21 декабря превысил 3 ед. СКО [93]. В таком случае, по какой причине в 2020 г. озоновая «дыра» в Антарктике достигла максимальных размеров? Метеорологи предполагают, что возникновение такой крупной «дыры» связано со стабильным и сильным холодным полярным вихрем, который зародился на рубеже зимы и весны в атмосфере южного полюса. Впервые за годы наблюдений (с 1979 г.) в 2020 г. были зарегистрированы отрицательные аномалии ежедневных значений полярного озона в Арктике и Антарктике. Продолжительные отрицательные озоновые аномалии ежедневных значений общего содержания озона над северными регионами территорией России в зимне-весенний период 2020 г. связывают с особенностями развития и динамикой циркумполярного арктического вихря, который долго не разрушался даже после выхода на материк. Дефицит достигал 60 %. Низкие значения арктического озона ученые НИУ Росгидромета объясняют высокой интенсивностью циркумполярного вихря, сильными ветрами, низкими температурами стратосферы и большим количеством стратосферных облаков.
Зарубежные исследователи в качестве основной причины уменьшения озонового слоя указывают на фотохимическое разрушение озона окислами хлора (и отчасти брома), которые накапливаются в стратосфере при разрушении галогеноуглеводородных соединений (фреонов и галогенов) антропогенного происхождения [96]. О влиянии окиси хлора на образование озоновых аномалий аргументировали, сомнительно, лишь для Антарктиды. Концепция подвергается критике.
Во время полярной ночи ежегодно наблюдается рост общего содержания озона от осени к весне. Этот факт указывает на существование в полярной стратосфере источника озона, отличного от фотохимического. Фотохимическая теория не может объяснить весенний максимум общего содержания озона в полярных и субполярных широтах, а также рост общего содержания озона от экватора к полюсам. Немецкий метеоролог В. Андерсон первым обратил внимание на возможную роль космических лучей в дополнительном образовании озона в полярной стратосфере. Исследуя влияние солнечной активности на циркуляцию верхней тропосферы и нижней стратосферы, тогда молодой ученый Б.И. Сазонов, выдвинул идею, согласно которой солнечные и галактические космические лучи передают свою энергию через слой озона на высотах 15–20 км [109]. Он объяснил природу интенсификации диссоциации молекулярного кислорода (и дополнительного образования озона), как результат воздействия космических частиц (протонов) на атомы воздуха.
Образование молекулярного кислорода протонами галактических космических лучей (ГКЛ) в полярной стратосфере является источником дополнительного образования озона, и в основном ограничивается высотами 8–18 км. Максимальное поглощение ГКЛ в высотном слое 13–16 км [109]. В зимне-весенний период в этом слое происходит формирование вторичного максимума в вертикальном распределении плотности озона. Вторичный максимум расположен ниже основного озонового максимума. То, что наблюдается снижение содержания озона в полярных сферах, противоречит механизму его образования. Многие из авторов научных публикаций считают, что собрано недостаточно фактов для квалифицированного заключения о действительных причинах появления озоновой проблемы в областях Антарктики и Арктики.
Ученые дискутируют о природе аномальных явлений в Южном и в Северном полушарии. Применение хлорфторуглеродов в производстве давно запрещено, однако озоновый слой в Арктике весной 2020 г. интенсивно разрушался. Все указывает на то, что Монреальский протокол проблему не решает. Наличие ХФУ в полярных стратосферных облаках – это домысливание, не имеющее реальных оснований. Утверждение американских ученых о причине образования озоновой дыры в Антарктике не подкрепляется результатами наблюдений за перемещением в полярные зоны веществ разрушающих озон. Нет причин, для проникновения ХФУ в высокие широты, и возможностей преодоления вихревых зон воздуха. Ученые не представили теоретического обоснования и экспериментального доказательства того, что вследствие фотохимических реакций озон внутри вихря подвержен разрушению.
Если подходить не предвзято, то отрицательные тренд ОСО отражает режим воздействия ГЭЦ на газы в атмосфере, в том числе озон. Положительно заряженная головная часть масштабной плазменной структуры, расположенная вокруг силовых линий, во время перемещения в атмосфере будет вытеснять на периферию от поверхности плазмоида ионы и частицы с приобретенным положительным зарядом. Отрицательные ионы будут притягиваться к плазменной структуре, движущейся с Запада через Северный магнитный полюс (наиболее часто в направлении РФ). По внешним границам вокруг ГЭЦ образуются зоны повышенной концентрации газов. Воздействие галактического излучения на молекулы кислорода, будет в этих зонах дополнительно вырабатывать озон, увеличивая его содержание выше средних норм. Так можно объяснить локальную положительную аномалию в содержании озона, не естественную по своей природе.
20. Аутентичность информации о содержании и отклонениях озона в атмосфере
В докладах НИУ Росгидромета об особенностях климата на территории РФ за 2019–2020 гг. отмечают, что анализ выполнен по данным отечественной сети фильтровых озонометров М–124 с привлечением результатов измерений мировой озонометрической сети, поступающих в Мировой центр данных ВМО по озону и ультрафиолетовой радиации (WOUDC) в Канаде, а также данных спутниковой аппаратуры OMI (США). Основной объем данных о характеристиках весенней Антарктической озоновой аномалией (максимальная площадь, минимальное значение ОСО в ней и общий дефицит озона) получают из спутниковых наблюдений приборами производства США и западноевропейских стран. Количественные показатели заимствованы с сайта NASA (http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov), США.
Система мониторинга России, работающая под руководством Главной геофизической обсерватории, использует данные отечественной сети фильтровых озонометров М–124. Одновременно качество работы всей системы оперативно контролируют, сверяясь с наблюдениями, полученных с помощью спутниковой аппаратуры OMI (НАСА, США). В международные научные группы, представляющие итоги изменений озонового слоя и дальнейшие планы его исследований, представители России практически не входят, вероятная причина: «… возможно, из-за отсутствия координации с зарубежными организациями». При сравнении уровня отечественных и зарубежных исследований (США, Канада, Германия, Япония, Великобритания, Франция) отмечают [104]: качество данных наземной озонометрической в России уступает качеству спутниковой аппаратуры TOMS—OMI; в РФ не проводится регулярные наблюдения вертикального распределения озона. Работы по исследованию и моделированию изменчивости озонового слоя, проводимые в ЦАО и ГГО, авторы публикации оценивают, как частично соответствующие мировому уровню. Пополнение баз ежедневных сведений по озону в России проводят, в основном, за счет данных, получаемых в мировых архивах спутниковых и наземных наблюдений.
Для слежения за изменением концентрации озона в атмосфере была создана международная сеть, измерительные станции которой обеспечены спектрометрами. Затем стали использовать спутники, на которых разместили аналогичную аппаратура. Измерения со спутников позволяют дистанционно определять общее содержание озона с помощью рассеянного солнечного излучения. Данные с приборов TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer), установленных на искусственных спутниках Земли (Nimbus-7, Meteor-3 и Earth Probe) использовались для анализа глобальных полей ОСО с конца 1978 года. С 2004 г. измерения ОСО ведутся с помощью аппаратуры OMI (EOS AURA).
В 2012 г. была представлена база данных ОСО, основанная только на данных измерений приборами SBUV Merged Total And Profile Ozone Data, которая была рекомендована разработчиками для анализа трендов и длиннопериодной изменчивости полей озона. Одной из причин создания этой базы является сдвиг результатов измерений ОСО прибором OMI относительно данных TOMS, причины которого не известны на сегодняшний день. В массиве данных за 1979–2012 гг. имеются значительные сезонные пропуски сведений в области 60–75