Ozonhull oppstår ikke. Jordens ozonlag ble gjennomboret av ozonhull: står menneskeheten overfor en global katastrofe

For rundt førti år siden ble det først oppdaget at ozonlaget i jordens atmosfære begynte å brytes ned. De første som la merke til dette var britiske forskere som jobbet ved en forskningsbase i Antarktis. De fant at over Halley Bay-stasjonen var tykkelsen på ozon nesten halvert! På den tiden var de mulige årsakene til dette fenomenet ennå ikke studert, så alt som gjensto for forskere å gjøre var å observere utviklingen av situasjonen. Og resultatene gledet dem ikke i det hele tatt - ozonhullene lukket seg ikke bare, men spredte seg til og med langt utenfor Sydpolen. Så det var informasjon om en ny global katastrofe.

Hva er egentlig ozonhull?

Ozon er en gass som produseres fra oksygen ved ultrafiolett stråling fra solen. Det forhindrer på sin side passasjen av denne strålingen, hvis virkning er skadelig for alle levende organismer. Et lag av denne gassen befinner seg i en høyde på omtrent tjue kilometer over overflaten og beskytter planeten mot de negative effektene av solenergi. Ozonhull er steder hvor tykkelsen på gassen av en eller annen grunn avtar. På dette stadiet er det fortsatt nok å forsinke ultrafiolett, men hvis menneskeheten ikke gjør noe for å endre situasjonen, vil utarmingen av ozonlaget etter en tid føre til at skadelig stråling fritt kan trenge inn i atmosfæren, og deretter eksistensen av livet på jorden vil rett og slett bli umulig.

Hvorfor oppstår ozonhull?

Utforsking av verdensrommet

Og likevel, til tross for det store utvalget av mulige versjoner, forblir den mest sannsynlige av dem menneskeskapt. Faktisk, i midten av forrige århundre var det mange oppskytinger av romraketter, som hver av dem, som tok av, etterlot et "hull" i atmosfæren og brøt gjennom ozonlaget. På bare tretti år med romutforskning ble 30 % av jordens beskyttende barriere, som ble dannet over fire milliarder år, ødelagt!

Freon

Freon er et skadelig stoff for ozon, som er mye brukt både i hverdagen og i industrien. Det var inneholdt i nesten alle gasspatroner fra forrige århundre: i hårspray, parfyme, deodoranter, brannslukningsapparater. Det var til og med i kjøleskap og klimaanlegg! Det er ikke overraskende at det hver dag dukket opp flere og flere nye ozonhull, og det beskyttende laget ble tynnere og tynnere.

Løsninger

Til dags dato er problemet fortsatt akutt og relevant. Det er vedtatt en rekke avtaler hvor det er forbudt å bruke stoffer som er skadelige for ozonlaget i produksjon og industri. Men dette er ikke nok, for spørsmålet er ikke bare å stoppe ødeleggelsen av ozon, men også å gjenopprette den. Og dette problemet er ikke løst ennå.

Det er ingen hemmelighet at vår planet Jorden er unik i solsystemet, siden den er den eneste planeten hvor det finnes liv. Og inkludert opprinnelsen til livet på jorden var mulig takket være en spesiell beskyttende kule av ozon som dekker planeten vår i en høyde på 20-50 km. Hva er ozon og hvorfor er det nødvendig? Selve ordet "ozon" er oversatt fra gresk som "luktende", fordi det er lukten vi kan føle etter. Ozon er en blå gass, bestående av triatomiske molekyler, faktisk en enda mer konsentrert oksygen. Verdien av ozon er enorm, siden det er han som beskytter jorden mot de skadelige effektene av ultrafiolette stråler som kommer fra solen. Dessverre setter ikke vi mennesker pris på det som ble skapt av naturen (eller Gud) over milliarder av år, og et av resultatene av menneskelig destruktiv aktivitet var utseendet til ozonhull, som vi skal snakke om i dagens artikkel.

Hva er ozonhull?

