Los resultados del estudio han sido publicados en la Revista de la Universidad Federal de Siberia.
La cantidad de ozono, en un punto concreto de la columna vertical de atmósfera, se mide a partir de la absorción y dispersión de radiación solar en la banda UV. Como unidad de medida del contenido total de ozono (CTO) se utiliza la unidad Dobson (UD). En total, 100 UD equivalen a 1 mm de espesor de capa de ozono, y la media del CTO en el planeta es de unas 300 UD.
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Los niveles de ozono en la estratosfera varían durante el año. El ozono se genera en grandes cantidades en la estratosfera de las zonas tropicales y templadas gracias a reacciones fotoquímicas. En primavera, el ozono se desplaza de los trópicos hacia las latitudes medias y altas. Es por ello que en el hemisferio sur, por ejemplo, el máximo anual de ozono se registra entre octubre y noviembre.
El interés global por el problema del ozono surgió en la segunda mitad del siglo XX. Los científicos detectaron una tendencia a largo plazo a la disminución del ozono total y a la aparición anual —en los meses de octubre y noviembre- del famoso Agujero de Ozono Antártico (AOA).
Esto llevó a la hipótesis de la destrucción antropogénica de la capa de ozono. En 1973, químicos estadounidenses descubrieron en un experimento de laboratorio que los productos de disociación de proclorofluorocarbonos (freones) pueden destruir el ozono, circunstancia a la que se atribuyó la aparicion del AOA.
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En 1987, las principales potencias mundiales suscribieron el Protocolo de Montreal, un acuerdo para dejar de fabricar y utilizar freones, cuya aplicación más conocida es la de refrigerante para los frigoríficos, lo que impulsó la sustitución global de frigoríficos. En 2016 se reveló que los nuevos refrigerantes también son gases de efecto invernadero, lo que generó una enmienda al protocolo y una nueva prohibición.
Además, las teorías y modelos matemáticos de los químicos son imposibles de comprobar de forma experimental. Durante la firma del Protocolo de Montreal se aseguró que el agujero en la capa de ozono de la Antártida se cerraría completamente antes de 2010, pero sigue apareciendo anualmente hasta la fecha. En 2017, su superficie alcanzó los 22 millones de kilómetros cuadrados, una cifra habitual para los últimos 25 años.
"Da la casualidad de que un problema geofísico como el estado de la capa de ozono de la Tierra no cayó en manos de geofísicos ni meteorólogos, sino de especialistas en química de la atmósfera y, hoy en día, aún se sigue considerando un problema puramente químico. Desafortunadamente, casi todos los estudios del fenómeno AOA están destinados a probar su origen antropogénico.
Para ello se proponen diversas reacciones químicas y fotoquímicas, se construyen modelos matemáticos. Al mismo tiempo, se ignora una cantidad significativa de datos de índole geofísica", comenta Valentín Kashkin, uno de los autores del estudio y catedrático del Instituto de Ingeniería Física y Radioelectrónica de la Universidad Federal de Siberia.
Al igual que otros fenómenos atmosféricos, el ozono tiene una estructura nubosa. Si se comparan los datos satelitales obtenidos sucesivamente en dos días, la dirección y la velocidad de las masas de ozono se pueden estimar a partir del movimiento de las nubes de ozono.
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A principios de septiembre, las masas de ozono se desplazan desde el Polo Sur hacia el ecuador. El ozono se mueve en una trayectoria helicoidal girando rápidamente de oeste a este, y como resultado se acumula formando un anillo cerca de la latitud 45°. Se produce una redistribución de ozono entre el agujero de ozono y el anillo. La cantidad de ozono en el anillo aumenta, y el CTO en su interior disminuye, lo que contribuye a la aparición del Agujero de Ozono Antártico.
A partir de mediados de octubre, el agujero de ozono comienza a llenarse de ozono, que retrocede desde el anillo y desde las latitudes tropicales. El análisis de mapas digitales permitió a los científicos observar visualmente el movimiento del ozono desde el polo hacia el ecuador y viceversa, así como en dirección este y oeste, y estimar la velocidad de movimiento.
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Los investigadores de la SFU desarrollaron una nueva metodología para analizar los llamados promedios zonales que permite predecir con mayor precisión el contenido total de ozono en los próximos años. Las tablas de promedios zonales están disponibles en internet y se forman de la siguiente manera: la superficie del globo terrestre se divide de polo a polo en anillos de 5° de ancho y se calcula el valor medio del CTO en cada uno de ellos.
"Al emplear el análisis de los promedios zonales un año antes de entrar en vigor el Protocolo de Montreal, los investigadores de la NASA descubrieron que el contenido total de ozono entre 1979 y 1982 apenas cambiaba de agosto a noviembre desde la latitud 44° S hacia el Polo Sur, y su disminución en septiembre cerca del Polo Sur se compensaba por el aumento en las latitudes medias.
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— Sputnik Mundo (@SputnikMundo) 21 июля 2017 г.
Estos resultados evidenciaban que las variaciones en el CTO se deben a la redistribución dinámica del ozono, y de ningún modo a procesos químicos. Sin embargo, esto socavaba la teoría antropogénica del agotamiento de la capa de ozono y la aparición de agujeros. La comunidad científica de entonces rechazó mayoritariamente tal conclusión, con lo que prácticamente se dio carpetazo al asunto.