Dobrá zpráva z Antarktidy: ozonová vrstva se dál obnovuje, letošní anomálie je průměrná
Letos pozorovaná ozonová anomálie nad Antarktidou se drží na průměrných hodnotách, bez výraznějších odchylek od dlouhodobého vývoje. Data ze satelitů a pozemních stanic ukazují, že rozsah i hloubka úbytku ozonu jsou srovnatelné s typickými sezónními trendy posledních let. Na rozdíl od čtyřech let v období 2020–2023, kdy úbytek ozonu dosáhl mimořádně velkých hodnot, letos ani v předchozím roce nedošlo k žádným dramatickým extrémům, což potvrzuje postupné obnovování ozonové vrstvy v Antarktidě. V dnešním článku si rozebereme, co stálo za výskytem výraznějších ozonových anomálií v letech 2020–2023 a jak to vypadá s ozonovou anomálií nyní.
Obr. 1 Prostorová distribuce celkového ozonu nad jižní polokoulí 19. 10. 2025. Modré odstíny ukazují výrazné ztenčení ozonové vrstvy, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Ozonová anomálie nad Antarktidou, známá také jako ozonová díra, ale toto označení může evokovat dojem, že v „ozonové díře“ žádný ozon není. To však není pravda, protože nějaké koncentrace, byť významně nižší tam jsou. Obecně za ozonovou anomálii označujeme ztenčení ozonové vrstvy pod 220 DU. Tato ozonová anomálie se formuje zejména díky kombinaci specifických chemických a dynamických podmínek ve stratosféře během jara na jižní polokouli. Klíčovým faktorem pro vznik ozonové anomálie je polární vír, který, pro hrubou představu, připomíná horizontálně i vertikálně rozsáhlou tlakovou níži, jež se vyskytuje především ve stratosféře v zimní polovině roku. Uvnitř polárního víru se díky nedostatku slunečního záření a extrémně prochlazuje vzduch. Prochlazování vzduchu také napomáhá jeho izolace od nižších zeměpisných šířek, kde je vzduch teplejší, ale díky polárnímu víru nedochází k jeho promíchávání.
V takto izolovaném prostředí se teploty ve stratosféře často pohybují pod -78 °C, což umožňuje vznik polárních stratosférických oblak (PSC). Na jejich povrchu dochází k chemickým reakcím, které z látek poškozujících ozonovou vrstvu (ODS z angl. ozone-depleting substances) aktivují halogenové radikály, zejména chlór a brom. Jakmile ke konci zimy a na začátku jara začne na PSC dopadat sluneční záření, tyto aktivované radikály v oblasti víru rychle reagují s ozonem, čímž způsobují jeho úbytek. Dalšími důležitými faktory jsou dynamické procesy, například omezený transport ozonu z nižších zeměpisných šířek (např. z tropické stratosféry, což je hlavní oblast vzniku ozonu) prostřednictvím mezosférické a stratosférické cirkulace, kterou označujeme jako Brewer-Dobsonova cirkulace. Velmi důležitým faktorem, co se týče velikosti a intenzity ozonové anomálie, je také specifický tvar (morfologie) polárního víru. Morfologie polárního víru, která zahrnuje jeho velikost, tvar a vertikální strukturu, hraje rovněž klíčovou roli při formování ozonové anomálie nad Antarktidou. Stabilní, rozsáhlý a symetrický vír efektivně izoluje vzduch uvnitř víru od okolního prostředí, čímž omezuje přísun ozonu z nižších zeměpisných šířek a umožňuje, aby ozon degradovaný chemickými reakcemi zůstal zachován v izolované oblasti, což vede k intenzivnější ozonové anomálii. Naopak deformace víru podporují částečný transport ozonu do víru, čímž dochází k redukci velikosti a intenzity ozonové anomálie.
Obr. 2 Vývoj velikosti ozonové anomálie v průběhu roku 2020, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Kombinace extrémně nízkých teplot, izolovaného cirkulačního systému a chemické aktivace halogenů tak vytváří ideální podmínky pro vznik a udržení rozsáhlé ozonové díry nad Antarktidou každé jaro, přičemž velikost a hloubka anomálie se mohou měnit mezi jednotlivými roky v závislosti na intenzitě těchto procesů a na vlivu přírodních faktorů, jako jsou sopečné erupce nebo přirozená variabilita atmosférických procesů.