Til å begynne med, la oss definere selve konseptet med "ozonhullet", hva det er. Faktum er at mange mennesker feilaktig forestiller seg ozonhullet som et slags gap i atmosfæren på planeten vår, et sted der ozonkulen er helt fraværende. Faktisk er dette ikke helt sant, det er ikke det at det er helt fraværende, bare konsentrasjonen av ozon på stedet for ozonhullet er flere ganger lavere enn den burde være. Som et resultat er det lettere for ultrafiolette stråler å nå overflaten av planeten, og å ha sin ødeleggende effekt nettopp på stedene med ozonhull.

Hvor ligger ozonhullene?

Vel, i dette tilfellet vil spørsmålet om plasseringen av ozonhullene være naturlig. Det første ozonhullet i historien ble oppdaget i 1985 over Antarktis, ifølge forskere var diameteren på dette ozonhullet 1000 km. Dessuten har dette ozonhullet en veldig merkelig oppførsel: det dukker opp hver gang i august og forsvinner ved begynnelsen av vinteren for å dukke opp igjen i august.

Litt senere ble et annet ozonhull, men mindre, oppdaget allerede over Arktis. I vår tid er det funnet mange små ozonhull på forskjellige steder, men ozonhullet over Antarktis opptar håndflaten i størrelse.

Foto av ozonhullet over Antarktis.

Hvordan dannes ozonhull?

Faktum er at ved polene, på grunn av den lave temperaturen der, dannes stratosfæriske skyer som inneholder iskrystaller. Når disse skyene kommer i kontakt med molekylært klor som kommer inn i atmosfæren, brytes en hel rekke ozonmolekyler ned, noe som reduserer mengden ozon i atmosfæren. Og som et resultat dannes et ozonhull.

Årsaker til ozonhull

Hva er årsakene til ozonhull? Det er flere årsaker til dette fenomenet, og den viktigste av dem er miljøforurensning. Mange fabrikker, fabrikker, røykgass-termiske kraftverk slipper ut i atmosfæren, inkludert det skjebnesvangre kloret, og det, som allerede går inn i kjemiske reaksjoner, gjør en boom i atmosfæren.

Også utseendet til ozonhull bidro i stor grad til kjernefysiske tester utført i forrige århundre. Under kjernefysiske eksplosjoner kommer nitrogenoksider inn i atmosfæren, som, ved å gå inn i kjemiske reaksjoner med ozon, også ødelegger den.

Fly som flyr i skyene bidrar også til dannelsen av ozonhull, siden hver av deres flyvninger er ledsaget av frigjøring av det samme nitrogenoksidet i atmosfæren, noe som er skadelig for vår beskyttende ozonballong.

Konsekvenser av ozonhull

Konsekvensene av utvidelsen av ozonhullene er selvfølgelig ikke de mest rosenrøde – på grunn av økt ultrafiolett stråling kan antallet personer med hudkreft øke. I tillegg faller den generelle immuniteten til en person, noe som fører til mange andre sykdommer. Imidlertid kan ikke bare mennesker lide av forbedret ultrafiolett stråling som passerer gjennom ozonhullet, men også for eksempel innbyggere i de øvre lagene av havet: reker, krabber, alger. Hvorfor er ozonhull farlige for dem? Alle de samme problemene med immunitet.

Hvordan håndtere ozonhull

Løsningen på problemet med ozonhull, har forskere foreslått følgende:

• Begynn å regulere frigjøringen av ozonødeleggende kjemiske elementer i atmosfæren.
• Begynn å gjenopprette mengden av ozon ved akkord i stedet for ozonhull. For å gjøre dette på en slik måte, ved hjelp av fly i en høyde på 12-30 km, spray stykke ozon i atmosfæren. Ulempen med denne metoden er behovet for betydelige økonomiske kostnader, og dessverre er det umulig å sprøyte en betydelig mengde ozon inn i atmosfæren samtidig med moderne teknologi.

Ozonhull, video

Og avslutningsvis en interessant dokumentar om ozonhull.

