El descubrimiento del agotamiento anual del ozono sobre la Antártida fue anunciado por primera vez por Joe Farman, Brian Gardiner y Jonathan Shanklin, en un artículo que apareció en Nature el 16 de mayo de 1985 . (pago)
Creo que el descubrimiento lo hizo un satélite en órbita, pero no estoy seguro de cuál.
Preguntas:
Creo que el descubrimiento lo hizo un satélite en órbita, pero no estoy seguro de cuál.
Ese no es el caso.
Mire la afiliación del autor del artículo al que se vinculó. Los tres autores de ese artículo eran del British Antarctic Survey. Estos científicos formaron parte de una expedición más grande a la Antártida. Apuntaron un instrumento barato (extremadamente barato en comparación con un instrumento a bordo de un satélite, y bastante barato en comparación con el costo de enviar científicos a la Antártida) llamado Dobsonmeter en el cielo y encontraron niveles de ozono en rápida disminución al final del invierno / principios de la primavera en 1984.
El agujero de ozono podría haber sido descubierto por un par de instrumentos en el satélite Nimbus 7, el Solar Backscatter UltraViolet (SBUV) y el Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS). Ese satélite se lanzó en 1978, pero esos instrumentos no detectaron el agujero de ozono porque el software terrestre que procesó los datos de esos dispositivos marcó los datos relevantes como faltantes en lugar de muy bajos.
Había razones sólidas para hacerlo. La teledetección funciona mejor cuando las lecturas se corroboran con técnicas más directas, en este caso con cohetes sondas y globos sondas que pueden medir directamente los constituyentes de la atmósfera en función de la altitud. (El sufijo "sonda" es una forma elegante de decir "sonda", o más precisamente, una sonda de sondeo).
Estas técnicas directas nunca habían observado lecturas tan bajas como las implicadas por SBUV/TOMS, o incluso mediante dispositivos de detección remota basados en tierra como un Dobsonmeter (al menos no hasta 1984). No hubo validación para esas mediciones muy bajas. Además, SBUV/TOMS funcionó midiendo la luz ultravioleta que fue retrodispersada por la atmósfera. Esta técnica se consideró quizás sospechosa cuando el Sol estaba muy bajo en el horizonte, que era exactamente el caso a fines del invierno o principios de la primavera en las regiones polares.
El software de procesamiento terrestre SBUV/TOMS, que tenía que procesar montones y montones de lecturas y que tenía que ejecutarse sin supervisión, simplemente rechazaba las lecturas que eran demasiado bajas o demasiado altas y cuando el Sol estaba bajo en el horizonte. Escribí el software que hizo esos controles, según los requisitos establecidos por los científicos del equipo. Aunque dejé el equipo de procesamiento de ozono a principios de 1980, recibí varias llamadas telefónicas de la NASA a fines de 1984 y principios de 1985 porque "su nombre está en todo el software". Afortunadamente, fue fácil de arreglar: simplemente relaje esas restricciones y vuelva a ejecutar el software con los datos históricos. La NASA pronto descubrió que el agujero de ozono se remontaba a 1978, cuando se lanzó el satélite.
Cómo funciona
Simplificando demasiado, la ciencia subyacente es la misma razón por la que el cielo es azul, que es la dispersión de Rayleigh. El cielo es azul porque la atmósfera dispersa mucha más luz azul que luz roja. Dado que la dispersión de Rayleigh es inversamente proporcional a la longitud de onda elevada a la cuarta potencia, la atmósfera dispersa la luz ultravioleta incluso con más fuerza que la luz azul. Mientras que parte de esta luz se dispersa hacia la superficie de la Tierra, otra parte se dispersa en el espacio. Observar la distribución de frecuencias de esta luz retrodispersada da una idea de cuánta luz ultravioleta está siendo absorbida por el ozono en la estratosfera y cuánto ozono hay en la estratosfera.
Eso fue demasiado simplificado. Hay otros tipos de dispersión implicados (p. ej., dispersión Raman y dispersión Mie). Las nubes reflejan en lugar de dispersarse. Los aerosoles cambian el coeficiente de Rayleigh y otros coeficientes de dispersión. El ángulo en el que la luz del sol incide en la atmósfera tiene un efecto significativo. Estos y otros efectos se tienen en cuenta, y los algoritmos se han modificado repetidamente para que se comporten mejor con las mediciones directas.
