7 orsaker till utarmning av ozonskiktet

Orsakerna till utarmning av ozonskiktet är inte utbredda utan koncentrerade, och dessa orsaker till utarmning av ozonlagret har varit sedan civilisationens början. 

Jordens atmosfär har flera nivåer. Troposfären, det lägsta lagret, sträcker sig från jordytan till cirka 10 km höjd. Nästan all mänsklig aktivitet som bidrar till föroreningen av atmosfären sker i troposfären. Mount Everest, världens högsta topp, är bara cirka 9 kilometer hög. Stratosfären, som sträcker sig från 10 kilometer till cirka 50 kilometer, innehåller ozonskiktet. De flesta kommersiella jetplan flyger också i stratosfärens nedre delar.

Vårt stora intresse i den här artikeln är att titta på orsakerna till utarmning av ozonskiktet och vad som kan göras för att skydda vårt ozonskikt från utarmning.

Så,

Vad är tozonskiktet?

Ozonskiktet är en region av jordens atmosfär där ozongas, en oorganisk molekyl med den kemiska formeln O3, finns i relativt höga koncentrationer. Ozonskiktet är tjockare över polerna än det är över ekvatorn. 1913 upptäckte de franska fysikerna Charles Fabry och Henri Buisson ozonskiktet.

Ozon är en ljusblå gas med en stickande (klorliknande) lukt. Majoriteten av atmosfäriskt ozon är lokaliserat i ett stratosfäriskt lager mellan 9 och 18 miles (15 och 30 kilometer) över jordens yta. Trots sin höga koncentration är detta lagers koncentration fortfarande låg i motsats till andra gaser i stratosfären.

Ozon bildas i atmosfären när solens strålar delar syremolekyler i enskilda atomer. Dessa enskilda atomer interagerar med syre i närheten för att producera ozon, en tre-syremolekyl. Ozonmolekyler genereras och förstörs ständigt i stratosfären när som helst. Under de decennier som den har uppmätts har den totala mängden varit ganska stabil.

Även om det bara finns cirka tre molekyler för varje tio miljoner luftmolekyler, fungerar ozonskiktet som jordens solskyddsmedel och absorberar cirka 98 procent av skadliga ultravioletta eller UV-strålar. Stratosfärens ozonskikt absorberar en del av solens strålning och hindrar den från att nå planetens yta.

UV-strålar skulle sterilisera jorden om ozonskiktet inte fanns. Det kommer att bli skadliga effekter som fler solbränna, fler fall av hudcancer, högre fall av ögonskador, vissnande och döda träd och växter, och drastiskt minskade skördar med ett skadat men fortfarande närvarande ozonskikt. Sammanfattningsvis är ozon verkligen viktigt.

Forskare har sammanställt data om genomsnittliga ozonnivåer över naturliga cykler som sträcker sig över flera decennier. Solfläckar, årstider och latitud påverkar alla ozonkoncentrationerna i atmosfären. Det är välförstådda och förutsägbara processer. Varje naturlig ozonnedgång har följts av en återhämtning. Men med början på 1970-talet visade vetenskapliga bevis att ozonskölden utarmades på sätt som inte berodde på naturliga processer.

Ozonskiktets betydelse

När ozon upptäcks i vår lägre atmosfär (känd som troposfären) klassificeras det som en luftförorening som är extremt skadlig för människors hälsa. Vi behöver det i stratosfären också, eftersom ozon även vid en låg koncentration på 12 ppm är så effektivt att absorbera solens UV-strålning att även en liten mängd är tillräcklig för att skydda oss på jorden.

UV-strålning sänds ut av solen och skadar levande varelser. Strålningarna absorberas av detta lager, vilket hindrar dem från att nå jordytan. Ozon skyddar jorden från solens skadliga ultravioletta (UV) strålar. Livet på jorden skulle vara extremt svårt utan ozonskiktet i atmosfären.

Växter, såväl som planktonerna som föder majoriteten av havets liv, kan inte trivas och växa i höga nivåer av ultraviolett strålning. Människor skulle vara mer benägna att drabbas av hudcancer, grå starr och nedsatt immunförsvar om ozonskiktsskyddet försvagades.

Orsaker till ozonnedbrytning

Ozonskiktet har blivit tunnare på grund av föroreningar , vilket har lett till att ozonskiktet har tunnats ut och exponerat livet på jorden för skadlig strålning. Ozonhål är en vanlig benämning på områden med skadat ozonskikt, även om termen är vilseledande. Skador på ozonskiktet uppträder som en tunn fläck, med de tunnaste delarna nära polerna.

Sedan mitten av 1980-talet har föroreningar påverkat ozonskiktet ovanför Antarktis. Temperaturen på den platsen påskyndar omvandlingen av CFC till ozonproducerande klor. CFC släpptes ut av utvecklade länder på norra halvklotet för cirka 90 % av de CFC som för närvarande finns i atmosfären.