Først og fremst bør det være klart at ozonhullet, i motsetning til navnet, ikke er et hull i atmosfæren. Ozonmolekylet skiller seg fra det vanlige oksygenmolekylet ved at det ikke består av to, men av tre oksygenatomer koblet til hverandre. I atmosfæren er ozon konsentrert i den såkalte ozonlag, i en høyde på rundt 30 km innenfor stratosfæren. I dette laget skjer absorpsjonen av ultrafiolette stråler som sendes ut av solen – ellers kan solstråling forårsake stor skade på livet på jordoverflaten. Derfor fortjener enhver trussel mot ozonlaget den mest seriøse holdningen. I 1985 oppdaget britiske forskere som jobbet på Sydpolen at under den antarktiske våren var nivået av ozon i atmosfæren betydelig under normalen. Hvert år på samme tid ble mengden ozon redusert – noen ganger mer, noen ganger mindre. Lignende, men mindre uttalte ozonhull dukket også opp over Nordpolen under den arktiske våren.

I de påfølgende årene fant forskerne ut hvorfor ozonhullet dukker opp. Når solen gjemmer seg og den lange polarnatten begynner, faller temperaturen kraftig, og det dannes høye stratosfæriske skyer som inneholder iskrystaller. Utseendet til disse krystallene forårsaker en rekke komplekse kjemiske reaksjoner som fører til akkumulering av molekylært klor (klormolekylet består av to sammenkoblede kloratomer). Når solen dukker opp og den antarktiske våren begynner, under påvirkning av ultrafiolette stråler, brytes intramolekylære bindinger, og en strøm av kloratomer suser inn i atmosfæren. Disse atomene fungerer som katalysatorer for omdannelsen av ozon til enkelt oksygen, og fortsetter i henhold til følgende dobbeltskjema:

Cl + O 3 -> ClO + O 2 og ClO + O -> Cl + O 2

Som et resultat av disse reaksjonene blir ozonmolekyler (O 3) omdannet til oksygenmolekyler (O 2), mens de opprinnelige kloratomene forblir i en fri tilstand og igjen deltar i denne prosessen (hvert klormolekyl ødelegger en million ozonmolekyler før de fjernes fra atmosfæren under andre kjemiske reaksjoner). Som et resultat av denne kjeden av transformasjoner begynner ozon å forsvinne fra atmosfæren over Antarktis, og danner et ozonhull. Men snart, med oppvarming, kollapser de antarktiske virvlene, frisk luft (som inneholder ny ozon) strømmer inn i området, og hullet forsvinner.

I 1987 ble den internasjonale konferansen om trusselen mot ozonlaget holdt i Montreal, og industrilandene ble enige om å redusere, og til slutt stoppe, produksjonen av klorerte og fluorerte hydrokarboner (klorfluorkarboner, KFK) — kjemikalier som bryter ned ozonlaget. I 1992 var erstatningen av disse stoffene med trygge så vellykket at det ble tatt en beslutning om å eliminere dem fullstendig innen 1996. I dag tror forskere at om femti år vil ozonlaget gjenopprette seg helt.

Ozonhullet anses å være et lokalt fall i ozonkonsentrasjonen i jordens ozonlag. I utgangspunktet antok eksperter at konsentrasjonen av ozon har en tendens til å endre seg på grunn av partikler som slippes ut under enhver atomeksplosjon.

I lang tid ble fly og romfartøy i høye høyder ansett som synderne for utseendet av ozonhull i jordens atmosfære.

I løpet av en rekke studier og eksperimenter har det imidlertid blitt bevist at ozoninnholdet kan variere kvalitativt på grunn av visse naturlige luftforurensninger som inneholder nitrogen.

Hovedårsakene til utseendet av ozonhull

Det har lenge vært fastslått at hovedmengden naturlig ozon finnes i en høyde på 15 til 50 kilometer over jordens overflate - i stratosfæren. Ozon gir sin største fordel ved å absorbere en betydelig mengde ultrafiolett solstråling, som ellers ville være skadelig for levende organismer på planeten vår. En nedgang i konsentrasjonen av ozon på et bestemt sted kan skyldes to typer luftforurensning. Disse inkluderer:

1. De naturlige prosessene der luftforurensning oppstår.
2. Menneskeskapt forurensning av jordens atmosfære.

Avgassingsprosesser utføres hele tiden i jordens mantel, som et resultat av at en rekke organiske forbindelser frigjøres. Gjørmevulkaner og hydrotermiske kilder kan generere denne typen gasser.

