Fra tid til annen ser man fantastisk flotte skyer på himmelen – såkalte perlemorskyer. Disse skyene er gjerne karakterisert ved sine vakre farger, og de befinner seg høyt oppe i atmosfæren. Men visste du at perlemorskyer ofte bidrar til kraftig ozonnedbrytning?
Av seniorforsker Tove M. Svendby, avdeling for atmosfære og klima, NILU.
Perlemorskyer er en form av såkalte PSC-er (Polar Stratospheric Clouds), det vil si skyer som befinner seg i høydeområdet 15-30 km (stratosfæren). Det er omtrent dobbelt så høyt som vanlige troposfæriske isskyer, og perlemorskyene opptrer som regel om vinteren i polare strøk.
Ettersom perlemorskyene befinner seg så høyt på himmelen, kan sola skinne på dem fra under horisonten ved soloppgang og/eller solnedgang. Solstrålene blir brutt i iskrystallene på samme måte som som lysstråler brytes i et prisme, og et imponerende fargespekter oppstår.
Historiske observasjoner
Allerede på 1930-tallet startet systematiske ozonmålinger i Norge: Først i Tromsø og noen år senere på Dombås. Meteorologen Kaare Langlo, som var ansvarlig for de norske ozonmålingene på 1940-tallet, oppdaget at perlemorskyer ofte var forbundet med lave ozonverdier.
Langlo fant ingen god forklaring på dette fenomenet, men konkluderte på følgende måte i en publikasjon fra 1952: «We have found justifications for publishing these preliminary results in the hope that they may be of some value for continued research in this field». Langlos observasjoner var et resultat av «heterogen ozonnedbrytning», men det skulle gå flere tiår før fenomenet lot seg vitenskapelig forklare.
Perlemorskyer + klor = ozonhull
Perlemorskyer dannes ved svært lave temperaturer i stratosfæren (under -80°C). Slike isskyer er forholdsvis sjeldne i Arktis, men i Antarktis er de atskillig mer utbredt. De er også en viktig årsak til den massive ozonnedbrytningen (ozonhullet) som oppstår i Antarktis hver vår.
Atmosfæren inneholder klorforbindelser, både naturlige og menneskeskapte, og vårt forbruk av KFK-gasser (klorfluorkarboner, bl.a. fra spraybokser) har bidratt til en markant økning av klorforbindelser i stratosfæren de siste tiårene. Klorforbindelsene er i utgangspunktet stabile og reagerer i liten grad med ozon, men på overflaten av perlemorskyene skjer kjemiske reaksjoner mellom passive klorforbindelser, slik at det dannes klorgass (Cl2).
Fra juni til august er det vinter og mørketid i Antarktis, men når sola titter fram i september splitter sollyset klorgassen til klorradikaler som angriper og bryter ned ozon. Samtidig vil den antarktiske polarvirvelen, en vedvarende, storskala syklon oppe i den midtre og øvre troposfæren og i stratosfæren, forhindre at ozonrik luft fra lavere breddegrader føres inn i det antarktiske området. Dermed er ozonhullet et faktum. I slutten av november vil vanligvis polarvirvelen over Antarktis brytes opp, og ozonhullet blir tettet med ozonrik luft fra ekvatorområdet.
Mindre ozonhull i Arktis enn i Antarktis
For at det skal dannes perlemorskyer – eller stratosfæriske isskyer – må det være svært kaldt i stratosfæren. På grunn av ulik topografi på den nordlige og sørlige halvkule, er gjerne stratosfæren varmere over Arktis enn Antarktis og polarvirvelen er mindre stabil. Dermed får vi sjelden kraftige og langvarige ozonhull i nord.
Vinteren/våren 2011 var et unntak i så måte. Da ble det observert et langvarig ozonhull også over nordområdene. Det skyldtes en unormalt kald stratosfære over flere uker, samt liten tilførsel av ozonrik luft fra sørlige breddegrader.
Perlemorskyer og klima
Som følge av økende CO2-konsentrasjoner vil troposfæren bli varmere, mens temperaturen i stratosfæren forventes å synke. Dette kan føre til at forekomsten av perlemorskyer blir hyppigere, og at ozonhull blir mer vanlige, også i Arktis. De klimatiske vekselvirkningene er mange, og framtidige perlemorskyer er vanskelig å predikere.
Ozonnedbrytning eller ei, disse fargesprakende skyene er et imponerende skue som følges med stor interesse av både forskere og andre med sans for vakre naturfenomener.
