Deposition of strontium-90 in the Southern Hemisphere and its relation to precipitation

Summary

The relationship of monthly Sr⁹⁰ deposition in middle latitudes of the Southern Hemisphere to precipitation has been analyzed, showing that the deposition increases approximately as the square root of precipitation. Evidence is presented that the seasonal variation of deposition at a given station is modified by the annual variation of rainfall. Based on this evidence, the reported depositions were corrected for rainfall, and the resulting normalized depositions were used to analyze the annual cycle and long-term decrease of deposition after testing of nuclear weapons. The results indicate that the amplitude of the annual variation of deposition in the Southern Hemisphere is similar to that in the Northern Hemisphere, but of somewhat smaller amplitude. The rate of decrease of deposition, and the inferred rate of depletion of the stratospheric reservoir in the absence of fresh injections, are shown to correspond to a “half-life” of about ten months, in agreement with the results of studies of the rate of decrease of the stratospheric burden.

Zusammenfassung

Es wurde der Zusammenhang, der Strontium-90-Ablagerung in mittleren Breiten der Südhemisphäre mit Niederschlägen analysiert und gezeigt, daß die Ablagerung annähernd mit der Quadratwurzel des Niederschlages zunimmt. Es wurde weiterhin gezeigt, daß die jahreszeitliche Änderung der Ablagerung an einer gegebenen Meßstelle durch die jährliche Veränderung des Niederschlages modifiziert wird. Auf diesen Feststellungen begründet, wurden die gemessenen Ablagerungen in bezug auf Niederschlag korrigiert. Die auf diese Weise normalisierten Ablagerungswerte wurden im Hinblick auf den Jahresgang und auf die langsame Abnahme der Ablagerung nach den Atombombentests analysiert. Die Resultate zeigen, daß die Amplituden der jahreszeitlichen Änderung der Ablagerung in der Süd- und Nordhemisphäre einander ähnlich sind. Die Amplitude in der Südhemisphere ist etwas geringer. Die langsame Abnahme der Ablagerungen und die daraus ermittelte Entleerung des stratosphärischen Reservoirs, wenn keine neuerliche Materialszufuhr von Atombombentests erfolgt, lassen auf eine „Halb-Residenzzeit” von etwa zehn Monaten schließen. Dies stimmt gut mit der Studie der Abnahme der stratosphärischen Verschmutzung überein.