I tillegg er visse gasser lokalisert i jordskorpen, som er i fri tilstand. Noen av dem er i stand til å nå jordoverflaten og diffundere ut i atmosfæren gjennom sprekker i jordskorpen. Derfor inneholder overflateluft over olje- og gassbasseng ofte forhøyede nivåer av metan. Disse typer forurensning kan tilskrives naturlig - forekommende i forbindelse med naturfenomener.

Menneskeskapt luftforurensning kan være forårsaket av oppskytinger av romraketter og flyvninger av supersoniske jetfly. Dessuten frigjøres et stort antall forskjellige kjemiske forbindelser til atmosfæren under utvinning og prosessering av en rekke mineraler fra jordens tarm.

Store industribyer, som er en slags menneskeskapte kilder, spiller også en betydelig rolle i atmosfærisk forurensning. Luftmasser i slike områder er forurenset gjennom den omfattende flyten av veitransport, samt på grunn av utslipp fra ulike industribedrifter.

Historien om oppdagelsen av ozonhull i atmosfæren

Ozonhullet ble først oppdaget i 1985 av en gruppe britiske forskere ledet av Joe Farman. Diameteren på hullet var mer enn 1000 kilometer, og det var plassert over Antarktis - på den sørlige halvkule. Dette ozonhullet forsvant årlig fra desember til januar.

1992 var preget for forskerne ved at det allerede over den nordlige halvkule i Antarktis ble dannet et annet ozonhull, med mye mindre diameter. Og i 2008 nådde diameteren til det første ozonfenomenet som ble oppdaget i Antarktis sin maksimale rekordstørrelse - 27 millioner kvadratkilometer.

Mulige konsekvenser av utvidelse av ozonhull

Siden ozonlaget er designet for å beskytte overflaten av planeten vår mot overskudd av ultrafiolett solstråling, kan ozonhull betraktes som et fenomen som er virkelig farlig for levende organismer. En nedgang i ozonlaget øker strømmen av solstråling betydelig, noe som kan påvirke den kraftige økningen i antall hudkreftformer. Ikke mindre skadelig er utseendet til ozonhull for planter og dyr på jorden.

Takket være offentlig oppmerksomhet ble Wien-konvensjonen for beskyttelse av ozonlaget vedtatt i 1985. Så var det den såkalte Montreal-protokollen, vedtatt i 1987 og definerte en liste over de farligste klorfluorkarbonene. Samtidig lovet produksjonslandene av disse atmosfæriske forurensningene å begrense utslippet, og innen år 2000 å stoppe helt.

Hypoteser om den naturlige opprinnelsen til ozonhullet

Men russiske forskere har publisert bekreftelse på hypotesen om den naturlige opprinnelsen til det antarktiske ozonhullet. I 1999 publiserte NPO Typhoon et vitenskapelig arbeid ved Moscow State University, der, ifølge beregningene til geofysikere A.P. Kapitsa og A.A. Gavrilov, det antarktiske ozonhullet eksisterte før det ble oppdaget ved direkte eksperimentelle metoder i 1982, som ifølge russiske forskere bekrefter hypotesen om den naturlige opprinnelsen til ozonhullet over Antarktis.

Forfatterne av dette vitenskapelige arbeidet var A.P. Kapitsa (tilsvarende medlem av det russiske vitenskapsakademiet) b A.A. Gavrilov (Moskva statsuniversitet). De to forskerne klarte å fastslå at antallet fakta som motsier den menneskeskapte hypotesen om opprinnelsen til det antarktiske ozonhullet stadig vokser, og etter å ha bevist at dataene om unormalt lave verdier av den totale ozonen i Antarktis i 1957-1959 er riktig, ble det klart at årsaken til ozonhullene er forskjellig fra menneskeskapte.

