De polaire vortex is een groot gebied van cyclonale luchtcirculatie in de bovenste atmosfeer rond beide polen. Het wordt begrensd door de polaire straalstroom en de bijbehorende koude lucht is meestal beperkt tot de poolgebieden. Binnen de Antarctische cirkel, en zuidelijke polaire vortex, ozonhoeveelheden zijn het laagst, wereldwijd. Een onderzoek gepubliceerd in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen , geleid door Dr. Luo Yuhan, corresponderend auteur en universitair hoofddocent aan de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), suggereert dat de polaire vortex een sleutelrol speelt bij de aantasting van de ozonlaag in de Antarctische stratosfeer.

"De atmosfeer boven Antarctica wordt in de winter gecontroleerd door een sterke polaire vortex, waardoor het moeilijk is om uit te wisselen met de atmosfeer op de middelste breedtegraad. "Zei Dr. Luo. "De extreem lage luchttemperaturen ( <195 K) in de polaire vortex, leiden tot de vorming van polaire stratosferische wolken (PSC's)."

Dr. Luo legde verder uit dat PSC's voornamelijk zijn samengesteld uit nitraattrihydraat en waterijs, samen met kleinere concentraties van andere vluchtige verbindingen. Deze aerosolen bieden oppervlakken voor heterogene reacties die halogeenreservoirs omzetten in actieve halogenen die ernstige aantasting van de ozonlaag veroorzaken.

Het team gebruikte Zenith Scattered Light Differential Optical Absorption Spectroscopy (ZSL-DOAS) technieken om de ozonafbraak te meten nabij de rand van de polaire vortex op het Fildes-schiereiland op King George Island (62.22S, 58.96W). ZSL-DOAS kan de kolomdichtheid van ozon nauwkeurig kwantificeren. De ozonkolommen werden vergeleken met de stratosferische ozonprofielen van NASA's MERRA2 ozondatabase en PV-profielen van de ECMWF-dataset, die hielpen om de oorzaken van de aantasting van de ozonlaag beter te begrijpen.

"PV wordt gebruikt om de polaire vortex te karakteriseren en de rand van de polaire vortex te bepalen volgens het criterium van Nash." zei Qian Yuanyan, een doctoraat kandidaat die samenwerkt met Dr. Luo, en de eerste auteur van dit artikel. Het criterium van Nash suggereert dat de vortex typisch op of ten zuiden van 65° equivalente breedtegraad ligt, op basis van PV-waarden.

Resultaten tonen aan dat PV positief gecorreleerd is met totale ozonkolommen, en beide variabelen gaan in hetzelfde tempo op en neer.

"De waarnemingen die in deze studie zijn uitgevoerd, dragen bij aan een basis voor verdere analyse om de voorspelling van de jaarlijkse variaties van ozon in de stratosfeer te verbeteren." zei dr. Luo. "Dit zal een beter begrip opleveren van het herstel van ozon en de uitwisseling van stratosfeer en troposfeer over het randgebied van de polaire vortex."