Med början den 25 mars minskade ozonskiktets tjocklek över Sverige. Det skedde i samband med att årets mycket långlivade polära virvel drog ner över Norden. Var detta en ovanlig händelse?

Tjockleken var den 28 mars strax under 300 DU vilket är cirka 100 DU under den tjocklek som normalt råder vid denna tid på året. Det förtunnade ozonskiktet över landet varade mars månad ut. I början av april flyttades det uttunnade området österut och stannade därefter över norra Ryssland tills det ozonförtunnade området fylldes på med ozon från omgivningen.

Tidigare hade totalozonet som lägst varit 250 till 275 DU inom virveln, värden som uppmätts bland annat på Grönland i mitten av mars. Vid våra mätstationer Vindeln och Norrköping har vi noterat värden som lägst kring 260 DU, alltså lika låga värden. Instrument ombord på satelliter ger en mer övergripande bild av läget.

Var detta en ovanlig händelse och vad berodde uttunningen på?

Nu finns en forskningsrapport över händelsen

En grupp forskare har bearbetat mängder av observationer och de har också använt modeller för att i detalj studera vad som hände. Resultatet har publicerats i senaste numret av Nature

Lite kort kan man säga att det den gångna vintern bildades en osedvanligt stabil och långlivad polär virvel i den lägre stratosfären. Det är den nivå i atmosfären där merparten av ozonet finns. Det vi populärt kallar ozonskiktet ligger omkring 20 km över jordytan.

Den polära virvelns yttre gräns har den egenskapen att utbytet med omgivningen är minimalt, man kan säga att luften inuti virveln är innestängd. Under vintern råder polarnatt och värmen strålar ut i rymden från den innestängda luften, som därmed blir kallare och kallare allteftersom tiden går.

När temperaturen går under -78C kondenserar framförallt vattenånga och saltpetersyra till små droppar vilket bildar polarstratosfäriska moln (PSC). Även andra partiklar kan bildas.

På ytan av dessa partiklar/droppar kan heterogena atmosfärskemiska reaktioner äga rum som bidrar till att ozon snabbt bryts ner. Men för att den snabba nedbrytningen ska ske krävs solstrålning.

Under januari och februari är solstrålningen för svag. Men under mars månad ökar styrkan i strålningen snabbt och därmed kan en snabb nedbrytning komma igång.

Med tiden orsakar solstrålningen att den polära virveln bryts ner och att luften värms upp. När detta sker avdunstar PSC, den innestängda luften blandas med omgivningen och därmed försvinner förutsättningarna för fortsatt snabb ozonnedbrytning. 

Försvinner snabbt

Detta sammanbrott av virveln kan ske väldigt hastigt. På bara något dygn sker en plötslig uppvärmning av den lägre stratosfären och årets virvel är borta. Över Arktis har detta ofta inträffat redan under januari och februari.

Det vill säga det har varit ovanligt med långvariga polära virvlar. Över Antarktis är virvlarna mer beständiga, vilket har gjort att de antarktiska ozonhålen är ett reglebundet återkommande fenomen.

År 2011 fanns emellertid virveln över Arktis kvar osedvanligt länge, vilket gav ett tunt ozonskikt. Tidigare år med stora ozonförluster över Arktis var åren 1996, 2000 och 2005. Bland dessa är dock 2011 i särklass vad gäller ozonnedbrytningen.

Kraftig uttunning på 20 km höjd

Våra finska kollegor skickade upp ballonger med instrument för att mäta hur ozonet fördelar sig med höjden. I figuren nedan framgår hur mängden ozon normalt är vid denna tid på året (blå kurva) och hur ozonet fördelade sig den 27 mars (svart kurva).

Mätningen är gjord av Finska Meteorologiska Institutet (FMI) vid Sodankylä meteorologiska observatorium i norra Finland.

Detta är ett typiskt exempel på hur ozon bröts ner i Arktis under våren 2011. På höjder kring 20 km försvann uppemot 80% av ozonet över stora områden enligt forskningsrapporten i Nature. 

En av slutsatserna som gjordes av forskarna var att det är möjligt att ozonhål liknande de i Antarktis kan uppstå även över Arktis trots de högre temperaturena där. Emellertid går det inte att säga om och när detta skulle kunna ske.

Ozonsondering Sodankylä
Ozonsondering Sodankylä 2011-03-27 (svart) samt normal ozonfördelning under mars (blå).
Foto FMI Förstora Bild

Ozonet har framförallt minskat på höjder kring 20 km, vilket är de nivåer som de polarstratosfäriska molnen befinner sig på.

Hur kraftig blev UV-strålningen?

Vid månadsskiftet mars-april hade vi ett tunt ozonskikt över landet. Naturligtvis blev UV-strålningen hög för årstiden och vid soligt väder kom UV-index över 2 i norra Sverige (i samband med snötäckt mark) och strax över 3 i södra.

Jämför vi med vad som är normalt under sommaren det vill säga UV-index 5-8 är värden kring 3 inte mycket att oroa sig för. Men är man ute flera timmar vid soligt väder kan det ändå orsaka solbränna på en blek vinterhud.

Hur tunt blev ozonskiktet?

Normalt i Sverige är ozonskiktstjockleken i slutet av mars och början av april kring 400 DU (350-450 DU). Nu observerades värden under 300 DU och som lägst kring 260 DU.

Nuvarande minimirekord från Norrköping är 194 DU från 23 feb 2001 och från Vindeln 201 DU 1 nov 2002. Mars minimirekord är 235 DU från Norrköping 4 mars 1996 och 253 DU i Vindeln 4 mars 1996.

Just 1996 var ett år vars totalozon i slutet av mars påminner om årets utveckling.

SMHIs aktuella och historiska ozonmätningar

comments powered by Disqus