Resultatene av forskning av Kapitsa og Gavrilov ble publisert i Doklady Akademii Nauk, 1999, vol. 366, nr. 4, s. 543-546

Ozonlaget er et bredt atmosfærisk belte som strekker seg fra 10 til 50 km over jordens overflate. Kjemisk er ozon et molekyl som består av tre oksygenatomer (et oksygenmolekyl inneholder to atomer). Konsentrasjonen av ozon i atmosfæren er svært lav, og små endringer i mengden ozon fører til store endringer i intensiteten av ultrafiolett som når jordoverflaten. I motsetning til vanlig oksygen er ozon ustabilt, det forvandles lett til en diatomisk, stabil form for oksygen. Ozon er et mye sterkere oksidasjonsmiddel enn oksygen, og dette gjør det i stand til å drepe bakterier og hemme plantevekst og utvikling. På grunn av den lave konsentrasjonen i overflatelagene av luft under normale forhold, påvirker imidlertid disse funksjonene i det praktisk talt ikke levesystemenes tilstand.

Mye viktigere er dens andre eiendom, som gjør denne gassen helt nødvendig for alt liv på land. Denne egenskapen er ozonets evne til å absorbere hard (kortbølget) ultrafiolett (UV) stråling fra solen. Kvantum av hard UV har energi tilstrekkelig til å bryte noen kjemiske bindinger, så det omtales som ioniserende stråling. Som annen stråling av denne typen, røntgen- og gammastråling, forårsaker den en rekke forstyrrelser i cellene til levende organismer. Ozon dannes under påvirkning av høyenergi solstråling, som stimulerer reaksjonen mellom O2 og frie oksygenatomer. Under påvirkning av moderat stråling forfaller den og absorberer energien til denne strålingen. Dermed "spiser" denne sykliske prosessen den farlige ultrafiolette.

Ozonmolekyler er i likhet med oksygen elektrisk nøytrale, dvs. har ingen elektrisk ladning. Derfor påvirker ikke jordas magnetfelt i seg selv fordelingen av ozon i atmosfæren. Det øvre laget av atmosfæren - ionosfæren, faller nesten sammen med ozonlaget.

I de polare sonene, hvor kraftlinjene til jordens magnetfelt er lukket på overflaten, er forvrengningen av ionosfæren svært betydelig. Antall ioner, inkludert ionisert oksygen, i de øvre lagene av atmosfæren i de polare sonene reduseres. Men hovedårsaken til det lave innholdet av ozon i området rundt polene er den lave intensiteten av solinnstråling, som faller selv i løpet av polardagen i små vinkler mot horisonten, og er helt fraværende i løpet av polarnatten. Området med polare "hull" i ozonlaget er en pålitelig indikator på endringer i totalt atmosfærisk ozon.

Ozoninnholdet i atmosfæren svinger på grunn av mange naturlige årsaker. Periodiske svingninger er assosiert med sykluser av solaktivitet; mange komponenter av vulkanske gasser er i stand til å ødelegge ozon, så en økning i vulkansk aktivitet fører til en reduksjon i konsentrasjonen. Ozonødeleggende stoffer spres over store områder på grunn av høye, superorkanhastigheter av luftstrømmer i stratosfæren. Ikke bare ozonnedbrytere transporteres, men også ozon i seg selv, så forstyrrelser i ozonkonsentrasjonen sprer seg raskt over store områder, og lokale små «hull» i ozonskjoldet, forårsaket for eksempel av en rakettoppskyting, trekkes relativt raskt inn. Bare i polarområdene er luften inaktiv, som et resultat av at forsvinningen av ozon der ikke blir kompensert av driften fra andre breddegrader, og de polare "ozonhullene", spesielt på Sydpolen, er veldig stabile.

Kilder til ødeleggelse av ozonlaget. Blant nedbryterne av ozonlaget er:

1) Freoner.

Ozon ødelegges under påvirkning av klorforbindelser kjent som freoner, som også blir ødelagt under påvirkning av solstråling, frigjør klor, som "river av" det "tredje" atomet fra ozonmolekylene. Klor danner ikke forbindelser, men fungerer som en "brudd"-katalysator. Dermed er ett kloratom i stand til å "ødelegge" mye ozon. Det antas at klorforbindelser er i stand til å forbli i atmosfæren fra 50 til 1500 år (avhengig av sammensetningen av stoffet) på jorden. Observasjoner av planetens ozonlag har blitt utført av Antarktis-ekspedisjoner siden midten av 1950-tallet.

