Cirkulace působí na ozonovou vrstvu

Co je příčinou ubývání ozonu v atmosféře? Především je to bezesporu chemická likvidace ozonu chlorem a bromem z chlorofluorokarbonů (freonů aj.) a dalších látek, jejichž výroba a používání se v současné době celosvětově omezují a postupně zastavují.

Jak je tomu v naší oblasti? Rozhodující roli hraje opět znečištění atmosféry. Otázkou ale zůstává, jestli přímo, nebo zprostředkovaně přes změny cirkulace ve stratosféře. V našich šířkách, okolo 50 stupňů s.š., pozorujeme velmi silnou závislost úbytku ozonu na geografické délce, což nelze vysvětlit jenom chemickou destrukcí. Analýza změn celkového ozonu nepodává jasné vysvětlení, a proto se musíme obrátit ke studiu výškových profilů ozonu.

Ve tvaru průměrného profilu ozonu existuje dlouhodobý trend. Zatímco v troposféře ozonu přibývá, v hlavní oblasti jeho výskytu, v dolní stratosféře, ozonu ubývá, ve střední stratosféře se jeho koncentrace téměř nemění a v horní stratosféře ozonu opět ubývá. To současné modely dokáží alespoň kvalitativně vysvětlit pomocí chemických procesů spojených se znečištěním atmosféry lidskou činností. Kvantitativní ocenění s dostatečnou přesností bohužel současné modely neumožňují, překážkou jsou nejistoty v rychlostech chemických reakcí i v koncentracích minoritních složek atmosféry.

Kupodivu se však leccos dozvíme, když budeme analyzovat poruchy ve tvaru profilu ozonu. Jednotlivé profily zdaleka nemají hladký tvar, naopak v nich pozorujeme poměrně tenké vrstvy (laminy) výrazně zvýšené koncentrace ozonu (viz obr. obrázek).

Co nám toto silné ubývání ve výskytu ozonových lamin může říci o příčinách poklesu celkového ozonu ve střední Evropě, kromě toho, že je zajímavý sám o sobě? 50% pokles ozonu v laminách znamená v období od února do dubna 2 – 3% pokles celkového ozonu, což je téměř třetina celkového poklesu ozonu za posledních 25 let. Svými výraznými sezonními změnami přispívají též laminy a pokles ozonu v nich k tomu, že největší pokles celkového ozonu pozorujeme v zimě a zjara, nejmenší v raném podzimu.

Podle současných představ velká většina lamin vzniká v arktické oblasti na vnější hranici tzv. polárního víru, kde je za normálních podmínek koncentrace ozonu výrazně vyšší než ve střední Evropě. Odtud se pak pomocí systému větrů šíří do středních šířek. Velký negativní trend ve výskytu lamin znamená buď že v oblasti jejich vzniku výrazně poklesla koncentrace ozonu díky chemické redukci reakcemi s chlorem a bromem (znečištění atmosféry člověkem) a vrstvy s koncentrací ozonu výrazně vyšší než ve střední Evropě nevznikají, nebo že se změnil směr proudění a k nám proniká daleko méně často vzduch polárního původu s laminami. Jelikož trend ve výskytu lamin je jasně lineární (viz obr. obrázek), kdežto v Arktidě dochází k velkým poklesům ozonu teprve od konce osmdesátých let, nelze pozorovaný trend ve výskytu lamin vysvětlit jinak než změnou cirkulace v dolní stratosféře. To znamená, že v poklesu celkového množství ozonu ve střední Evropě hraje významnou roli též změna cirkulace, nejen přímé chemické působení znečištěné atmosféry na ozonovou vrstvu. Zda je změna cirkulace způsobena též znečištěním atmosféry, nebo jde o nějakou přirozenou dlouhodobou variaci, zatím nedokážeme říci.