Le printemps 2005 comptera-t-il parmi les mauvais pour l’ozone arctique ?

Par Drew Shindell, NASA, GISS (traduit par Pierre Allemand)

L’hiver actuel et le début du printemps ont été extrêmement froids dans la stratosphère arctique, ce qui est un facteur de réduction substantielle de l’ozone dans cette région. La presse a récemment fait allusion à ce phénomène, (Sitnews, Seattle Post Intelligencer),mais quels sont, en fait, les résultats, et qu’est-ce qui fait que cela arrive ?

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Min Arctic Strat Temp 50N-90N 2004/2005(conditions actuels)

Tout d’abord, passons en revue certains fondamentaux. La recette pour une perte massive d’ozone au printemps dans les régions polaires comme le trou annuel d’ozone au dessus de l’Antarctique au cours des deux dernières décennies est très simple. Les deux ingrédients principaux sont des gaz halogènes réactifs comme le chlore ou le brome, et de la lumière solaire. Pour la préparation, gardez les halogènes à des températures extrêmement basses, typiquement au-dessous de –78°C (195 °K). Utilisez un vortex polaire puissant pour mélanger les halogènes afin d’atteindre plus facilement la température requise. Quand le mélange a été correctement refroidi, ajoutez la lumière solaire, et vous obtiendrez rapidement la destruction de l’ozone.

Dans le monde réel, le chlore et le brome sont tous les deux facilement disponible partout dans la stratosphère en particulier le chlore à partir des chlorofluorocarbures qui sont bien répartis dans la basse atmosphère (où ils sont stables), avant d’entrer dans la stratosphère où ils sont décomposés photochimiquement.

Les composés halogénés qui résultent de la décomposition se retrouvent sous une forme relativement inerte ayant peu d’effet sur l’ozone. Néanmoins, dans des conditions de températures très basses, des gouttelettes de glace et de liquide en surfusion (appelées nuages stratosphériques polaires [NdT : PSC, Polar Stratospheric Clouds]) peuvent se former, même dans les conditions de faible densité présentes dans la basse stratosphère (de 15 à 25 km d’altitude).

Des réactions chimiques à la surface de ces gouttelettes peuvent rapidement convertir les composés halogénés en une forme très réactive. La destruction de l’ozone est donc extrêmement sensible aux faibles changements de température quand la stratosphère est proche du point de congélation. Les températures elles-mêmes sont hautement influencées par l’intensité du vortex polaire, un vent qui tourbillonne autour du pôle, et qui s’il est suffisamment fort, peut garder l’air confiné pendant tout l’hiver de la nuit polaire, ce qui provoque sont refroidissement intense.

La raison première pour laquelle la destruction de l’ozone est plus faible en Arctique qu’en Antarctique est que les températures arctiques sont typiquement plus hautes de 10 degrés, car le vortex arctique est généralement plus faible que son pendant antarctique. Ceci parce que la différence de disposition des continents entre les deux hémisphères affecte la dynamique de la circulation stratosphérique.

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