Ozonhullet over Antarktis, som øker om våren og avtar om høsten, ble oppdaget i 1985. Oppdagelsen av meteorologer forårsaket en kjede av konsekvenser av økonomisk karakter. Faktum er at eksistensen av et "hull" ble skyldt på den kjemiske industrien, som produserer stoffer som inneholder freoner som bidrar til ødeleggelsen av ozon (fra deodoranter til kjøleenheter).

Det er ingen konsensus om spørsmålet om hvor mye en person er skyldig i dannelsen av "ozonhull".

På den ene siden, ja, definitivt skyldig. Produksjonen av ozonreduserende forbindelser bør minimeres eller, enda bedre, stoppes helt. Det vil si å forlate hele industrisektoren, med en omsetning på mange milliarder dollar. Og hvis du ikke nekter, overfør den til et "trygt" spor, som også koster penger.

Skeptikernes synspunkt: menneskelig innflytelse på atmosfæriske prosesser, for all dens destruktivitet på lokalt nivå, på planetarisk skala er ubetydelig. Anti-freon-kampanjen til de "grønne" har en fullstendig gjennomsiktig økonomisk og politisk bakgrunn: med dens hjelp kveler store amerikanske selskaper (DuPont, for eksempel) sine utenlandske konkurrenter ved å påtvinge avtaler om "miljøvern" på statlig nivå og med tvang. innføre en ny teknologisk revolusjon, som er mer økonomisk svake stater ikke er i stand til å motstå.

2) Fly i stor høyde.

Ødeleggelsen av ozonlaget lettes ikke bare av freoner som slippes ut i atmosfæren og kommer inn i stratosfæren. Nitrogenoksider, som dannes under atomeksplosjoner, er også involvert i ødeleggelsen av ozonlaget. Men nitrogenoksider dannes også i forbrenningskamrene til turbojetmotorer i stor høyde. Nitrogenoksider dannes av nitrogenet og oksygenet som er der. Hastigheten for dannelse av nitrogenoksider er jo større, jo høyere temperatur, dvs. jo større motoreffekt.

Ikke bare er motorkraften til et fly viktig, men også høyden det flyr og frigjør ozonødeleggende nitrogenoksider. Jo høyere oksid eller lystgass dannes, jo mer ødeleggende er det for ozon.

Den totale mengden nitrogenoksid som slippes ut i atmosfæren per år er estimert til 1 milliard tonn Omtrent en tredjedel av denne mengden slippes ut av fly over gjennomsnittlig tropopausenivå (11 km). Når det gjelder fly, er de mest skadelige utslippene militærfly, hvorav antallet er i titusenvis. De flyr hovedsakelig på høyden av ozonlaget.

3) Mineralgjødsel.

Ozon i stratosfæren kan også avta på grunn av at lystgass N2O kommer inn i stratosfæren, som dannes under denitrifiseringen av nitrogen bundet av jordbakterier. Den samme denitrifiseringen av bundet nitrogen utføres også av mikroorganismer i det øvre laget av hav og hav. Prosessen med denitrifikasjon er direkte relatert til mengden bundet nitrogen i jorda. Dermed kan man være sikker på at med en økning i mengden mineralgjødsel som tilføres jorda, vil også mengden lystgass N2O som dannes øke i samme grad. Videre dannes nitrogenoksider fra lystgass, som fører til ødeleggelse av stratosfærisk ozon.

4) Atomeksplosjoner.

Atomeksplosjoner frigjør mye energi i form av varme. Temperaturen lik 60 000 K settes i løpet av få sekunder etter en atomeksplosjon. Dette er energien til ildkulen. I en sterkt oppvarmet atmosfære skjer slike transformasjoner av kjemiske stoffer, som enten ikke skjer under normale forhold, eller som går veldig sakte. Når det gjelder ozon, dets forsvinning, de farligste for det er nitrogenoksidene som dannes under disse transformasjonene. I løpet av perioden fra 1952 til 1971, som et resultat av atomeksplosjoner, ble det således dannet rundt 3 millioner tonn nitrogenoksider i atmosfæren. Deres videre skjebne er som følger: som et resultat av blandingen av atmosfæren faller de til forskjellige høyder, inkludert i atmosfæren. Der går de inn i kjemiske reaksjoner med deltakelse av ozon, noe som fører til ødeleggelse. ozonhull stratosfærens økosystem

5) Drivstoffforbrenning.

