Сильные штормовые системы, характерные для Великих равнин, вводят водяной пар, который, с наблюдаемыми температурными изменениями, может вызвать те же самые химические реакции по центральным Соединенным Штатам, которые являются причиной потери озона по полярным регионам, согласно новой работе, опубликованной на Слушаниях Национальной академии наук.Бумага, во главе с Джеймсом Г. Андерсоном, Филипом С. Сварите профессора Атмосферной Химии в Школе Джона А. Полсона Гарварда Технических и прикладных наук (МОРЯ), нашел, что стратосферические концентрации озона по Соединенным Штатам летом уязвимы для обоих увеличений водяного пара и наблюдаемых изменений в температуре от штормовых систем по Великим равнинам.
Увеличенная частота и интенсивность этих штормовых систем, а также долгосрочные уменьшения в стратосферических температурах, как ожидают, будут сопровождать изменение климата.Используя обширные наблюдения самолета в арктической стратосфере с начала 2000-х, исследователи установили химическую структуру, определяющую увеличенные ставки озона потерь относительно температурного и водяного пара. Тогда они использовали недавние погодные радарные наблюдения NEXRAD, чтобы продемонстрировать, что в среднем 4 000 штормов каждое лето проникают в стратосферу по центральным Соединенным Штатам, которые являются намного более частыми, чем ранее считалось.
Эта комбинация обстоятельств помещает стратосферу по государствам включая Техас, Оклахому, Канзас, Небраску, Айову, Миссури, Дакоту и указывает, что ограничивают Великие равнины, подверженные риску химических реакций, которые исчерпывают озон в течение лета, потенциально приводя к более высоким уровням воздействия повреждения Ультрафиолетового света от солнца.«Эти события не были предсказаны ранее, и они представляют важное изменение в оценке риска увеличения ультрафиолетовой радиации по центральным США летом», сказал Марио Х. Молина из Калифорнийского университета Сан-Диего, лауреат Нобелевской премии 1995 года в стратосферической химии, который не был вовлечен в это исследование.Стратосферический озон – один из самых тонких аспектов обитаемости на планете.
Есть только достаточно незначительно озон в стратосфере, чтобы обеспечить защиту от ультрафиолетовой радиации для людей, животных и зерновых культур. Медицинское исследование, характерное для Соединенных Штатов, решило, что 1-процентное уменьшение в сумме озона в стратосфере соответствует 3-процентному увеличению заболеваемости человеческим раком кожи. Есть теперь 3,5 миллиона новых случаев рака кожи, каждый год сообщал в одних только США. Таким образом, для каждого 1-процентного сокращения озона, были бы еще 100 000 новых случаев рака кожи ежегодно в Соединенных Штатах.
«У гроз, которые гидратируют стратосферу, могут быть значительные местные и региональные воздействия на радиационный бюджет и климат Земли», сказал Кэмерон Р. Хомейер из Университета Оклахомы, co-следователя на бумаге. «Эта работа демонстрирует наше увеличивающееся знание таких штормов, используя наземные и бортовые наблюдения и оценивает их потенциал для истощения стратосферического озона теперь и в будущем. Результаты сильно мотивируют потребность в увеличенных метеорологических и химических наблюдениях за такими штормами».«Каждый год острые потери стратосферического озона зарегистрированы в полярных регионах, прослеживаемых к хлору и брому, добавленному к атмосфере промышленными хлорфторуглеродами и halons», сказал Стивен К. Уофси, профессор Эбботта Лоуренса Роча Атмосферной и Науки об окружающей среде в МОРЯХ и соавторе исследования. «Новая бумага показывает, что тот же самый вид химии мог произойти по центральным Соединенным Штатам, вызванным штормовыми системами, которые вводят воду или следующее извержение вулкана, или увеличивая уровни атмосферного углекислого газа.
Мы еще не знаем, как близко мы к достижению того порога».Научное сообщество наблюдало химические реакции, которые нападают на озон по полярным регионам зимой, но важная комбинация наблюдений, которые определяют причину и ставку стратосферической потери озона, никогда не делалась по центральным США летом. Это представляет главный недостаток в способности исследователей предсказать увеличения ультрафиолетовой радиации, которая могла бы следовать из вулканического события или изменения климата теперь и в последующие годы.«А не большая потеря озона континентального масштаба, которая происходит по полярным регионам, зимой характеризуемым, например, термином Антарктическая озоновая дыра, обстоятельства по центральным США летом, очень отличается», сказал Андерсон. «, В частности, Из-за очень частых вызванных штормом событий инъекции, детализированных исследованиями в Техасском университете A&M и Университете Оклахомы, используя продвинутые радарные методы, эта структура высоко локализованных, но многочисленных областей потенциальной потери озона требует тщательно определенных наблюдательных стратегий и систематического наблюдения, чтобы обеспечить основание для точных еженедельных прогнозов потери озона».
Исследователи призывают к обширной характеристике стратосферы по центральным Соединенным Штатам, чтобы предсказать краткосрочную и долгосрочную потерю озона, связанную с увеличивающейся частотой и интенсивностью штормовых систем, более высокими уровнями атмосферного углекислого газа и метана и других факторов.