Jak ukázala např. tato studie, v letech 2020–2023 byla ozonová anomálie nad Antarktidou v období jara (zejména v září) intenzivnější než obvykle. Obr. 2 ukazuje vývoj mimořádně rozsáhlé ozonové anomálie v průběhu roku 2020. I když dlouhodobý trend stále ukazuje obnovování ozonové vrstvy díky omezení antropogenních emisí ODS podle Montrealského protokolu, každý rok se může lišit v důsledku přirozené variability. Ta je způsobena kombinací zmíněných chemických a dynamických procesů ve stratosféře a proměnlivou strukturou polárního víru. Výsledkem byly čtyři po sobě jdoucí roky s neobvykle nízkým celkovým množstvím ozonu, což komplikuje pozorování rychlosti obnovování ozonové vrstvy.
Nicméně v každém roce (z období 2020–2023) se vyskytla odlišná kombinace faktorů, které k výraznější ozonové anomálii přispěly. V některých letech dominovalo chemické poškozování ozonu, v jiných zase slabší transportní procesy ozonu z nižších zeměpisných šířek. Velikost a tvar polárního víru se také významně lišily, což ovlivnilo rozložení nízkých hodnot ozonu nad Antarktidou. Důležité je však zmínit, že ačkoliv se v těchto letech objevily rozsáhlé ozonové anomálie, neznamená to, že by obnovování ozonové vrstvy bylo ohroženo. Dlouhodobé trendy stále potvrzují postupné zlepšování stavu stratosférického ozonu.
Na variabilitu ozonu mají vliv i přírodní události, jako jsou sopečné erupce nebo velké požáry, které do atmosféry uvolňují aerosoly a částice měnící chemii stratosféry. Například erupce sopky Hunga Tonga v roce 2022 přispěla jen k mírnému lokálnímu úbytku ozonu, zatímco chemické procesy a dynamika polárního víru byly hlavními faktory neobvykle rozsáhlých ozonových anomálií v období 2020–2023. Je podstatné, že krátkodobé výkyvy jsou normální a neznamenají zpomalení obnovování ozonové vrstvy, která se díky mezinárodním opatřením stále stabilně obnovuje.
Obr. 3 Vývoj teplot v tlakové hladině 10 hPa v oblasti 60-90° j. š. v roce 2024. Modré šipky ukazují dvě náhlá stratosférická oteplení, kdy došlo k náhlému vzestupu stratosférických teplot v důsledku působení planetárních vln, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Pokud se podíváme na rok 2024, který následoval po letech s výraznější ozonovou anomálií, tak v antarktické stratosféře v tomto roce došlo ke dvěma událostem tzv. náhlého stratosférického oteplení (SSW; Obr. 3). Podrobněji tyto události popisuje tato studie. Při tomto jevu dochází k náhlému zvýšení stratosférických teplot. Tyto jevy jsou nad Arktidou pozorovány poměrně často, avšak na jižní polokouli se vyskytují jen výjimečně. V červenci a srpnu 2024 však nad Antarktidou došlo ke dvěma po sobě jdoucím SSW událostem, což představuje mimořádně neobvyklý jev. Tyto epizody způsobily prudký nárůst teploty ve stratosféře o přibližně 17 °C během krátké doby a vedly k výraznému oslabení stratosférického polárního víru. Události SSW jsou způsobeny planetárními vlnami, které přenáší teplý vzduchu z nižších šířek do polární stratosféry, a kromě toho se tyto vlny vyznačovaly i zesíleným transportem ozonu. Zejména v červenci byly hodnoty celkového ozonu nad Antarktidou velmi vysoké a jarní ozonová anomálie byla víceméně průměrná (Obr. 4, modrá křivka).
Obr. 4 Vývoj velikosti ozonové anomálie v průběhu roku 2024 (modře) a 2025 (červeně), zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Průměrně velká ozonová anomálie je také v letošním roce. Obr. 4 (červeně) ukazuje, že největšího rozsahu dosáhla letošní ozonová anomálie začátkem září a následně se postupně zmenšovala. Její aktuální rozsah je přibližně 17 mil. km2. Podobný vývoj měla i loňská ozonová anomálie, která však největšího rozsahu dosáhla na přelomu září a října.
Závěrem lze říci, že ozonová vrstva nad Antarktidou v roce 2025 zůstává stabilní a její sezónní anomálie se drží na průměrných hodnotách. Pozorované výkyvy, stejně jako rozdíly mezi jednotlivými roky, jsou přirozenou součástí dynamiky stratosféry a chemických procesů ovlivňujících ozon. I přes několik let s mimořádně rozsáhlými ozonovými anomáliemi v období 2020–2023 dlouhodobý trend potvrzuje postupné obnovování ozonové vrstvy, zejména díky omezení emisí látek poškozujících ozon podle Montrealského protokolu. Sledujeme-li aktuální situaci, lze říct, že ozonová vrstva se nad jižní polokoulí nadále stabilizuje a její obnovování pokračuje, což je dobrá zpráva pro ochranu životního prostředí a pro udržení ochrany před UV zářením, kterou ozonová vrstva poskytuje.
