Ozon-Beobachtung

Bei den Messungen des stratosphärischen Ozons zeigten sich Anfang der 1970er Jahre erste Anzeichen einer von Menschen verursachten Klimaänderung. Daraufhin fand ein Umdenken statt und auf globaler Ebene wurden verschiedene Massnahmen zum Schutz der Ozonschicht umgesetzt (Montreal-Protokoll). Es ist wichtig, die Ozonschicht weiterhin zu beobachten, um die Wirkung der umgesetzten Massnahmen überprüfen zu können.

Atmosphärisches Ozon: Nutzen und Probleme

Die Ozonschicht in der Stratosphäre liegt auf einer Höhe zwischen 10 und 40 km. Die starke Ozonkonzentration vermag die schädlich kurzwellige UV-Strahlung der Sonne fast vollständig zu absorbieren und ist deshalb für sämtliche Lebensformen auf der Erde ein lebenswichtiger Schutz. Eine übermässige Exposition der Haut gegenüber UV-Strahlung kann zum Beispiel beim Menschen Hautkrebserkrankungen verursachen. In Bodennähe hingegen ist Ozon in hoher Konzentration schädlich für Mensch und Natur, denn das Gas ist äusserst reaktiv. Dies kann bei Menschen zu Atmungsproblemen führen oder das Wachstum von Pflanzen hemmen.

Ist das Problem der Ausdünnung der Ozonschicht gelöst?

Die Antwort auf die im Titel gestellte Frage ist aus folgenden Gründen nachwievor mit „Nein“ zu beantworten:

  • Die Ozonschicht hat sich bei weitem noch nicht vollständig erholt; sie entspricht nicht dem Zustand, den sie vor 1980 erreicht hatte, und es dürfte noch mehrere Jahrzehnte dauern, bis dieses Ziel erreicht wird.
  • Das Ozonloch am Südpol (Antarktis) tritt immer noch alljährlich auf.
  • 2011 trat zum ersten Mal ein Ozonloch am Nordpol (Arktis) auf.
  • Der Klimawandel und die Veränderung der Ozonschicht sind eng miteinander verbunden.

Internationale Konventionen wie das Montreal-Protokoll, das Ende der 1980er Jahre in Kraft trat, verbieten die Verwendung von Stoffen, welche die Ozonschicht schädigen. Doch obwohl diese Vereinbarungen global und regional eine positive Wirkung zeigen, ist die Ozonschicht noch immer in Gefahr.

Es ist deshalb unerlässlich, die Entwicklung des Ozons in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre weiterhin zu messen und zu analysieren.

Ozonmessung ist eine Schweizer Tradition

Messungen der Ozonsäule

Die Ozonmessung in der oberen Atmosphäre kann in der Schweiz auf eine lange Tradition zurückblicken. Bereits 1926 begann Prof. P. Götz in Arosa mit den Messungen der Ozonmenge, die seither praktisch ohne Unterbrüche weitergeführt wurden. Dank dieser weltweit einzigartigen Messreihe kann die Entwicklung der Ozonschicht über einen sehr langen Zeitraum von mittlerweile mehr als 90 Jahren studiert werden.

Die untere Grafik zeigt auf sehr eindrückliche Art und Weise den Rückgang des Ozons an der Messstation in Arosa in den 1970er- bis 1990-Jahren aufgrund der Verwendung der ozonschädigenden Substanzen (sogenannte FCKW, Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe). Nach dem Rückgang folgte die Phase der Stabilisierung. Zum Vergleich sind auch die jährlich minimal Ozon-Werte am Südpol gezeigt. Diese sind wegen des jährlich auftretenden Ozonlochs viel tiefer.

Messungen des Ozon-Profils

MeteoSchweiz benutzt auch Techniken, um die vertikale Verteilung von Ozon zu messen. Ballonsonden erlauben Messungen bis in Höhen von 35 km über Payerne. Diese Messungen werden seit 1966 durchgeführt. Diese ununterbrochene Sondierungsreihe ermöglicht es, die zeitliche Entwicklung der Ozonmenge in den verschiedenen Atmosphärenschichten nachzuvollziehen. Seit 2000 misst das Stratospheric Ozone Monitoring Radiometer (SOMORA) das Volumen-Mischverhältnis von Ozon in der Stratosphäre und der unteren Mesosphäre.  

Statistische Analyse der Ozonmessreihen

Durch die verschieden langen Messreihen von MeteoSchweiz kann die Veränderung der Ozonkonzentrationen über einen längeren Zeitraum berechnet werden. Im Zeitraum von 1970 bis 1990 nahm die Ozonschicht um 4% pro 10 Jahre ab, während die Ozonkonzentration in der Umgebungsluft um 12% pro 10 Jahre zunahm. Seit den 2000er Jahren ändert sich die Ozonschicht nicht mehr, aber die Ozonbelastung der Umgebungsluft hat sich deutlich um 10% pro 10 Jahre verringert.

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