تقيس بيانات الأقمار الصناعية الحالية الأوزون بشكل منفصل في طبقات الستراتوسفير السفلية والمتوسطة والعليا، وتساعد عمليات المحاكاة النموذجية العلماء على معرفة أسباب أي تغييرات في هذه الطبقات. هذه هي القدرة التي نتصور إضافتها إلى عالم الخمسينيات.
الكشف المبكر
أجرى الباحثون نموذجًا مناخيًا يشتمل على كيمياء الأوزون، وتغذيته بتاريخ انبعاثات الغازات الدفيئة، والتلوث المستنزف للأوزون، والأحداث الطبيعية مثل الانفجارات البركانية. بعد تحديد الخلفية ببعض عمليات المحاكاة بدءًا من عام 1850، أجروا العديد من عمليات المحاكاة بدءًا من عام 1950 فصاعدًا مع ظروف جوية مختلفة قليلاً في البداية لتوليد مجموعة من الإنجازات.
يعتمد اكتشاف اتجاه انخفاض الأوزون على مدى قوة الاتجاه وعلى مدى قوة الضوضاء. تستجيب الأجزاء السفلية والمتوسطة من طبقة الستراتوسفير بقوة أكبر لأشياء مثل الانفجارات البركانية، ولدينا ثوران بركان جبل أجونج عام 1963 لنتعامل معه.
الأوزون الموجود في طبقة الستراتوسفير العليا أقل تغيرًا بكثير، كما أنه حساس جدًا للملوثات المستنفدة للأوزون. وفي حين أن تأثيرات هذه الملوثات تكون أقوى عند خطوط العرض المتوسطة إلى المرتفعة، فإن التباين يكون في أدنى مستوياته بالقرب من المناطق الاستوائية. في النموذج، هذا هو المكان الذي ظهر فيه اتجاه استنفاد الأوزون أولاً.
وإذا قمنا بتشغيل بنيتنا التحتية العلمية الحديثة في عام 1950، فسوف يصبح استنفاد الأوزون قابلاً للاكتشاف أولاً (تجاوز شريط الثقة الإحصائي بنسبة 95%) في طبقة الستراتوسفير العليا فوق المناطق الاستوائية في عام 1957 تقريبًا. وعند هذه النقطة، كان ما بين نصف إلى ثلثي الكلور الذي يأكل الأوزون هناك لا يزال رابع كلوريد الكربون وليس مركبات الكربون الكلورية فلورية.
في مكان آخر، كان سيستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً. بحلول عام 1976، كان من الممكن اكتشافه في طبقة الستراتوسفير السفلية، بما في ذلك فوق القارة القطبية الجنوبية، حيث لم يتم اكتشاف ثقب الأوزون فعليًا إلا بعد مرور عقد آخر.
لذا يبدو أن استنفاد الأوزون كان قابلاً للاكتشاف من الناحية الفنية في وقت أبكر بكثير من اكتشافه، وهذا يعني أننا ربما كنا نتدخل في وقت أقرب ونمنع فقدان الأوزون بشكل أفضل.
ومع ذلك، يشير الباحثون أيضًا إلى أن هذا النوع من المراقبة معرض للخطر حاليًا. القمر الصناعي الذي يقيس الأوزون حاليًا على ارتفاعات متعددة في طبقة الستراتوسفير موجود في مداره منذ عام 2004 وقد تجاوز تاريخ انتهاء الصلاحية المقصود. (في الواقع، دعا مقترح ميزانية البيت الأبيض في العام الماضي إلى إغلاقه). وبدون بديل، سيصبح من الصعب للغاية اكتشاف التغييرات المستقبلية بينما لا تزال صغيرة.
PNAS، 2026. DOI: 10.1073/pnas.2608286123 (حول معرفات DOIs).
