Varför är hålet i ozonen över Antarktis?
ozon är en naturlig spårgas i jordens atmosfär. I den nedre atmosfären hjälper ozon att fånga värme för att hålla jorden varm. I den övre atmosfären spelar det en ännu viktigare roll genom att filtrera skadliga ultravioletta (UV) -strålar från solen. Överexponering för UV -strålar förstör hudceller, orsakar cancer och grå starr och kan leda till makuladegeneration. Utan ett skyddande ozonskikt skulle det inte finnas liv på jorden som vi känner till det. Av denna anledning var forskare och miljöaktivister över hela världen oerhört bekymrade över att upptäcka ett stort hål i ozonen över Antarktis.
människo-tillverkade klorfluorkolföreningar (CFC) föreningar, klor och brom tillskrivs att skapa hålet i ozonet. CFC: er, som användes i aerosolprodukter, luftkonditioneringsapparater och kylenheter, förbjöds i 108 länder på 1980 -talet; Men de fortsätter att släppas i atmosfären från äldre produkter som fortfarande används. Dessutom uppskattar experter att ungefär hälften av bromenI atmosfären är det från mänskligt bruk, tillsammans med nästan hela klor.
CFC: er stiger in i atmosfären och, genom exponering för andra föreningar, extrem förkylning och solljus, omvandlas till kloratomer. Kloratomer förändrar ozonmolekyler till syre. Problemet här är att syre, även om det är bra att andas i den lägre atmosfären, inte filtrerar UV -strålar. CFC: er "öppna ett fönster" i vår skyddande atmosfär. Detta fönster eller hål i ozonen byggs över Antarktis.
Denna avlägsna region kan verka som en udda plats för ett hål i ozonet. Antarktis är obefolkad av permanenta människor och förblir orörda. Varför är inte hålet över mycket befolkade områden där CFC: er och andra växthusutsläpp är kända för att vara höga? Det visar sig att svaret har att göra med jordens rotation och andra klimatologiska faktorer.
Först garanterar jordens snurrande rörelse att alla GASSE eller utsläpp som släpps ut i luften, vare sig naturliga eller konstgjorda, sprids mer eller mindre jämnt över troposfären eller lägre atmosfär under ungefär ett år. Enligt miljöskyddsbyrån (EPA) tar det sedan allt från två till fem år för dessa gaser att spridas till och i hela stratosfären eller den övre atmosfären. Härifrån kommer klimat in i spel i CFC: s föränderliga kemi och deras roll för att skapa hålet i ozonet.
På vintern förhindrar jordens lutade axel solljus från att lysa på sydpolen. Detta orsakar temperaturer i atmosfären över Antarktis att sjunka så låga som -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsius). Cool luft som faller ner från Sydpolen skapar en "vintervirvel" av cirkulerande vindar i mitten av breddgraderna över Antarktis och fungerar som en enorm bubbelpool. Detta stänger effektivt av ozonen över Antarktis från att blanda med planetens större atmosfäriska pool.
när temperaturen fortsätter att drOP i den sollösa vintern, polära stratosfäriska moln (PSC) , eller moln av salpetersyra-iskristaller, börjar bildas över Antarktis. CFC-föreningar samlas på dessa iskristaller och kombineras med salpetersyraföreningarna som omvandlar CFC: erna till mer aktiva former av klor. Dessa föreningar bygger under den långa vintersäsongen.
När våren kommer och solljus slår molnen, delar UV -strålning moderloden av klormolekyler i mycket aktiva kloratomer. Varje enskild kloratom kan förstöra en enorm mängd ozonmolekyler och omvandla dem till syre. Resultatet är en språngprocess som äter upp de skyddande gaserna och skapar ett enormt hål i ozonen.
Varje år övervakar forskare hålet när det säsongsmässigt expanderar och kontrakt. 2005 mätte hålet i ozonen en häpnadsväckande 10 miljoner kvadrat miles (25 899 881 kvm), eller ungefär tre gånger storleken på USA. Bara år 2003 slog denna tvivelaktiga skiva, med ett hål som mätte11 miljoner miles.
När säsongerna förändras och virvelen avtar, upphör det övre området att isoleras, temperaturen stiger och hålet i ozonkrymparna. Men forskare tror nu att hålet kanske inte helt reparerar sig förrän år 2065. Det mindre skadade ozonet över Nordpolen förväntas läka cirka 2040.
Även om det kan vara uppmuntrande att vi har en förutsägbar skala för återhämtning av hålet i ozonet, finns det en annan oro. Ozonutarmning sker med en hastighet av några procent per år, mest märkbart i mitten av planeten. Medan forskare kämpar för att förstå detta fenomen, riskerar människor ökade fall av cancer på grund av större UV -exponering, både genom en tunnare skyddande atmosfärisk filt och på grund av hålet i ozonet. Dessa komplexa förhållanden är också nära förknippade med global uppvärmning.