Otsonikerros elpymässä Montrealin pöytäkirjan ansiosta

1980-luvulta lähtien otsonikerroksen tilaa on seurattu maanpinnalta, ilmakehästä ja avaruudesta käsin. Neljän vuoden välein Maailman ilmatieteen järjestö WMO julkaisee Scientific Assessment of Ozone Depletion -arviointiraportin otsonikerroksen tilanteesta. Tuorein raportti vahvistaa Montrealin pöytäkirjan onnistuneen tavoitteessaan: otsonikerrosta tuhoavat yhdisteet ovat vähentyneet ilmakehässä.

Raportin tiivistelmässä kerrotaan seuraavaa: “Stratosfäärin yläosien otsonimäärä on lisääntymässä. Etelämantereen yllä kokonaisotsonimäärä jatkaa kasvuaan huolimatta siitä, että suurtakin vuosittaista vaihtelua esiintyy otsoniaukon koossa, voimakkuudessa ja kestossa. Kokonaisotsonimäärän ennustetaan palautuvan 1980-luvun tasolle Etelämantereen yllä noin vuonna 2066, arktisilla alueilla noin vuonna 2045 ja napa-alueita lukuun ottamatta maapallolla keskimäärin vuonna 2040." Otsonia tuhoavien yhdisteiden vähentäminen on myös lieventänyt maailmanlaajuista lämpenemistä 0,5–1 asteen verran.

Tämänhetkiset tieteelliset ja poliittiset haasteet liittyvät otsonia tuhoavien yhdisteiden odottamattomiin päästöihin, kuten CFC-11-yhdisteen löytymiseen ilmakehästä, sekä stratosfäärin alaosan otsonin pitkäaikaismuutosten epävarmuuksiin. Poikkeavat tapahtumat, kuten suuret luontopalot, tulivuorenpurkaukset tai ilmakehän dynamiikan häiriöt voivat tilapäisesti vaikuttaa ilmakehän kemiallisiin tai dynaamisiin prosesseihin, jotka vaikuttavat stratosfäärin otsonimäärään.

Ilmatieteen laitoksen tutkijat osallistuvat tieteelliseen arviointiin

Ilmatieteen laitoksen tutkijat osallistuivat aktiivisesti sekä arviointiraportin kirjoittamiseen että tieteelliseen arviointiin.

“Mittaustulokset todistavat yksiselitteisesti, että ylemmän stratosfäärin otsonimäärä on kasvanut vuosien 2000 ja 2020 välillä. Tämä johtuu sekä otsonia tuhoavien yhdisteiden vähenemisestä ilmakehässä että kasvihuonekaasujen lisääntymisestä johtuvasta stratosfäärin jäähtymisestä. Maanpinta- ja satelliittimittauksista lasketut tulokset osoittavat 0,3 prosentin kasvua vuosikymmenessä, kun tarkastellaan koko maapalloa napa-alueita lukuun ottamatta vuosien 1996 ja 2020 välillä, mutta epävarmuus on vielä merkittävä. Arktisella alueella vuosien välinen vaihtelu on suurta, eikä tilastollisesti merkittävää muutosta ole vielä havaittu”, kertoo arviointiraportin kirjoittamiseen osallistunut vanhempi tutkija Viktoria Sofieva.

Ilmatieteen laitos on monipuolisesti sitoutunut katsauksessa esitettyyn tutkimustyöhön. Se on aktiivisesti mukana Euroopan avaruusjärjestön ESAn Ozone Climate Change Initiative -ohjelmassa sekä yhteiseurooppalaisessa Copernicus Copernicus Climate Change Service -kokonaisuudessa, jossa sillä on johtava rooli stratosfäärin otsonin pystyjakauman pitkien aikasarjojen tuottajana. Työ sisältää jatkuvaa otsonin ja UV-säteilyn määrän seurantaa: palloluotauksia ja maanpintamittauksia niin Suomessa kuin Etelämantereella sekä satelliittimittauksia, jotka tuottavat mittaustietoa koko maapallon alueelle.

Otsonimäärän muutokset stratosfäärissä pystyleikkauksena noin 15-45 km:n korkeudelta maanpinnan yläpuolelta. Tulokset on esitetty kolmelle eri leveyspiirivyöhykkeelle. Vaaleanpunaisella on merkitty satelliittimittauksista laskettu muutos ja mustalla mallilaskelmilla saadut tulokset. Ohuet vaaleanpunaiset viivat ovat epävarmuusrajat satelliittimittauksiin perustuville tuloksille ja harmaa alue vastaavasti mallilaskelmille. Suurin otsonimäärän kasvu havaitaan stratosfäärin yläosassa kaikilla kolmella vyöhykkeellä. Siellä myös satelliittimittauksista ja malleista saadut tulokset vastaavat parhaiten toisiaan. Suurin kasvu, noin 2 % vuosikymmenessä, on tapahtunut noin 40 km:n korkeudella. Tulosten epävarmuudet tulevat suuremmiksi 25 km:n alapuolella, missä satelliittimittaukset ja mallit antavat vastakkaiset tulokset. Lähde: ES-5 arviointiraportin tiivistelmä.

Lisätietoja:

• Scientific Assessment of Ozone Depletion -arviointiraportti (englanniksi)

• Scientific Assessment of Ozone Depletion -arviointiraportin tiivistelmä (englanniksi)

Vanhempi tutkija Viktoria Sofieva, Ilmatieteen laitos, puh. 050 380 3413, viktoria.sofieva@fmi.fi,

Tutkimusprofessori Anton Laakso, Ilmatieteen laitos, puh. 050 3607186, anton.laakso@fmi.fi (luku 6)

Tutkimusprofessori Alexey Karpechko, Ilmatieteen laitos, puh. 045 315 6020, alexey.karpechko@fmi.fi

Dosentti Kaisa Lakkala, Ilmatieteen laitos, puh. 040 747 6792, kaisa.lakkala@fmi.fi (vaikutukset UV-säteilyyn)

Otsoni- ja UV-säteilymittauksia:

• SAMPO: tuoreimmat satelliittimittaukset

• Tuorein otsoniluotaus Sodankylästä

• Ilmatieteen laitoksen UV-sivut ja UVI-ennuste

• NASA: Napa-alueiden otsonitilanne

• Ilmatieteen lait

  oksen SILAM-otsoniennusteet

• EU:n Copernicus-ohjelma, otsonkerroksen seuranta

Montrealin pöytäkirjan tavoitteena on suojella otsonikerrosta

Ilmakehän otsonikerron suojaa elämää maapallolla haitalliselta auringon ultraviolettisäteilyltä (UV-säteily). Otsonikerros on tärkeässä asemassa myös maapallon ilmakehän säteilytasapainon kannalta. 1980-luvun alkupuolella tutkijat huomasivat tämän maapallon luonnollisen aurinkosuojan vähenevän hälyttävästi eteläisen napa-alueen yläpuolella. Keväisin Etelämantereen ylle muodostui ns. otsoniaukko. Syyt otsonikerroksen vähenemiseen löytyivät pian, ja vuonna 1987 solmittiin kansainvälinen yhteistyösopimus, Montrealin pöytäkirja, jossa maat sitoutuivat lopettamaan otsonia tuhoavien yhdisteiden käytön.