В данной статье рассматривается самое раннее появление вызванного человеком истощения озонового слоя: когда, где и почему. Был использован мысленный эксперимент, направленный на физическое появление сигнала в гипотетическом мире, в котором приборы обладали бы теми же возможностями, что и современные спутники. «Когда» — это конец 1950-х годов — примерно за 30 лет до открытия антарктической озоновой дыры и за 20 лет до теории Молины-Роуленда (Molina–Rowland). «Где» — это тропическая верхняя стратосфера, где относительно небольшой сигнал выделяется на фоне ещё меньшего шума, что позволяет произойти самому раннему появлению. «Почему» — это использование четырёххлористого углерода в качестве растворителя за десятилетия до того, как хлорфторуглероды стали широко использоваться в холодильниках и аэрозольных баллончиках.

Об антарктической озоновой дыре впервые сообщили в 1985 году, а небольшие потери озона в глобальном масштабе также наблюдались в конце 1980-х годов. Сочетание полевых и лабораторных измерений, а также моделирования, быстро установило, что антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ) являются причиной истощения озонового слоя как в Антарктике, так и во всём мире. Однако когда, где и почему можно было обнаружить самое раннее истощение озонового слоя, до сих пор не определено. В данной работе авторы провели мысленный эксперимент, чтобы исследовать, когда впервые можно было обнаружить вызванное деятельностью человека истощение озонового слоя, предполагая наличие точных наблюдений за стратосферным озоном с 1950 года. Было обнаружено, что вызванное деятельностью человека истощение озонового слоя, вероятно, можно было выявить ещё в 1957 году в тропической верхней стратосфере. Низкая внутренняя изменчивость этого региона позволяет обнаружить антропогенный сигнал раньше всего, даже несмотря на то, что потери тропического озона в верхней стратосфере были меньше, чем в регионах более высоких широт. Полученные результаты подчёркивают ключевую роль учёта как внутренней изменчивости («шума»), так и вынужденного отклика («сигнала») в исследованиях по обнаружению. Более того, хотя ХФУ широко признаны основными причинами нынешнего истощения озонового слоя, авторы обнаружили, что ранняя потеря озона была в основном вызвана созданным человеком четырёххлористым углеродом (CCl4), используемым главным образом в качестве растворителя. Эти результаты свидетельствуют о том, что явное влияние человека на стратосферный озоновый слой началось почти 70 лет назад, ещё до существенных выбросов ХФУ из аэрозольных баллончиков или систем кондиционирования воздуха.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2608286123