Das bekannteste Merkmal der polaren Stratosphäre ist der Polarwirbel. Dieser führt zu weit verbreiteten Veränderungen im Wettersystem, hat aber auch Auswirkungen auf die Chemie der Atmosphäre, insbesondere in der Ozonvariation. Meistens werden die Wechselwirkungen zwischen dem Polarwirbel und der Ozonzerstörung über dem Südpol (Antarktis) beobachtet, nun rückt der heuer besonders stark ausgebildete arktische Polarwirbel und seine potentielle Rolle für die seltener stattfindende Ozonzerstörung über dem Nordpol ins Blickfeld der wissenschaftlichen Untersuchungen.
Ozonloch am Nordpol?
Über den arktischen Polarwirbel in der Stratosphäre und seine Beziehung zum Winterwetter in Europa haben wir bereits an einer anderen Stelle berichtet (siehe hier). Nun sieht es so aus, als könnte dieses stratosphärische Zirkulationsphänomen auch Auswirkungen auf den Ozonabbau über der Arktis haben. Der Ozonabbau in der Stratosphäre ist deswegen besorgniserregend, weil die Ozonschicht in der Stratosphäre über 95 bis 99 % der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert, vor allem die gefährliche UV-B Strahlung.
Für den Ozonabbau sind vor allem sehr niedrigeTemperaturen und das Sonnenlicht notwendig, damit die Bildung von sog. polaren Stratosphärenwolken (engl. Polar Stratospheric Clouds – PSC) möglich wird. Die Stratosphärenwolken bilden sich oberhalb etwa 20 km Höhe und bestehen aus Schwefelsäure- oder Salpetersäurekristallen (Typ I). Wenn die Temperaturen unterhalb etwa -85 °C sinken, auch aus Eiskristallen (Typ II). Ihrem Aussehen nach werden sie auch Perlmuttwolken genannt.
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Diese Wolken dienen als Oberflächen für verschiedene chemische Reaktionen während der Polarnacht, die dann zum Ende der Polarnacht durch eintreffende Solarstrahlung im Endeffekt zum Ozonabbau führen. Besonders effektiv dabei sind die Wolken vom Typ II. Normalerweise kommt es selten vor, dass in der Arktis solch niedrige Temperaturen auftreten, in der Antarktis dagegen häufig – deswegen finden diese Vorgänge meistens in der Antarktis statt.
Ungewöhnlich kalt in der Stratosphäre
In diesem Winter scheinen die Bedingungen auch auf der Nordhalbkugel perfekt zu sein. Während der Polarnacht auf der Nordhemisphäre wurden im Jänner und Februar extrem niedrige Temperaturen beobachtet, die zur Ausbildung von Stratosphärenwolken vom Typ II führten. Diese wurden heuer oft beobachtet, wie wir auch in unserem früheren Artikel berichtet haben.
Das Zusammenspiel scheint auch schon Wirkung zu zeigen, denn Beobachtungen zeigen, dass die aktuelle Ozonkonzentration über dem Nordpol einen rekordverdächtig niedrigen Wert im Vergleich zum Winter 2018/19 sowie im jahrelangen Vergleich erreicht hat.
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