Proč je díra v ozonu nad Antarktidou?
ozon je přirozený stopový plyn v zemské atmosféře. V dolní atmosféře pomáhá ozon zachytit teplo, aby se Země v teple. V horní atmosféře hraje ještě důležitější roli filtrováním škodlivých ultrafialových (UV) paprsků ze slunce. Nadměrná expozice UV paprskům ničí kožní buňky, způsobuje rakovinu a katarakty a může vést k makulární degeneraci. Bez ochranné vrstvy ozonu by na Zemi nebyl život, jak to známe. Z tohoto důvodu byli vědci a ekologové po celém světě velmi znepokojeni objevením velké díry v ozonu nad Antarktidou.
Chlorofluorocarbon (CFC), chlor, chlor a brom, jsou připisovány vytváření díry v ozonu. CFC, používané v aerosolových výrobcích, klimatizačních jednotkách a chladicích jednotkách, byly v 80. letech zakázány v 108 zemích; I nadále se však do atmosféry stále používají ze starších produktů, které se stále používají. Odborníci navíc odhadují, že asi polovina bromuV atmosféře pochází z lidského použití, spolu s téměř celým chlorem.
CFC vstupují do atmosféry a prostřednictvím expozice jiným sloučeninám extrémního chladu a slunečního světla přeměňují atomy chloru. Atomy chloru mění molekuly ozonu na kyslík. Problém je v tom, že kyslík, i když je dobrý dýchat v dolní atmosféře, nefiltruje UV paprsky. CFC efektivně „otevřou okno“ v naší ochranné atmosféře. Toto okno nebo díra v ozonu se staví nad Antarktidou.
Tato vzdálená oblast se může zdát jako zvláštní místo pro díru v ozonu. Antarktida je nelopulována jakýmikoli stálými lidmi a zůstává nedotčená. Proč není známo, že je to díra nad vysoce osídlenými oblastmi, kde jsou CFC a další emise skleníku? Ukazuje se, že odpověď má co do činění s rotací Země a dalšími klimatologickými faktory.
Nejprve, rotující pohyb Země zajišťuje, že všechny GASSE nebo emise uvolněné do vzduchu, ať už přirozené nebo umělé, se šíří víceméně rovnoměrně po celé troposféře nebo nižší atmosféře po dobu asi roku. Podle Agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) se pak trvá kdekoli od dvou do pěti let, než se tyto plyny rozšíří do a po celé stratosféře nebo horní atmosféře. Odtud přichází do hry klima v měnící se chemii CFC a jejich roli při vytváření díry v ozonu.
V zimě zabraňuje nakloněná osa Země sluneční světlo na jižním pólu. To způsobuje, že teploty v atmosféře nad Antarktidou klesnou až na -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsia). Chladný vzduch sestupující z jižního pólu vytváří „zimní vír“ cirkulujících větrů ve střední šířce nad Antarktidou a působí jako obrovská vířivka. To účinně odřízne ozon nad Antarktidou z míchání s větším atmosférickým bazénem planety.
Jak teploty pokračují v DROP v zimě bez slunce, polární stratosférické mraky (PSCS) nebo mraky ledových krychů kyseliny dusičné, se začínají tvořit nad Antarktidou. Sloučeniny CFC se shromažďují na těchto ledových krycích a kombinují sloučeniny kyseliny dusičné, které převádějí CFC na aktivnější formy chloru. Tyto sloučeniny vytvářejí po dlouhé zimní sezóně.
Když přijde jaro a sluneční světlo zasáhne mraky, UV záření rozdělí mateřskou plochu molekul chloru na vysoce aktivní atomy chloru. Každý atom chloru může zničit obrovské množství ozonových molekul a převést je na kyslík. Výsledkem je útěkový proces, který jí ochranné plyny a vytváří obrovskou díru v ozonu.
Každý rok vědci sledují díru, jak se sezónně rozšiřuje a smlouvy. V roce 2005 se díra v ozonu změřila překvapivé 10 milionů čtverečních mil (25 899 881 km) nebo zhruba trojnásobek velikosti Spojených států. Pouze rok 2003 porazil tento pochybný rekord s dírou, která se měří11 milionů mil.
Jak se mění roční období a vír ustupuje, horní oblast přestane být izolována, teploty stoupají a otvor v ozonu se zmenšuje. Vědci se však nyní domnívají, že díra se nemusí plně opravit až do roku 2065. Očekává se, že menší poškozený ozon nad severním pólem bude uzdraven asi do roku 2040.
I když může být povzbudivé, že máme prediktivní měřítko pro zotavení díry v ozonu, existuje další obava. Vyčerpání ozonu probíhá rychlostí několika procent ročně, nejvíce znatelně v polovině šířky planety. Zatímco vědci se snaží porozumět tomuto jevu, lidé jsou ohroženi zvýšeným případem rakoviny v důsledku větší expozice UV záření, a to jak prostřednictvím tenčí ochranné atmosférické přikrývky, tak kvůli díře v ozonu. Tyto složité podmínky jsou také úzce spojeny s globálním oteplováním.