Zespół naukowców współpracujących z Obserwatorium Fizyczno-Meteorologicznego w Davos odkrył, że podczas silnych burz magnetycznych warstwa ozonowa Ziemi w mezosferze polarnej - czyli w odległosci od 40 do 90 km od powierzchni planety - może zostać zniszczona nawet o 25% i to w ciągu zaledwie jednego dnia!

Eksperci odkryli, że podczas zaburzeń geomagnetycznych w atmosferze polarnej wzrasta stężenie rodników. Prowadzi to do niszczenia ozonu na wysokościach mezosfery w ciągu dnia. Maksymalne wykryte zniszczenie wynosiło 14-25% na wysokości ok. 75 kilometrów.

Warstwa ozonowa, znajdująca się w stratosferze na wysokości od 10 do 40 km nad powierzchnią Ziemi, to gazowa powłoka, która chroni planetę przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego ze Słońca. W związku z osłabieniem warstwy ozonowej zwiększa się przepływ promieniowania słonecznego, co może prowadzić do śmierci roślin i zwierząt, a także mieć negatywny wpływ na człowieka. Zubożenie warstwy ozonowej zwiększa ryzyko raka skóry.

Jak wyjaśnili naukowcy w swojej pracy zbiorowej opublikowanej w czasopiśmie naukowym Atmosphere, warstwa ozonowa Ziemi jest dość wrażliwa na oddziaływanie cząstek - protonów, elektronów  - które przenikają do atmosfery planety z jej zewnętrznej sfery magnetycznej, znajdującej się pod wpływem wiatru słonecznego. Przed naukowcami stanęło zadanie ustalenia przepływów cząstek i oceny ich wpływu na warstwę.

W Arktyce naukowcy zbierali dane za pomocą balonów, które rejestrowały promieniowanie rentgenowskie spowodowane przepływem cząstek. Aby na podstawie tych danych oszacować zniszczenia w warstwie ozonowej, specjaliści stworzyli model matematyczny uwzględniający transport promieniowania słonecznego i podczerwonego, procesy fotochemiczne, chemię jonów oraz turbulentny transport zanieczyszczeń gazowych wzdłuż pionu. 

Dzięi temu stworzyli model, który oblicza temperaturę i stężenie w atmosferze 43 gazów obojętnych, swobodnych elektronów i 57 jonów, które biorą udział w ponad 300 różnych reakcjach wpływających w taki czy inny sposób na warstwę ozonową. Uzyskane wyniki mogą posłużyć do dokładniejszego przewidywania przyszłej warstwy ozonowej i klimatu Ziemi, a także do analizy propagacji fal radiowych.