Body text
Na de ontdekking van een snelle afname van ozon boven Antarctica en een tragere afname op middelste breedtegraden, werd in 1987 het Montreal Protocol opgesteld om chemicaliën die ozon afbreken te verbieden en om regelmatige wetenschappelijke evaluaties van de ozonlaag te verplichten.
De LOTUS-onderzoeksgemeenschap, gecoördineerd door het BIRA, draagt bij aan deze evaluaties en heeft overtuigend bewijs geleverd voor herstel van ozon in de bovenste stratosfeer sinds 2000. De trends in de lagere stratosfeer blijven echter zeer onzeker vanwege grote meetonzekerheden en natuurlijke variabiliteit, met name die welke verband houdt met het El Niño Southern Oscillation (ENSO) klimaatpatroon.
Stratosferisch ozon en de El Niño–Southern Oscillation
ENSO is een natuurlijk voorkomende cyclus van opwarming en afkoeling van de tropische Stille Oceaan die zich om de twee tot zeven jaar herhaalt. Deze cyclus heeft een sterke invloed op de mondiale circulatie van oceaan en atmosfeer en beïnvloedt zowel de troposfeer als de stratosfeer (Figuur 2).
Waarnemingen tonen aan dat de ozonconcentraties in de tropische lagere stratosfeer tijdens El Niño-gebeurtenissen afnemen als gevolg van een sneller transport van ozonarme troposferische lucht naar de stratosfeer. Bijgevolg vereist een nauwkeurige schatting van langetermijntrends in ozon om met deze variabiliteit rekening te houden, met name in de lagere stratosfeer.
Schatting van de responstijd van ozon op ENSO
Langetermijntrends in ozon worden doorgaans afgeleid door tijdsreeksanalyses die bronnen van variabiliteit in rekening brengen, waaronder ENSO. Traditioneel gaan deze analyses ervan uit dat ozonconcentraties onmiddellijk veranderen bij ENSO-gebeurtenissen, hoewel dit niet kwantitatief gestaafd werd met waarnemingen.
Om deze aanname te verifiëren, hebben onderzoekers van het BIRA, in het kader van het BRAIN-be 2.0-project TAPIOWCA, een uitgebreide analyse uitgevoerd met behulp van drie satelliet-datasets die algemeen erkend worden als referenties, om de responstijd van stratosferisch ozon op ENSO-gebeurtenissen te kwantificeren.
Resultaten en implicaties
Onze resultaten tonen aan dat ozonconcentraties in de tropische lagere stratosfeer met een vertraging van ongeveer 2 tot 6 maanden reageren op ENSO (Figuur 3).
Langere responstijden van 3 tot 9 maanden komen voor in de tropische en middelste breedtegraden van de bovenste stratosfeer, evenals in de lagere stratosfeer van de middelste breedtegraden, zij het met aanzienlijk lagere zekerheid. Wanneer met deze responstijden rekening wordt gehouden in analyses, veranderen de geschatte ozontrends echter met minder dan 0,5% per decennium en nemen de bijbehorende onzekerheden in vergelijkbare mate af. Deze aanpassingen zijn klein in verhouding tot typische waarden van de trends (1–2% per decennium) en onzekerheden (2–3% per decennium) in de lagere stratosfeer.
We concluderen dat de nauwkeurigheid van trendanalyses inderdaad toeneemt wanneer de niet-instantane aard van de ENSO-respons wordt meegerekend. Tegelijk kunnen we met meer vertrouwen stellen dat het verwaarlozen van de ENSO-responstijd slechts een beperkte invloed heeft op de conclusies van langetermijnbeoordelingen van stratosferische ozontrends.
