Warstwa ozonowa w ziemskiej atmosferze to strefa zwiększonej koncentracji ozonu, której najgrubsza część położona jest na wysokości około 32 km nad powierzchnią Ziemi. Ozon ten tworzy się na skutek działania światła ultrafioletowego Słońca na tlen atmosferyczny, ale może być on później niszczony w reakcjach z innymi cząsteczkami, w tym gazami wytwarzanymi przemysłowo przez człowieka. Ziemska warstwa ozonowa chroni życie na Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym.
We wrześniu obchodzimy Międzynarodowy Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej – święto uchwalone przez Zgromadzenie Ogólne ONZ w roku 1994, celem upamiętnienia podpisania Protokołu Montrealskiego w sprawie substancji niszczących warstwę ozonową (1987 r.). Wówczas ostatecznie doprowadziło to do wycofania z obrotu nawet do 99 procent substancji chemicznych silnie zubożających warstwę ozonową, zawartych między innymi w lodówkach. Wysiłki te mają duże znaczenie z punktu widzenia ochrony całego klimatu Ziemi – pokazują też, że globalna mobilizacja w obliczu zagrożeń klimatycznych jest możliwa.
Dziś warstwa ozonowa, która chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym Słońca, powoli się regeneruje. Warto dodać, że ozonosfera jest warstwą ochronną ważną dla całego życia na Ziemi, dzięki której najprawdopodobniej możliwe stało się w ogóle wyjście istot żywych na ląd. Ozon znajdujący się w górnych warstwach atmosfery całkowicie pochłaniał zabójcze dla nich promieniowanie UV-C.
Globalny program obserwacji atmosfery WMO, w którym bierze udział około 100 krajów, dostarcza bieżące informacje na temat grubości i kształtu ziemskiej warstwy ozonowej. Jak wygląda obecna sytuacja? Najnowsze oceny zubożenia warstwy ozonowej pokazują, że warstwa ta odbudowuje się w tempie 1-3% na dziesięciolecie, począwszy od roku 2000. Proces ten dla półkuli północnej musi potrwać jeszcze co najmniej do roku 2030, a dla obszarów polarnych – nawet do roku 2060.
Według doniesień Służby Monitorowania Atmosfery programu Copernicus tegoroczna dziura ozonowa ma być jedną z najmniejszych od lat, ze względu na wydarzenie meteorologiczne znane jako nagłe ocieplenie stratosferyczne. Zaburzyło ono zimny wir polarny, który napędza tworzenie się dziury ozonowej. Gdy stratosfera ogrzewa się w taki sposób, ilość okołobiegunowych chmur stratosferycznych ulega zmniejszeniu, przez co tracimy mniej ozonu. Wir ten jest obecnie bardziej zaburzony niż zwykle (w tym roku przeniósł się on też w kierunku Ameryki Południowej), a więcej bardziej miesza się on z bogatszym w ozon powietrzem z innych obszarów atmosfery, leżących już poza wirem. W rezultacie tegoroczna dziura ozonowa okazała się być znacznie osłabiona. Część naukowców przewiduje, że będzie ona jedną z najmniejszych, jakie widzieliśmy od połowy lat osiemdziesiątych.
Na ilustracji: Aktualna mapa całkowitej zawartości ozonu nad biegunem południowym. Ukazana jest ona w barwach sztucznych – fioletowe i niebieskie barwy odpowiadają obszarom, gdzie stężenie ozonu jest najmniejsze. Źródło: NASA/NOAA/Nimbus-7
Jednak powietrze, które w tym roku zaczęło docierać nad Polskę, charakteryzuje się wysoką temperaturą i niską zawartością ozonu. Na mapie rozkładu całkowitej zawartości ozonu wygenerowanej pod koniec lipca na podstawie danych satelitarnych pochodzących z czujnika TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) pracującego na satelicie Sentinel-5P i danych z czujnika OMPS (Ozone Mapping and Profiler Suite) z satelity Suomi-NPP, nad Europą Środkową, w tym również nad obszarem Polski, widoczny jest obszar o wartościach całkowitej zawartości ozonu rzędu 300 DU, podczas, gdy średnia wieloletnia wartość dla tego okresu i dla umiarkowanych szerokości geograficznych wynosi 350 DU (przy czym DU to tzw. jednostka Dobsona, odpowiadająca obecności warstwy ozonu o grubości 10 µm w standardowych warunkach ciśnienia i temperatury atmosferycznej). Mało ozonu widać także nad Skandynawią.
Tak niskie wartości dla ozonu w atmosferze pociągają za sobą konieczność ograniczenia czasu przebywania na słońcu w okresie letnim, a także stosowania kremów z wysokim filtrem, chroniącym skórę przed promieniowaniem ultrafioletowym – nie tylko przed poparzeniami, ale i przed chorobą nowotworową. Pomiary zawartości ozonu w danym wycinku atmosfery pozwalają również na badanie globalnych i długoterminowych zmian w środowisku naturalnym Ziemi. Dzięki najnowszym obrazom satelitarnym, pochodzącym między innymi z satelitów Sentinel programu Copernicus, możliwe jest ciągłe i bardzo precyzyjne monitorowanie stanu warstwy ozonowej oraz wydawanie stosownych ostrzeżeń, gdy jest ona cieńsza niż zazwyczaj. Te dane satelitarne udostępnianie są także w ramach projektu Sat4Envi.
