Un nuovo studio dimostra che il recupero del buco dell'ozono antartico provoca diminuzioni delle nubi sopra le alte latitudini dell'emisfero australe (SH) e aumenti delle nubi sopra gli extratropici SH. La diminuzione delle nubi porta ad una riduzione della radiazione infrarossa verso il basso, soprattutto in autunno australe. Ciò si traduce nel raffreddamento della superficie dell'Oceano Antartico e nell'aumento del ghiaccio marino antartico.

Le registrazioni osservative mostrano che l'ozono stratosferico è diminuito prima della fine degli anni '90, e una brusca riduzione del 50% dello strato di ozono stratosferico antartico si è verificata da settembre a novembre di ogni anno, il cui risultato è comunemente noto come 'buco dell'ozono'. Da allora, l'ozono stratosferico ha iniziato a stabilizzarsi, ed è persino aumentata lentamente nella prima parte del 21° secolo, soprattutto nelle regioni polari.

Il ghiaccio marino nelle regioni polari svolge un ruolo importante nel sistema climatico globale. Il cambiamento nel ghiaccio marino provoca una grande variazione nell'albedo sulla superficie del mare, che porta alla variazione dell'assorbimento della radiazione solare e della temperatura superficiale del mare. Ma come funziona lo strato di ozono, che si trova nella stratosfera, influenzare il ghiaccio marino antartico? Questo è un argomento scottante nel campo della scienza dell'atmosfera.

Recenti studi dimostrano che il buco dell'ozono antartico ha importanti influenze sul ghiaccio marino antartico. Ad esempio, i cambiamenti indotti dall'ozono nelle circolazioni atmosferiche e oceaniche alterano significativamente il trasporto del calore oceanico e la dinamica del ghiaccio marino, con conseguente impatto sulle temperature della superficie del mare e sul ghiaccio marino antartico. Il prof. Yongyun Hu e il suo team, un gruppo di ricercatori del Laboratorio per gli studi sul clima e l'atmosfera-oceano, Dipartimento di Scienze Atmosferiche e Oceaniche, School of Physics presso l'Università di Pechino, hanno scoperto che anche gli effetti radiativi indiretti indotti dall'ozono stratosferico svolgono un ruolo importante nel causare cambiamenti nel ghiaccio marino antartico, e il loro lavoro è stato accettato nel numero speciale in continua evoluzione di Progressi nelle scienze dell'atmosfera sulla meteorologia antartica e sul clima:passato, Presente e futuro.

Utilizzando un modello climatico, Il prof. Yongyun Hu e il suo team hanno progettato una serie di esperimenti di sensibilità e hanno scoperto che il recupero dell'ozono porta ad un aumento del ghiaccio marino antartico.

"In questo studio, il GCM atmosferico è stato accoppiato solo con un oceano a lastre per distinguere gli effetti radiativi delle nuvole indotti dall'ozono sul ghiaccio marino, in cui sono stati esclusi i trasporti di calore oceanico e il ghiaccio marino dinamico, " dice l'autore corrispondente dello studio, Prof. Hu. "Così, il cambiamento nel ghiaccio marino antartico è il prodotto dei processi di radiazione e calore. È l'effetto radiativo indiretto del cambiamento dell'ozono stratosferico invece del suo effetto radiativo diretto che provoca i cambiamenti nella temperatura della superficie del mare e nel ghiaccio marino. L'effetto radiativo indiretto deriva dal cambiamento delle nuvole".

La loro ricerca dimostra che il recupero del buco dell'ozono antartico assorbe più radiazione solare e riscalda la bassa stratosfera sopra le alte latitudini dell'emisfero australe, che provoca un aumento della stabilità statica nell'alta troposfera e una diminuzione della copertura nuvolosa alle alte latitudini dell'emisfero australe. La ridotta copertura nuvolosa comporta un aumento della radiazione a onde lunghe in uscita e una riduzione della radiazione infrarossa verso il basso, soprattutto in autunno australe. Ciò si traduce nel raffreddamento della superficie dell'Oceano Antartico e nell'aumento del ghiaccio marino antartico. Il raffreddamento superficiale coinvolge anche il feedback ghiaccio-albedo. L'aumento del ghiaccio marino riflette la radiazione solare e provoca un ulteriore raffreddamento e un aumento del ghiaccio marino antartico.