Atmospheric Chemistry and Physics: Будущие тенденции изменения содержания озона при изменении климата, смоделированные с помощью SOCOLv4
В исследовании оценивается будущая эволюция атмосферного озона, смоделированная с помощью модели системы Земли ESM SOCOLv4. Моделирование проводилось на основе двух потенциальных общих социально-экономических сценариев: промежуточного сценария (SSP2-4.5) и сценария использования ископаемого топлива (SSP5-8.5). Будущие изменения содержания озона, а также химических факторов (NOx и CO) и температуры модельно оценивались в промежутке между 2015 и 2099 гг. и для нескольких промежуточных подпериодов (2015–2039, 2040–2069 и 2070–2099 гг.). В обоих сценариях модель прогнозирует снижение содержания тропосферного озона в будущем, которое начнется в 2030-х годах в SSP2-4.5 и после 2060-х годов в SSP5-8.5 из-за снижения концентраций NOx и CO. Результаты также указывают на весьма вероятное увеличение содержания озона в мезосфере и верхней и средней стратосфере, а также в нижней стратосфере в высоких широтах. При SSP5-8.5 увеличение содержания озона в стратосфере выше из-за более сильного охлаждения (> 1 K за десятилетие), вызванного парниковыми газами, что замедляет циклы каталитического разрушения озона. Напротив, в тропической нижней стратосфере концентрации озона уменьшаются в обоих экспериментах и увеличиваются над средними и высокими широтами обоих полушарий из-за ускорения циркуляции Брюера-Добсона, которая сильнее в SSP5-8.5. Не было обнаружено никаких доказательств снижения уровня содержания озона в нижней стратосфере в средних широтах. В обоих будущих сценариях ожидается, что общее содержание озона в столбе будет заметно выше, чем сегодня в средних и высоких широтах, и, может быть, ниже в тропиках, что вызовет уменьшение в средних широтах и повышение в тропиках уровня ультрафиолетовой радиации на уровне земной поверхности. Результаты SOCOLv4 позволяют предположить, что эволюция стратосферного озона на протяжении XXI века в значительной степени определяется не только снижением концентрации галогенов, но и будущим воздействием парниковых газов. Кроме того, изменения озонового столба в тропосфере, которые в основном связаны с изменениями антропогенных выбросов прекурсоров озона, также оказывают сильное влияние на его общее содержание в всём столбе атмосферы. Таким образом, даже несмотря на то, что проблема антропогенного загрязнения галогенами на сегодняшний день поставлена под контроль, признаки будущих изменений озонового слоя на глобальном и региональном уровнях всё ещё неясны и в значительной степени зависят от разнообразной будущей деятельности человека. Таким образом, результаты этой работы актуальны для разработки будущих стратегий социально-экономического развития.
