Przyczyny powstawania dziury ozonowej
Ozon, czyli trójatomowy tlen, to związek mający zdolność pochłaniania szkodliwego promieniowania nadfioletowego (ultrafioletowego, UV), którego źródłem jest Słońce. Najwięcej ozonu znajduje się w ozonosferze, warstwie stratosfery zalegającej pomiędzy 20 a 50 km nad powierzchnią Ziemi. Najwyraźniejszą koncentrację ozonu w atmosferze obserwuje się pomiędzy 20 a 35 km.
Wskutek utrzymywania się zjawiska dziury ozonowej, dociera do nas więcej szkodliwego promieniowania UV Photo by saeed mhmdi on Unsplash
Stężenie ozonu w stratosferze oraz grubość ozonosfery są zmienne i różne w zależności od wielu czynników. Kształtują je m.in. szerokość geograficzna, wysokość Słońca nad nieboskłonem, pory dnia i pory roku. Wynika to z faktu, że ozon jest pierwiastkiem bardzo chwiejnym i aktywnym chemicznie, toteż proces jego rozpadu jest dość dynamiczny. Co ważne, stężenie ozonu w ozonosferze nie jest szczególnie wysokie – w porównaniu jednak do rozmieszczenia tego pierwiastka w innych warstwach jest znaczne, i to właśnie tam dochodzi do przechwytywania największej ilości niebezpiecznego promieniowania. Przeciętny czas życia cząsteczki ozonu wynosi około kilka miesięcy.
Dziura ozonowa nad Antarktydą (zdjęcia z roku 2006). By NASA [Public domain], via Wikimedia Commons
Szacuje się, że ubytek 1% ozonu w atmosferze powoduje 2% wzrost szkodliwego promieniowania UVB, które jest przyczyną m.in. zmian nowotworowych w komórkach skóry.
Najmniej ozonu znajduje się nad kołem podbiegunowym By Daniel_Nebreda via Pixabay CC0
Koncentracja ozonu w ozonosferze jest największa w okolicach 23 km i wynosi 10 ppm. Przy samej powierzchni Ziemi jego stężenie spada zaś do 0,05 ppm w warunkach czystego powietrza. W powietrzu zanieczyszczonym wartość ta sięga 0,5 ppm. Najmniej ozonu w ozonosferze znajduje się w obszarach przyrównikowych, a w miarę oddalania się od równika jego koncentracja wzrasta. Ponieważ ozon jest trwalszy w niskich temperaturach, jego kumulacja następuje jesienią i zimą. Z kolei wytwarzanie ozonu zachodzi najintensywniej latem, ale jednocześnie dochodzi wówczas do szybszego rozpadu jego cząsteczek. Wynika więc stąd, że zimniejsza półkula północna ma więcej ozonu niż południowa.
Jednocześnie to w obszarach okołobiegunowych obserwuje się najbardziej postępującą dziurę ozonową. W czasie nocy polarnych za kołem podbiegunowym produkcja ozonu ulega bowiem znaczącej redukcji. Nie zatrzymuje się natomiast niszczenie jego cząsteczek w wyniku naturalnego rozpadu, a przede wszystkim w wyniku przenikania szkodliwych związków chemicznych do atmosfery.
Największym zagrożeniem dla stabilności ozonosfery jest freon wytwarzany przez stare lodówki i systemy chłodzące . Fot. pixabay.com
Bibliografia
- Hans Vockenhuber,; “Bomba zegarowa: ozon”; Oficyna Wydawnicza SPAR, Warszawa 1995;
- Gary W. VanLoon, Stephen J. Duffy; “Chemia środowiska”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007;
- Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny ”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
- Edward A. Parson; “Protecting the Ozone Layer: Science and Strategy ”; Oxford University Press, 2003;
- Edward R. Miller-Jones; “The Ozone Layer. Earth's Shield”; FastBook Publishing, 2012;
- promil
