У 1974 році хіміки Маріо Моліна та Шервуд Роуленд з Каліфорнійського університету в Ірваїні вперше попередили про небезпеку погіршення стану озону в атмосфері. Їх прогнози підтвердили спостереження в 1985 році, коли над Антарктикою була виявлена озонова діра. Світ звернув увагу і погодився в Монреалі в 1987 році зробити щось щодо виснаження озонового шару. У 2018 році вчені обережно оголосили, що озонова діра, яка зростала з моменту її відкриття в 1985 році, могла почати скорочуватися. Якщо дії людей призвели до загоєння озонового шару, міжнародне співтовариство довели, що воно може вирішити серйозні екологічні проблеми, коли всі працюють разом.
Що таке озон і де озоновий шар?
Високо над землею - точніше між 15 і 30 кілометрами від 9 до 18 миль - тонкий шар озону поглинає ультрафіолетове сонячне світло, захищаючи тим самим усіх і всіх людей на землі від впливу смертельної радіації. Молекула озону (O3) складається з трьох атомів кисню. Він утворюється, коли атмосферний кисень (O2) взаємодіє з сонячною радіацією і розпадається на два атоми кисню; кожен атом потім приєднується до молекули кисню. Молекула озону нестабільна, тому вона незабаром розпадається, утворюючи знову молекулярний кисень. Цей циклічний процес поглинає випромінювання і постійно відбувається у верхів'ях стратосфери.
Вчені вимірюють озоновий шар в одиницях Добсона, тобто кількість молекул озону, яка потрібна, щоб зробити шар товщиною 0,01 міліметра. Середня товщина озонового шару становить 300 одиниць Добсона, або близько 3 міліметрів. Це не дуже товсто - це приблизно товщина трьох копійок, складених разом.
Визначення руйнування озонового шару та як це відбувається
Знищення озонового шару викликане хімічними речовинами, що містять елементи хлор і бром, які є галогенами. Вони є важливими компонентами класу холодоагентів, званих хлорфторуглеродами (ХФУ), які широко використовувались в середині 20 століття. ХФУ є інертними і здатні мігрувати у верхні шари атмосфери за течією вітру, де ультрафіолетова енергія Сонця розбиває їх на частини.
Атоми хлору та брому є високореактивними, і, звільнившись від молекул ХФУ, вони реагують з додатковим атомом кисню в озоні, утворюючи гіпохлорит (ClO-) або гіпоброміту (BrO-) іони та молекулярний кисень. Ці іони все ще нестійкі, і вони реагують з другою молекулою озону, виробляючи більше молекулярного кисню і залишаючи галоген-іон вільним, щоб розпочати процес заново.
Найсильніше виснаження озонового шару відбувається над Південним полюсом наприкінці зими та на початку весни. На той час озоновий шар зменшується до 100 одиниць Добсона, або приблизно до товщини копійки. З моменту її відкриття ця "озонова діра" збільшувалась з кожною наступною антарктичною зимою, перш ніж зникати влітку.
Монреальський протокол та оздоровлення озонового шару
У 1987 році група з 24 країн зібралася в Монреалі та провела переговори щодо "Монреальського протоколу про речовини, які Руйнуйте озоновий шар ". Вони домовились поступово припинити використання ХФУ та інших хімічних речовин, що руйнують озоновий шар, шляхом 1995. З цього часу озонова діра продовжує зростати, в основному завдяки хімічним речовинам, які вже були в атмосфері. Однак у 2016 році група вчених з Массачусетського технологічного інституту знайшла докази загоєння озонового шару. Антарктична озонова діра починає зростати пізніше в сезоні, зростає не настільки великою і вже не такою глибокою. Вчені розглядають це як доказ того, що Монреальський протокол працює. Якщо це буде і продовжує це робити, вони очікують, що діра повністю заживе до середини 21 століття.