Waarom is het gat in de ozon boven Antarctica?

ozon is een natuurlijk sporengas in de atmosfeer van de aarde. In de lagere atmosfeer helpt ozon warmte vast te houden om de aarde warm te houden. In de bovenste atmosfeer speelt het een nog belangrijkere rol door schadelijke ultra-violet (UV) stralen van de zon te filteren. Overmatige blootstelling aan UV -stralen vernietigt huidcellen, veroorzaakt kanker en staar en kan leiden tot maculaire degeneratie. Zonder een beschermende ozonlaag zou er geen leven op aarde zijn zoals we die kennen. Om deze reden waren wetenschappers en milieuactivisten over de hele wereld uiterst bezorgd om een ​​groot gat in de ozon over Antarctica te ontdekken.

Man-gemaakte chlorofluorocarbon (CFC) -verbindingen, chloor en broom worden toegeschreven met het maken van het gat in de ozon. CFC's, gebruikt in aerosolproducten, airconditioners en koeleenheden, werden in de jaren tachtig verboden in 108 landen; Ze worden echter nog steeds vrijgelaten in de atmosfeer van oudere producten die nog in gebruik zijn. Bovendien schatten experts dat ongeveer de helft van de broomIn de atmosfeer is van menselijk gebruik, samen met bijna al het chloor.

CFC's stijgen in de atmosfeer en, door blootstelling aan andere verbindingen, extreme kou en zonlicht, omzetten in chlooratomen. Chlooratomen veranderen ozonmoleculen in zuurstof. Het probleem hier is dat zuurstof, hoewel goed om de lagere atmosfeer in te ademen, geen UV -stralen filtert. CFC's "openen een venster" in onze beschermende sfeer. Dit venster of gat in de ozon bouwt op over Antarctica.

Deze afgelegen regio lijkt misschien een vreemde plek voor een gat in de ozon. Antarctica wordt niet geopend door permanente mensen en blijft ongerept. Waarom is het gat niet over zeer bevolkte gebieden waar CFC's en andere broeikasemissies bekend zijn als hoog? Het blijkt dat het antwoord te maken heeft met de rotatie van de aarde en andere klimatologische factoren.

Ten eerste zorgt de draaiende beweging van de aarde ervoor dat alle GASSE's of emissies die in de lucht zijn vrijgegeven, natuurlijk of door de mens, verspreidde zich meer of minder gelijkmatig over de troposfeer, of lagere atmosfeer, gedurende de periode van ongeveer een jaar. Volgens de Environmental Protection Agency (EPA) duurt het vervolgens twee tot vijf jaar voordat deze gassen zich verspreiden en door de stratosfeer, of bovenste atmosfeer. Vanaf hier speelt het klimaat in de veranderende chemie van de CFC's en hun rol bij het creëren van het gat in de ozon.

In de winter voorkomt de aardige as van de aarde dat zonlicht op de zuidpool schijnt. Dit zorgt ervoor dat temperaturen in de atmosfeer boven Antarctica zo laag dalen als -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsius). Coole lucht die uit de zuidpool afdaalt, creëert een "winterwerveling" van circulerende winden in de middelste breedtegraden op Antarctica, die zich gedraagt ​​als een enorme bubbelbad. Dit snijdt de ozon effectief af boven Antarctica door het mengen met het grotere atmosferische zwembad van de planeet.

Terwijl de temperaturen blijven dronkenOP in de zonloze winter, polaire stratosferische wolken (PSC's) , of wolken van salpeterzuur ijskristallen, beginnen zich te vormen over Antarctica. CFC-verbindingen verzamelen zich op deze ijskristallen en combineren met de salpeterzuurverbindingen die de CFC's omzetten in meer actieve vormen van chloor. Deze verbindingen bouwen zich in het lange winterseizoen.

Wanneer de veer komt en zonlicht de wolken raakt, splitst UV -straling de moederlode van chloormoleculen in zeer actieve chlooratomen. Elk enkel chlooratoom kan een enorme hoeveelheid ozonmoleculen vernietigen en deze omzetten in zuurstof. Het resultaat is een weggelopen proces dat de beschermende gassen opeet, waardoor een enorm gat in de ozon ontstaat.

Elk jaar controleren wetenschappers het gat naarmate het seizoensgebonden wordt en contracten. In 2005 meet het gat in de ozon een verrassende vierkante kilometer (25.899.881 km²) of ongeveer drie keer de grootte van de Verenigde Staten. Alleen het jaar 2003 versloeg dit dubieuze record, met een gat dat is gemeten11 miljoen mijl.

Naarmate de seizoenen veranderen en de draaikolk afneemt, houdt het bovenste gebied op te worden geïsoleerd, stijgt de temperaturen en krimpt het gat in de ozon. Wetenschappers geloven nu echter dat het gat zichzelf niet volledig kan herstellen tot het jaar 2065. De minder beschadigde ozon over de Noordpool zal naar verwachting tegen ongeveer 2040 genezen.

Hoewel het bemoedigend kan zijn dat we een voorspellende schaal hebben voor herstel van het gat in de ozon, is er nog een zorg. Ozonuitputting vindt plaats met een snelheid van een paar procent per jaar, het meest merkbaar op het midden van de planeet van de planeet. Terwijl wetenschappers moeite hebben om dit fenomeen te begrijpen, lopen mensen het risico op verhoogde gevallen van kanker als gevolg van grotere blootstelling aan UV, zowel door een dunnere beschermende atmosferische deken als vanwege het gat in de ozon. Deze complexe omstandigheden worden ook nauw geassocieerd met de opwarming van de aarde.