Озоновый щит Земли: как наука научилась видеть невидимую угрозу

Долгое время казалось, что этот природный экран достаточно устойчив, однако во второй половине XX века стало ясно: человеческая деятельность способна менять даже такие крупные элементы атмосферной системы. Исследования показали, что хлорфторуглероды и другие озоноразрушающие вещества, попадая в стратосферу, запускают каталитические реакции, которые ускоряют разрушение озона.

Особенно тревожным сигналом стало открытие в 1985 году весеннего истощения озона над Антарктидой, получившего название «озоновая дыра». Позднее лабораторные эксперименты, полевые наблюдения и модельные расчёты показали, что ключевую роль в этом процессе играют полярные стратосферные облака, на частицах которых при очень низких температурах резко активизируются соединения хлора и брома. Позже аналогичные процессы истощения озона стали фиксироваться и в Арктике.

Осознание глобального характера этой угрозы привело к международным мерам защиты озонового слоя, включая Венскую конвенцию 1985 года и Монреальский протокол 1987 года. Советские и российские учёные, в том числе специалисты Центральной аэрологической обсерватории, участвовали и в научной экспертизе этих решений, и в создании систем, позволяющих не просто изучать озон, но и регулярно следить за его состоянием.

В ЦАО исследования атмосферного озона развиваются с середины XX века и восходят к работам профессора А. Х. Хргиана, чья первая публикация по этой теме вышла в 1947 году. Позднее именно озонная проблематика стала одним из ключевых направлений научной школы обсерватории.

С конца 1980-х годов ЦАО развернуло оперативный мониторинг озонового слоя, включая высокоширотные арктические наблюдения на острове Хейса, где проводились измерения общего содержания озона и исследования полярных стратосферных облаков. Эти работы дали редкие для того времени прямые данные о состоянии атмосферы в приполярной зоне и помогли лучше понять механизмы разрушения озона в холодной стратосфере.

Следующим важным этапом стало создание в России станций регулярного баллонного зондирования озона в Якутске и Салехарде. Их данные о вертикальном распределении озона стали важнейшим источником информации о состоянии стратосферы над российским сектором Арктики и использовались для проверки спутниковых наблюдений.

Не менее значимым направлением стал спутниковый мониторинг. ЦАО участвовало в обработке данных приборов TOMS и SAGE, а также сформировало уникальный архив ежесуточной информации об общем содержании озона, охватывающий десятилетия наблюдений. Благодаря этому стало возможным отслеживать не только отдельные аномалии, но и долгосрочные изменения озонового слоя.

Особое место в истории отечественных исследований занимают международные самолётные экспедиции с использованием высотного самолёта М-55 «Геофизика», которые ЦАО организовывало с 1993 по 2015 год. Эта уникальная научная платформа применялась для изучения озонового слоя, стратосферного аэрозоля, полярных стратосферных облаков и процессов в верхней атмосфере в Арктике, Антарктике и тропиках.

Сегодня мониторинг озонового слоя — это не только фундаментальная наука, но и важный элемент экологической безопасности. Созданная в ЦАО система оперативного контроля позволяет строить карты общего содержания озона над территорией России, оценивать отклонения от климатической нормы, выпускать специализированные бюллетени и представлять данные в государственные системы экологического наблюдения. С декабря 2025 года результаты таких наблюдений оперативно передаются в федеральную государственную систему «Экомониторинг».

История озонового слоя — это пример того, как наука вовремя распознала глобальную угрозу и помогла миру ответить на неё совместными действиями. А работа ЦАО — это пример того, как фундаментальные исследования, регулярные наблюдения и современные технологии соединяются в одной задаче: сохранять для Земли её невидимый, но жизненно важный защитный экран.