Montrealprotokollet, undertecknat 1989, förbjöd tillverkning av ozonnedbrytande kemikalier. Mängden klor och andra ozonnedbrytande ämnen i atmosfären har sedan dess stadigt minskat. Klornivåerna förväntas återgå till sin ursprungliga form inom cirka 50 år, enligt forskare. De antarktiska ozonlagren kommer då att ha krympt till mindre än åtta miljoner kvadratkilometer.

Flera nyckelorsaker till utarmning av ozonskiktet har resulterat i ozonhålet.

Naturliga orsaker till utarmning av ozonskiktet

Vissa naturliga händelser har upptäckts som stör ozonskiktet. Man har dock upptäckt att detta orsakar bara 1-2 procents utarmning av ozonskiktet och att konsekvenserna bara är övergående. De naturliga orsakerna till utarmning av ozonskiktet inkluderar

1. Solfläckar

Solens energiproduktion varierar, särskilt under den 11-åriga solfläckscykeln. När mer UV når jorden under den aktiva delen av den 11-åriga solfläckscykeln skapas mer ozon. Denna process kan öka den genomsnittliga ozonkoncentrationen med ungefär 4 % över polerna, men när detta beräknas i medeltal över hela jordklotet är den globala genomsnittliga ozonökningen bara cirka 2 %.
De totala globala ozonnivåerna har sjunkit med 1-2 procent från det maximala till det lägsta i en normal cykel, enligt observationer som går tillbaka till 1960-talet.

2. Stratosfärvindar

Mycket starka vindar i stratosfären transporterar kvävgas från solstormar vidare in i atmosfären där de blandas med och angriper ozonskiktet.

3. Vulkanutbrott

Den kemiska omvandlingen av klor till mer reaktiva former som förstör ozon får hjälp av explosiva vulkanutbrott som injicerar betydande mängder svaveldioxid i stratosfären. Stora vulkanutbrott (främst El Chichon 1983 och Mt. Pinatubo 1991) tros också ha bidragit till ozonnedbrytningen.

Människoskapade orsaker till utarmning av ozonskiktet

Det finns också konstgjorda orsaker till utarmning av ozonskiktet och dessa är de främsta orsakerna till utarmning av ozonskiktet och inkluderar bl.a.

1. Användningen av klorfluorkolväten

En av de konstgjorda orsakerna till utarmning av ozonskiktet är användningen av klorfluorkolväten, men det är också en av de främsta orsakerna till utarmning av ozonlagret.

Kylskåp från början av 1900-talet använde giftiga gaser som ammoniak och metylklorid som kylmedel. Tyvärr, eftersom farliga gaser sipprade från apparaterna, ledde detta till dödsfall. Som ett resultat började jakten på en giftfri, icke brandfarlig kemikalie att använda som köldmedium. Som ett resultat föddes CFC. CFC finns i en mängd olika former, men de två vanligaste är CFC-11 och CFC-12.

CFC-tillverkning och användning började öka på 1930-talet. Varje år släpptes nästan 300 miljoner pund CFC-11 ut i atmosfären i början av 1980-talet. Sedan, 1985, släppte en brittisk forskare vid namn Joe Farman och hans kollegor en studie om enorma säsongsbetonade ozonförluster över Antarktis.

Montrealprotokollet, som begränsar tillverkning och användning av CFC, undertecknades 1987 tack vare de kombinerade ansträngningarna från det snabbt agerande forskarsamhället, industrin och lagstiftarna.

Montrealprotokollet har nu undertecknats av alla länder på planeten. Även om CFC har förbjudits, fortsätter ozonskiktet att utarmas. Detta beror på att CFC har en livslängd på 50 till 100 år, och det tar tid för antalet CFC i miljön att minska avsevärt. Dessutom släpps CFC fortfarande ut i atmosfären.

CFC frigörs långsamt när ett gammalt kylskåp eller luftkonditioneringsaggregat försämras i till exempel en deponi. Det tar cirka 5 år för påverkan av CFC som släpps ut i luften att märkas över Antarktis, där utarmning sker. CFC som genereras på marknivå tar sig så småningom in i stratosfären.

Eftersom det mesta av solens UV-strålning blockeras av ozon i stratosfären, måste CFC stiga bortom ozonskiktet innan solljus kan bryta ner dem. Solinstrålningen, när den väl är tillräckligt hög, frigör klor, varav merparten omvandlas till ozon i form av saltsyra och klornitrat.

Eftersom dessa reaktioner är unika för polarområdena, på grund av deras utomordentligt låga temperaturer i stratosfären, som genererar en distinkt typ av moln, börjar dessa kemiska reaktioner när dessa ämnen tar sig till Antarktis (polära stratosfäriska moln). Under vintern har polarvirveln sitt ursprung i stratosfären på södra halvklotet när temperaturen sjunker.

