Hvorfor er hullet i ozonet over Antarktis?

ozon er en naturlig spormaggass i jordens atmosfære. I den nedre atmosfæren hjelper ozon med å felle varmen for å holde jorden varm. I den øvre atmosfæren spiller den en enda viktigere rolle ved å filtrere skadelig ultra-Violet (UV) stråler fra solen. Overeksponering for UV -stråler ødelegger hudceller, forårsaker kreft og grå stær og kan føre til makuladegenerasjon. Uten et beskyttende ozonlag ville det ikke være liv på jorden slik vi kjenner det. Av denne grunn var forskere og miljøvernere over hele verden ekstremt opptatt av å oppdage et stort hull i ozonet over Antarktis.

menneskeskapte klorfluorokarbon (CFC) forbindelser, klor og brom tilskrives å lage hullet i ozonet. CFC -er, brukt i aerosolprodukter, klimaanlegg og kjøleenheter, ble forbudt i 108 land på 1980 -tallet; Imidlertid fortsetter de å bli sluppet ut i atmosfæren fra eldre produkter som fortsatt er i bruk. I tillegg anslår eksperter at omtrent halvparten av bromenI atmosfæren er fra menneskelig bruk, sammen med nesten hele klor.

CFC -er stiger opp i atmosfæren og gjennom eksponering for andre forbindelser, ekstrem kulde og sollys, konverterer til kloratomer. Kloratomer endrer ozonmolekyler til oksygen. Problemet her er at oksygen, selv om det er godt å puste inn den nedre atmosfæren, ikke filtrerer UV -stråler. CFC -er "åpne et vindu" i vår beskyttende atmosfære. Dette vinduet eller hullet i ozonet bygger over Antarktis.

Dette fjerntliggende området kan virke som et merkelig sted for et hull i ozonet. Antarktis er upopulert av noen permanente mennesker og forblir uberørt. Hvorfor er ikke hullet over høyt befolkede områder der CFC og andre drivhusutslipp er kjent for å være høye? Det viser seg at svaret har å gjøre med jordens rotasjon og andre klimatologiske faktorer.

Først sikrer jordens spinnende bevegelse at alle GASSE eller utslipp som frigjøres i luften, enten det er naturlig eller menneskeskapt, spredte seg mer eller mindre jevnt gjennom troposfæren, eller lavere atmosfære, i løpet av omtrent et år. I følge Environmental Protection Agency (EPA) tar det da alt fra to til fem år før disse gassene sprer seg inn i og i hele stratosfæren, eller øvre atmosfære. Herfra kommer klimaet inn i den endrede kjemien til CFC -ene og deres rolle i å skape hullet i ozonet.

Om vinteren forhindrer jordens vippede akse sollys fra å skinne på Sydpolen. Dette fører til at temperaturene i atmosfæren over Antarktis stuper så lavt som -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsius). Avkjøl luft som stiger ned fra Sydpolen skaper en "vintervirvel" av sirkulerende vind i de midterste breddegradene over Antarktis, og fungerer som et stort boblebad. Dette kutter effektivt ozonet over Antarktis fra å blande seg med planetens større atmosfæriske basseng.

som temperaturer fortsetter å drOP I den solløse vinteren begynner polare stratosfæriske skyer (PSCs) , eller skyer av salpetersyreis-krystaller, å danne seg over Antarktis. CFC-forbindelser samles på disse iskrystallene, og kombineres med salpetersyreforbindelsene som konverterer CFC-ene til mer aktive former for klor. Disse forbindelsene bygger over den lange vintersesongen.

Når våren kommer og sollyset slår skyene, deler UV -stråling morloden til klormolekyler i svært aktive kloratomer. Hvert enkelt kloratom kan ødelegge en massiv mengde ozonmolekyler, og konvertere dem til oksygen. Resultatet er en løpende prosess som spiser opp de beskyttende gassene, og skaper et stort hull i ozonen.

Hvert år overvåker forskere hullet når det sesongmessig utvides og kontrakter. I 2005 målte hullet i ozonet en oppsiktsvekkende 10 millioner kvadrat miles (25.899.881 kvadratkilometer, eller omtrent tre ganger størrelsen på USA. Bare året 2003 slo denne tvilsomme platen, med et hull som målte11 millioner miles.

Når sesongene endres og virvelen avtar, slutter det øvre området å bli isolert, temperaturene stiger, og hullet i ozonen krymper. Forskere mener imidlertid nå at hullet kanskje ikke reparerer seg helt før i år 2065. Den mindre skadede ozonet over Nordpolen forventes å leges innen omtrent 2040.

Selv om det kan være oppmuntrende at vi har en prediktiv skala for utvinning av hullet i ozonet, er det en annen bekymring. Ozonutarming foregår med en hastighet på noen få prosent per år, mest merkbart på midt-latitudene på planeten. Mens forskere sliter med å forstå dette fenomenet, risikerer mennesker økte tilfeller av kreft på grunn av større UV -eksponering, både gjennom et tynnere beskyttende atmosfærisk teppe og på grunn av hullet i ozonet. Disse komplekse forholdene er også nært forbundet med global oppvarming.