Es bastante extraño ver un área extensa de agotamiento sostenido del ozono en las regiones del Ártico durante el final del invierno / principios de la temporada de primavera. Pero este año, los registros se han roto, ya que se ha formado un área inusualmente grande de depleción del ozono.

Todos hemos oído hablar antes del ozono. Más probablemente en el contexto de la capa de ozono, que es la capa protectora que nos defiende de la peligrosa radiación ultravioleta (UV). Se encuentra entre los 20-30 km de altitud, como se ve en el gráfico adjunto de UCAR. Debajo de un agujero de ozono, esa capa protectora desaparece, lo que puede causar problemas a los organismos vivos, cuanto más radiación solar UV dañina la atraviesa. Es bien sabido que la radiación UV causa cáncer de piel en los humanos si uno está expuesto con frecuencia. En la segunda imagen más abajo, vemos un ejemplo del agujero de ozono sobre la Antártida en septiembre de 2000, visto como una gran reducción de los valores de ozono (un "agujero" propiamente dicho). La imagen es del servicio de monitoreo de ozono de la NASA.

En los últimos días/semanas, hemos estado monitoreando el inicio de la depleción inusualemente fuerte  del ozono en las regiones del Polo Norte. Ya tuvimos una gran caída en los valores mínimos de ozono a fines de noviembre de 2019 y enero de 2020, debido al desarrollo de un "mini" agujero de ozono en el norte de Europa. Estos "mini" agujeros de ozono sobre el Polo Norte no se forman debido a un proceso de destrucción química, como en el Antártico debido a los aerosoles. Aquí la capa de ozono no se destruye, sino que se reorganiza/dispersa siguiendo patrones meteorológicos específicos de circulación, creando una reducción temporal en un área determinada. El siguiente gráfico muestra los valores de ozono en el hemisferio norte, el 25 de enero de 2020. Podemos ver el "mini" agujero de ozono en el norte de Europa.

Mirando el gráfico de mínimo de ozono, podemos ver los dos fuertes picos bajos a fines de noviembre y enero (línea roja). Pero estos fueron solo eventos de corta duración, que tienden a ocurrir todos los años durante la temporada de frío. Lo que realmente llamó nuestra atención fue la reducción general del ozono, a principios de marzo, cuando los valores deberían subir lentamente. Algo estaba mal, y esta vez no fue solo un pico rápido y bajo de un mini agujero de ozono, sino un proceso de destrucción de ozono en toda regla. Para descubrir la causa, debemos investigar en primer lugar por qué se destruye el ozono.

El agujero de ozono sobre el Polo Sur se forma debido a un proceso químico que destruye el ozono. Ese proceso incluye aire muy frío (por debajo de -78 ° C), luz solar, y es impulsado por las emisiones humanas de aerosoles nocivos de clorofluorocarbono (CFC) e hidrofluorocarburo (HFC). La temperatura fría permite que se formen las nubes estratosféricas, y luego la luz del sol reacciona con esas nubes para iniciar un proceso fotoquímico que destruye el ozono, y así el agujero de ozono se forma y crece. A continuación se muestra una foto de estas nubes estratosféricas, que realmente son una vista espectacular para ser observada.

Como mencionamos, la destrucción del ozono también necesita luz solar, por lo que este proceso está limitado en el Polo Norte. A finales de febrero y marzo, cuando la luz solar llega al polo, la estratosfera sobre el Polo Norte ya no está lo suficientemente fría como para producir estas nubes, que son esenciales para el proceso de destrucción del ozono. Algunos años, como este, la estratosfera está anormalmente fría y puede producir las nubes estratosféricas al mismo tiempo que la luz solar llega al polo, comenzando la destrucción del ozono. El siguiente gráfico muestra temperaturas inusualmente bajas en la estratosfera inferior a un nivel de 50 hPa (18-20 km). Podemos ver que la temperatura baja por debajo del nivel de producción de nubes (195K) cada año, pero generalmente, no hay luz solar para comenzar el proceso de destrucción del ozono. Cuando la luz del sol llega al polo nuevamente, las temperaturas ya están subiendo por encima del umbral de formación de nubes.

Si miramos el mapa meteorológico de presión (altura geopotencial) y  temperatura para el nivel de 50 hPa (altitud de 18-20 km), tenemos el aire más frío contorneado en rosa. Esa zona muestra el área que está lo suficientemente fría como para que se formen nubes estratosféricas. Básicamente podemos ver el potente y frío vórtice polar, que domina en este nivel. El mapa indica que las nubes estratosféricas se están formando sobre el norte de Canadá, Groenlandia y el océano Ártico.

Nuestro propio análisis de ozono muestra la destrucción del mismo exactamente en la misma área. En esencia, este es un agujero de ozono real, al igual que el "infame" sobre la Antártida. Es inusualmente grande para el hemisferio norte y tiene valores bajos de ozono récord, bajando a 217 unidades Dobson como mínimo. Todavía no es tan grande y fuerte como el del Polo Sur. Esto se debe a que las temperaturas sobre el Polo Sur son mucho más bajas y generalizadas, y el proceso de destrucción del ozono también se ve fuertemente impulsado por los aerosoles de clorofluorocarbono (CFC) e hidrofluorocarburo (HFC).

El gráfico de ozono de capa polar muestra la comparación de los valores de ozono de los últimos 40 años en febrero. Este año hemos visto los niveles más bajos de ozono en febrero en las regiones polares del norte. Es probable que estos sean los valores más bajos en un período más largo que el de los últimos 40 años, ya que hubo emisiones de aerosoles más bajas más atrás y existe una tendencia general al enfriamiento de la estratosfera en las últimas décadas. Quizás podamos ver una tendencia de reducción lenta en los gráficos, especialmente en las primeras décadas, ya que las emisiones de aerosoles humanos fueron altas.

Los valores mínimos reales generalmente pueden revelar mejor la presencia de un agujero de ozono. Todavía no tenemos datos completos de marzo de 2020, ya que el mes aún no ha terminado, por lo que el último punto de datos es para 2019. Pero podemos mirar hacia el pasado, para ver que destacan dos años, 2011 y 1997, con valores mínimos muy bajos de ozono para marzo, que indican alguna forma de destrucción del ozono y una probable formación de agujeros de ozono.

Comparando los datos del análisis de ozono del 14 de marzo para 2020, 2011 y 1997, podemos ver que los tres años presentan un agujero de ozono. Pero, 1997 y 2011 no fueron tan intensos como este año, lo que probablemente hará que este agujero de ozono en marzo sea un récord firme, para muchas décadas hacia el pasado y quizás también hacia el futuro. Ya pensábamos en 2011 que el agujero de ozono de ese año no sería superado en mucho tiempo, pero solo 9 años después, estamos presenciando un evento mucho más fuerte.

El futuro del agujero de ozono no es tan brillante, porque la estratosfera está preparada para sufrir un calentamiento estratosférico. Las temperaturas van a aumentar, a medida que la influencia del Sol se fortalece a medida que comienza a calentar la región polar. Pronto hará demasiado calor para que se formen las nubes estratosféricas, y el proceso de destrucción del ozono se reducirá lentamente. A continuación se muestra el pronóstico de 10 días de la capa de ozono, que muestra la reducción del tamaño y la intensidad del agujero de ozono, aunque todavía va a estar presente durante algún tiempo.

Fuente: Publicado en Severe Wheater Europe el 16 de marzo de 2020 por Andrej Flis

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