Lystgass finnes også i røykgasser fra kraftverk. Faktisk har det vært kjent i lang tid at nitrogenoksid og dioksid er tilstede i forbrenningsprodukter. Men disse høyere oksidene påvirker ikke ozon. De forurenser selvfølgelig atmosfæren, bidrar til dannelsen av smog i den, men fjernes raskt fra troposfæren. Lystgass, som allerede nevnt, er farlig for ozon. Ved lave temperaturer dannes det i følgende reaksjoner:

N2 + O + M = N2O + M,

2NH3 + 202 =N2O = 3H2.

Omfanget av dette fenomenet er svært betydelig. På denne måten dannes det cirka 3 millioner tonn lystgass i atmosfæren hvert år! Dette tallet antyder at denne kilden til ozonnedbrytning er betydelig.

Ozonhull over Antarktis

En betydelig reduksjon i total ozon over Antarktis ble først rapportert i 1985 av British Antarctic Survey basert på analyse av data fra Halle Bay Ozon Station (76 grader S). Ozonnedbrytning har også blitt observert av denne tjenesten på de argentinske øyene (65 grader S).

Fra 28. august til 29. september 1987 ble det utført 13 flyvninger med laboratorieflyene over Antarktis. Forsøket gjorde det mulig å registrere opprinnelsen til ozonhullet. Dens dimensjoner ble oppnådd. Studier har vist at den største nedgangen i mengden ozon fant sted i høyder på 14 - 19 km. Her registrerte instrumentene størst mengde aerosoler (aerosollag). Det viste seg at jo flere aerosoler det er i en gitt høyde, jo mindre ozon er det. Fly - laboratoriet registrerte en reduksjon i ozon lik 50%. Under 14 km. ozonendringene var ubetydelige.

Allerede i begynnelsen av oktober 1985 dekker ozonhullet (minimumsmengden av ozon) trykknivåer fra 100 til 25 hPa, og i desember utvides høydeområdet det observeres.

I mange eksperimenter ble ikke bare mengden ozon og andre små komponenter i atmosfæren målt, men også temperaturen. Den nærmeste sammenhengen ble etablert mellom mengden ozon i stratosfæren og lufttemperaturen der. Det viste seg at arten av endringen i mengden ozon er nært knyttet til det termiske regimet til stratosfæren over Antarktis.

Dannelsen og utviklingen av ozonhullet i Antarktis ble observert av britiske forskere i 1987. På våren sank det totale ozoninnholdet med 25 %.

Amerikanske forskere målte ozon og andre små komponenter i atmosfæren (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) i Antarktis vinteren og tidlig på våren 1987 ved hjelp av et spesielt spektrometer. Dataene fra disse målingene gjorde det mulig å avgrense et område rundt Sydpolen hvor mengden ozon er redusert. Det viste seg at denne regionen sammenfaller nesten nøyaktig med den ekstreme polare stratosfæriske virvelen. Når den passerte gjennom kanten av virvelen, endret mengden av ikke bare ozon seg dramatisk, men også andre små komponenter som påvirker ødeleggelsen av ozon. Innenfor ozonhullet (eller, med andre ord, den polare stratosfæriske virvelen) var konsentrasjonene av HCl, NO2 og salpetersyre betydelig lavere enn utenfor virvelen. Dette skjer fordi klorer under den kalde polarnatten ødelegger ozon i de tilsvarende reaksjonene, og fungerer som katalysatorer i dem. Det er i den katalytiske syklusen med deltagelse av klor at hovedreduksjonen i konsentrasjonen av ozon skjer (minst 80% av denne reduksjonen).

Disse reaksjonene finner sted på overflaten av partiklene som utgjør de polare stratosfæriske skyene. Dette betyr at jo større arealet av denne overflaten er, dvs. jo flere partikler av stratosfæriske skyer, og dermed skyene selv, jo raskere forfaller ozon til slutt, noe som betyr at ozonhullet dannes mer effektivt.