Il vortice polare è una vasta area di circolazione dell'aria ciclonica nell'atmosfera superiore che circonda entrambi i poli. È delimitato dalla corrente a getto polare e la sua aria fredda associata è solitamente confinata nelle regioni polari. All'interno del circolo antartico, e vortice polare meridionale, le quantità di ozono sono le più basse, globalmente. Una ricerca pubblicata su Progressi nelle scienze dell'atmosfera , guidato dal dottor Luo Yuhan, autore corrispondente e professore associato presso gli Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), suggerisce che il vortice polare svolge un ruolo chiave nell'impoverimento dell'ozono stratosferico antartico.

"L'atmosfera sopra l'Antartide è controllata da un forte vortice polare in inverno, rendendo difficile lo scambio con l'atmosfera alle medie latitudini." ha affermato il dott. Luo. "Le temperature dell'aria estremamente basse ( <195 K) all'interno del vortice polare, portare alla formazione di nuvole stratosferiche polari (PSC)."

Il Dr. Luo ha inoltre spiegato che i PSC sono composti principalmente da nitrato triidrato e ghiaccio d'acqua, insieme a minori concentrazioni di altri composti volatili. Questi aerosol forniscono superfici per reazioni eterogenee che convertono i serbatoi di alogeni in alogeni attivi che causano una grave riduzione dell'ozono.

Il team ha utilizzato tecniche di spettroscopia di assorbimento ottico differenziale a luce diffusa Zenith (ZSL-DOAS) per misurare la riduzione dell'ozono vicino al bordo del vortice polare nella penisola di Fildes sull'isola di King George (62.22S, 58,96 W). ZSL-DOAS può quantificare con precisione la densità della colonna di ozono. Le colonne di ozono sono state confrontate con i profili di ozono stratosferico dal database di ozono MERRA2 della NASA e i profili fotovoltaici dal set di dati ECMWF, che ha aiutato a comprendere meglio le cause della riduzione dell'ozono.

"Il PV viene utilizzato per caratterizzare il vortice polare e determinare il bordo del vortice polare secondo il criterio di Nash". disse Qian Yuanyan, un dottorato di ricerca candidato che lavora con il Dr. Luo, e il primo autore di questo articolo. Il criterio di Nash suggerisce che il vortice si trovi tipicamente a o a sud di 65° di latitudine equivalente, in base ai valori PV.

I risultati mostrano che il PV è correlato positivamente con le colonne di ozono totali, ed entrambe le variabili aumentano e diminuiscono allo stesso ritmo.

"Le osservazioni condotte in questo studio contribuiscono a costituire una base per ulteriori analisi per migliorare la previsione delle variazioni interannuali dell'ozono stratosferico". disse il dottor Luo. "Ciò fornirà una migliore comprensione del recupero dell'ozono e dello scambio stratosfera-troposfera sull'area del bordo del vortice polare".