ヨーロッパのESAの発表によると、今年の南極上空のオゾンホールは記録的な大きさに達しているとのことです。Copernicus Sentinel-5P衛星の測定結果によれば、このオゾンホールは、科学者が「オゾン枯渇地域」と呼ぶもので、2023年9月16日には2600万平方キロメートルに達しました。これはブラジルの約3倍の大きさです。
オゾンホールの大きさは定期的に変動します。8月から10月にかけて、オゾンホールは大きくなり、9月中旬から10月中旬に最大に達します。南半球の成層圏の温度が上昇し始めると、オゾンの枯渇は減速し、極渦は弱まり、最終的には崩壊します。そして12月末までにはオゾンレベルが正常に戻ります。
2017年10月に打ち上げられたCopernicus Sentinel-5Pは、大気を監視するために専用された最初のCopernicus衛星です。この衛星は、ESAが欧州連合の環境監視プログラムのために開発するCopernicus Sentinelミッションの一部です。衛星にはTropomiと呼ばれる先進的な多分光イメージング分光計が搭載されており、電磁スペクトルの異なる部分で大気ガスのユニークな指紋を検出し、これまで以上に正確に、そしてより高い空間解像度で広範囲の汚染物質をイメージングします。
Tropomiによる全オゾン測定は、DLRとRoyal Belgium Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB)が開発したアルゴリズムを使用して、ドイツ航空宇宙センター(DLR)のSentinel-5P地上セグメントで処理されます。DLRの上級科学者であるDiego Loyola氏は、「Sentinel-5Pの全オゾン製品は、地上データと比較してパーセンテージレベルの精度を持っており、これによりオゾン層とその進化を密接に監視することが可能となります。Tropomiの測定は、ほぼ3十年にわたるヨーロッパの衛星センサーによる全球オゾンデータ記録を拡張しています」とコメントしています。
なぜオゾンホールはこんなに大きいのでしょうか？オゾンホールの大きさの変動は、主に南極地域を囲む強風帯の強さによって決まります。この強風帯は地球の自転と極地と温帯との間の強い温度差の直接的な結果です。風の帯が強いと、それは障壁のように機能します：極地と温帯の間の空気塊は交換されず、冬の間に極地上空で冷却されたままになります。
2022年1月のHunga Tonga-Hunga Ha’apaiの噴火が今年の異常なオゾンパターンと関連している可能性があると一部の研究者は推測しています。しかし、Hunga Tongaの噴火が南半球のオゾンホールに与えた具体的な影響は、現代の観測でこれほど大量の水蒸気が成層圏に注入された事例が以前にないため、現在も研究が進行中です。
ESAのCopernicus Sentinel-5PのミッションマネージャーであるClaus Zehner氏は、「Sentinel-5Pの全オゾン列は、宇宙からオゾンホールの発生を正確に監視する手段を提供します。オゾンホール現象は、極地周辺を流れる地域風場の強さによって決まるため、全球的なオゾン変化の監視には直接的な方法で使用することはできません」と付け加えています。
1970年代と1980年代、冷蔵庫やエアロゾル缶などの製品で広く使用されていた有害なクロロフルオロカーボンの使用が、大気高層部のオゾンを損ない、南極上空のオゾン層に穴を開けました。これに対応して、1987年にモントリオール議定書が作成され、これら有害物質の生産と消費を段階的に廃止し、オゾン層の回復を促進することが定められました。Claus氏は、「モントリオール議定書と人間によるオゾン破壊物質の減少に基づき、科学者たちは現在、2050年頃に全球のオゾン層が再び正常な状態に戻ると予測しています」と結論付けています。
ESAは長年にわたりオゾンの監視に関与してきました。2017年10月に打ち上げられたCopernicus Sentinel-5P衛星は、大気を監視するために専用された最初のCopernicus衛星です。その最先端の機器、Tropomiにより、これまで以上に正確に、そしてより高い空間解像度で大気ガスを検出し、宇宙から大気汚染物質をイメージングすることが可能となりました。