Obr. 1 Prostorová distribuce celkového ozonu nad jižní polokoulí 19. 10. 2025. Modré odstíny ukazují výrazné ztenčení ozonové vrstvy, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Ozonová anomálie nad Antarktidou, známá také jako ozonová díra, ale toto označení může evokovat dojem, že v „ozonové díře“ žádný ozon není. To však není pravda, protože nějaké koncentrace, byť významně nižší tam jsou. Obecně za ozonovou anomálii označujeme ztenčení ozonové vrstvy pod 220 DU. Tato ozonová anomálie se formuje zejména díky kombinaci specifických chemických a dynamických podmínek ve stratosféře během jara na jižní polokouli. Klíčovým faktorem pro vznik ozonové anomálie je polární vír, který, pro hrubou představu, připomíná horizontálně i vertikálně rozsáhlou tlakovou níži, jež se vyskytuje především ve stratosféře v zimní polovině roku. Uvnitř polárního víru se díky nedostatku slunečního záření a extrémně prochlazuje vzduch. Prochlazování vzduchu také napomáhá jeho izolace od nižších zeměpisných šířek, kde je vzduch teplejší, ale díky polárnímu víru nedochází k jeho promíchávání.
V takto izolovaném prostředí se teploty ve stratosféře často pohybují pod -78 °C, což umožňuje vznik polárních stratosférických oblak (PSC). Na jejich povrchu dochází k chemickým reakcím, které z látek poškozujících ozonovou vrstvu (ODS z angl. ozone-depleting substances) aktivují halogenové radikály, zejména chlór a brom. Jakmile ke konci zimy a na začátku jara začne na PSC dopadat sluneční záření, tyto aktivované radikály v oblasti víru rychle reagují s ozonem, čímž způsobují jeho úbytek. Dalšími důležitými faktory jsou dynamické procesy, například omezený transport ozonu z nižších zeměpisných šířek (např. z tropické stratosféry, což je hlavní oblast vzniku ozonu) prostřednictvím mezosférické a stratosférické cirkulace, kterou označujeme jako Brewer-Dobsonova cirkulace. Velmi důležitým faktorem, co se týče velikosti a intenzity ozonové anomálie, je také specifický tvar (morfologie) polárního víru. Morfologie polárního víru, která zahrnuje jeho velikost, tvar a vertikální strukturu, hraje rovněž klíčovou roli při formování ozonové anomálie nad Antarktidou. Stabilní, rozsáhlý a symetrický vír efektivně izoluje vzduch uvnitř víru od okolního prostředí, čímž omezuje přísun ozonu z nižších zeměpisných šířek a umožňuje, aby ozon degradovaný chemickými reakcemi zůstal zachován v izolované oblasti, což vede k intenzivnější ozonové anomálii. Naopak deformace víru podporují částečný transport ozonu do víru, čímž dochází k redukci velikosti a intenzity ozonové anomálie.
Obr. 2 Vývoj velikosti ozonové anomálie v průběhu roku 2020, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Kombinace extrémně nízkých teplot, izolovaného cirkulačního systému a chemické aktivace halogenů tak vytváří ideální podmínky pro vznik a udržení rozsáhlé ozonové díry nad Antarktidou každé jaro, přičemž velikost a hloubka anomálie se mohou měnit mezi jednotlivými roky v závislosti na intenzitě těchto procesů a na vlivu přírodních faktorů, jako jsou sopečné erupce nebo přirozená variabilita atmosférických procesů.
Jak ukázala např. tato studie, v letech 2020–2023 byla ozonová anomálie nad Antarktidou v období jara (zejména v září) intenzivnější než obvykle. Obr. 2 ukazuje vývoj mimořádně rozsáhlé ozonové anomálie v průběhu roku 2020. I když dlouhodobý trend stále ukazuje obnovování ozonové vrstvy díky omezení antropogenních emisí ODS podle Montrealského protokolu, každý rok se může lišit v důsledku přirozené variability. Ta je způsobena kombinací zmíněných chemických a dynamických procesů ve stratosféře a proměnlivou strukturou polárního víru. Výsledkem byly čtyři po sobě jdoucí roky s neobvykle nízkým celkovým množstvím ozonu, což komplikuje pozorování rychlosti obnovování ozonové vrstvy.