Para resumir rápidamente la respuesta:
El trabajo de Farman, Gardiner y Shanklin que usted cita se basó puramente en tierra: los tres investigadores nombrados pertenecían al British Antarctic Survey. Los datos se tomaron de una serie de tiempo de larga duración utilizando un espectrofotómetro Dobson , registrados en las Islas Argentinas (65 S) y la Bahía Halley (76 S) desde el Año Geofísico Internacional en 1957. (Por feliz casualidad, Halley está perfectamente posicionado para observar el agujero). Según tengo entendido, el Dobson en uso en la década de 1980 se mantuvo esencialmente sin cambios con respecto al instalado en la década de 1950; no hubo un cambio tecnológico significativo.
Sin embargo, los satélites también lo vieron. En retrospectiva , resultó que Nimbus 7 también había identificado la caída de los niveles de ozono en ese momento. Cuando los datos satelitales de EE. UU. para fines de 1983 se procesaron a mediados de 1984, los recuentos bajos de ozono se señalaron como una anomalía, por lo que se compararon con los recuentos terrestres "verdaderos" en el Polo Sur. Desafortunadamente, esos conteos en realidad eran erróneos, desconocidos para todos los involucrados, y los datos británicos de Halley aún no estaban completamente disponibles, por lo que no había nada más con lo que compararlos. El equipo estadounidense finalmente decidió a fines de 1984 que los datos satelitales probablemente mostraban un fenómeno real, y planeó anunciarlo en una conferencia en agosto de 1985. El artículo británico, sin embargo, salió en mayo...
(Como beneficio adicional: definitivamente lea los comentarios en esa publicación, ya que contiene algunas notas al pie de página de Jon Shanklin ).
El agotamiento del ozono surgió por primera vez como un problema públicamente visible alrededor de 1976. Hasta ese momento, casi nadie sabía que el ozono era un problema en absoluto, por lo que no había habido un gran impulso para construir satélites para observarlo.
Incluso cuando se conoció el agotamiento del ozono, algunos lo recibieron con escepticismo (especialmente las personas que ganan dinero con la venta de aerosoles, por supuesto). Por ejemplo, aquí hay un par de extractos de una historia del New York Times de 1977 1 :
Un portavoz de la industria, que solicitó el anonimato, dijo: “Todas las teorías científicas contra los fluorocarbonos son solo eso: teorías, no hechos. Lo que necesitamos es más investigación antes de que haya más prohibiciones o comentarios negativos. No queremos otro susto falso”.
[ ...]
De hecho, la industria confía en que las teorías sobre el agotamiento del ozono serán anuladas. “Es posible que los consumidores estén comenzando a considerar las suposiciones de Rowland como las tonterías que creo que son”, dijo Abplanalp.
TOMS se lanzó en 1978, solo dos años después de que la capa de ozono y el agotamiento del ozono entraran en el ojo público como problemas.
Pero, como ya ha mencionado @David Hammen, en ese momento carecíamos de la experiencia necesaria para procesar los datos lo mejor posible, por lo que al principio, los datos que indicaban un agujero real en la capa de ozono se rechazaron como anómalos. Entonces, eso condujo a una demora de otros cinco años (más o menos) antes de que se reconociera el agujero real (como tal).
Casi lo mismo se aplica a las mediciones anteriores también. Por ejemplo, Nimbus-4 llevaba instrumentos tanto para la retrodispersión UV como para medir el ozono a un nivel de alrededor de 40 kilómetros, pero 2 :
Este instrumento había medido ocasionalmente valores de ozono total muy bajos sobre la Antártida, más bajos que los valores medidos en cualquier otro lugar del mundo. Sin embargo, en ese momento no estaba claro si tales valores fueron causados por un error de medición o algún efecto geofísico real.
También me gustaría señalar que, especialmente en ese momento, el agujero de ozono era interesante principalmente como una indicación/demostración del agotamiento de la capa de ozono en general. Es solo más recientemente que la evidencia ha indicado que el agujero de ozono es un problema en sí mismo. Aparentemente conduce a un enfriamiento localizado de la estratosfera cerca del polo, lo que a su vez conduce a vientos más fuertes y cambia la circulación atmosférica 3 .
Los agujeros en la capa de ozono se conocían desde 1957. Los científicos simplemente se olvidaron del informe anterior porque nadie estaba interesado en el tema en el momento del descubrimiento.
Me encontré con este hecho mientras revisaba los eventos registrados en el NY Times o en el Omaha Herald (a través de microfichas) que ocurrieron en mi año de nacimiento mientras estaba en la universidad.
No he encontrado ningún artículo web que confirme esto, pero un artículo de la NASA menciona que los británicos midieron el ozono en 1956/1957: https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/facts/history_SH.html
nadanauta
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david hamen
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david hamen
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