Nicméně v každém roce (z období 2020–2023) se vyskytla odlišná kombinace faktorů, které k výraznější ozonové anomálii přispěly. V některých letech dominovalo chemické poškozování ozonu, v jiných zase slabší transportní procesy ozonu z nižších zeměpisných šířek. Velikost a tvar polárního víru se také významně lišily, což ovlivnilo rozložení nízkých hodnot ozonu nad Antarktidou. Důležité je však zmínit, že ačkoliv se v těchto letech objevily rozsáhlé ozonové anomálie, neznamená to, že by obnovování ozonové vrstvy bylo ohroženo. Dlouhodobé trendy stále potvrzují postupné zlepšování stavu stratosférického ozonu.
Na variabilitu ozonu mají vliv i přírodní události, jako jsou sopečné erupce nebo velké požáry, které do atmosféry uvolňují aerosoly a částice měnící chemii stratosféry. Například erupce sopky Hunga Tonga v roce 2022 přispěla jen k mírnému lokálnímu úbytku ozonu, zatímco chemické procesy a dynamika polárního víru byly hlavními faktory neobvykle rozsáhlých ozonových anomálií v období 2020–2023. Je podstatné, že krátkodobé výkyvy jsou normální a neznamenají zpomalení obnovování ozonové vrstvy, která se díky mezinárodním opatřením stále stabilně obnovuje.
Obr. 3 Vývoj teplot v tlakové hladině 10 hPa v oblasti 60-90° j. š. v roce 2024. Modré šipky ukazují dvě náhlá stratosférická oteplení, kdy došlo k náhlému vzestupu stratosférických teplot v důsledku působení planetárních vln, zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Pokud se podíváme na rok 2024, který následoval po letech s výraznější ozonovou anomálií, tak v antarktické stratosféře v tomto roce došlo ke dvěma událostem tzv. náhlého stratosférického oteplení (SSW; Obr. 3). Podrobněji tyto události popisuje tato studie. Při tomto jevu dochází k náhlému zvýšení stratosférických teplot. Tyto jevy jsou nad Arktidou pozorovány poměrně často, avšak na jižní polokouli se vyskytují jen výjimečně. V červenci a srpnu 2024 však nad Antarktidou došlo ke dvěma po sobě jdoucím SSW událostem, což představuje mimořádně neobvyklý jev. Tyto epizody způsobily prudký nárůst teploty ve stratosféře o přibližně 17 °C během krátké doby a vedly k výraznému oslabení stratosférického polárního víru. Události SSW jsou způsobeny planetárními vlnami, které přenáší teplý vzduchu z nižších šířek do polární stratosféry, a kromě toho se tyto vlny vyznačovaly i zesíleným transportem ozonu. Zejména v červenci byly hodnoty celkového ozonu nad Antarktidou velmi vysoké a jarní ozonová anomálie byla víceméně průměrná (Obr. 4, modrá křivka).
Obr. 4 Vývoj velikosti ozonové anomálie v průběhu roku 2024 (modře) a 2025 (červeně), zdroj: ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Průměrně velká ozonová anomálie je také v letošním roce. Obr. 4 (červeně) ukazuje, že největšího rozsahu dosáhla letošní ozonová anomálie začátkem září a následně se postupně zmenšovala. Její aktuální rozsah je přibližně 17 mil. km2. Podobný vývoj měla i loňská ozonová anomálie, která však největšího rozsahu dosáhla na přelomu září a října.
Závěrem lze říci, že ozonová vrstva nad Antarktidou v roce 2025 zůstává stabilní a její sezónní anomálie se drží na průměrných hodnotách. Pozorované výkyvy, stejně jako rozdíly mezi jednotlivými roky, jsou přirozenou součástí dynamiky stratosféry a chemických procesů ovlivňujících ozon. I přes několik let s mimořádně rozsáhlými ozonovými anomáliemi v období 2020–2023 dlouhodobý trend potvrzuje postupné obnovování ozonové vrstvy, zejména díky omezení emisí látek poškozujících ozon podle Montrealského protokolu. Sledujeme-li aktuální situaci, lze říct, že ozonová vrstva se nad jižní polokoulí nadále stabilizuje a její obnovování pokračuje, což je dobrá zpráva pro ochranu životního prostředí a pro udržení ochrany před UV zářením, kterou ozonová vrstva poskytuje.
Encyklopedie počasí
Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.