Temperaturerna är fortfarande kyliga nog att generera polära stratosfäriska moln när solljuset återvänder till Antarktis under senvintern och tidig vår. Det är också solljus nu. På molnpartikelytorna sker kemiska reaktioner som omvandlar icke-reaktivt klor och brom till reaktiva föreningar.

Virveln fungerar som en behållare som innehåller innehållet i den antarktiska stratosfären inom dess gränser och tillåter reaktiva klor- och bromföreningar att förstöra ozonmolekyler. Dessa reaktioner kommer att fortsätta så länge som ozonmolekyler är närvarande tills ozonet nästan är utarmat. Ozonhålet heter det.

Atmosfärsexperter har dock upptäckt att reaktionshastigheten inte är så hög som man ursprungligen trodde, därför är CFC inte längre den primära drivkraften för ozonnedbrytning.

2. Global uppvärmning

Global uppvärmning leder visserligen till klimatförändringar, men är också en av de människoskapade orsakerna till uttunning av ozonskiktet. Det mesta av värmen fångas i troposfären, vilket är lagret under stratosfären, som ett resultat av global uppvärmning och växthuseffekten.

Eftersom ozon finns i stratosfären når värmen inte troposfären, vilket gör att den förblir kylig. Eftersom återvinningen av ozonskiktet kräver maximal mängd solljus och värme, utarmas ozonskiktet.

3. Oreglerade raketuppskjutningar

Raketuppskjutningar är också en av de främsta orsakerna till ozonnedbrytning. Enligt studier bryter den oreglerade uppskjutningen av raketer ut ozonskiktet mycket mer än vad CFC gör. Om det inte åtgärdas kan detta leda till en betydande utarmning av ozonskiktet till 2050.

4. Kvävehaltiga föreningar

Små mängder kvävehaltiga föreningar som släpps ut av mänskliga aktiviteter, såsom NO, N2O och NO2, tros vara en av orsakerna till ozonlagrets utarmning.

Ozonnedbrytande ämnen (ODS)

"Ozonnedbrytande ämnen är de ämnen som klorfluorkolväten, haloner, koltetraklorid, fluorkolväten etc. som är ansvariga för utarmningen av ozonskiktet."

Ozonnedbrytande I atmosfären nedanför är ämnen miljövänliga, relativt stabila och giftfria. Det är därför de har blivit allt populärare med tiden. Deras stabilitet har dock en kostnad: de kan flyta och förbli stationära i stratosfären.

När ODS bryts ner av den kraftfulla UV-strålningen där uppe, är den resulterande kemikalien klor och brom. Ozonskiktet är känt för att utarmas vid överljudshastigheter av klor och brom. De åstadkommer detta genom att ta bort en atom från ozonmolekylen. En enda klormolekyl har förmågan att bryta ner tusentals ozonmolekyler.

Ozonnedbrytande föreningar har funnits kvar i atmosfären i många år och kommer att fortsätta att göra det i framtiden. Detta betyder i praktiken att många av de ozonnedbrytande föreningar som människor har tillåtit komma in i atmosfären under de senaste 90 åren fortfarande är på väg in i atmosfären, vilket bidrar till ozonnedbrytningen.

Följande är en lista över några av de vanligaste ozonnedbrytande föreningarna och deras utsläppskällor:

• Klorfluorkolväten (CFC)
• Fluorkolväten (HCFC)
• Haloner
• Koltetraklorid
• Metylkloroform

1. Klorfluorkolväten (CFC)

Det hänvisas till som den mest använda ozonnedbrytande föreningen eftersom den står för mer än 80 % av den totala ozonnedbrytningen. Före 1995 användes det som kylvätska i hushållsapparater som frysar, kylskåp och luftkonditionering i både byggnader och bilar. Kemtvättsprodukter, steriliseringsmedel för sjukhus och industriella lösningsmedel inkluderar alla denna kemikalie. Det används också i skumprodukter som madrasser och kuddar, såväl som isolering i hemmet.

2. Fluorkolväten (HCFC)

Med tiden har fluorkolväten tagit positionen som klorfluorkolväten. De är inte lika skadliga för ozonskiktet som CFC.

3. Haloner

Det används i specifika brandsläckare i situationer när vatten eller släckningskemikalier kan skada utrustningen eller ämnet.

4. Koltetraklorid

Det finns också i flera lösningsmedel och brandsläckare.

5. Metylkloroform

Kallrengöring, ångavfettning, kemisk bearbetning, lim och vissa aerosoler är alla vanliga användningsområden inom industrin.

Orsakerna till utarmningen av ozonskiktet kan grupperas i två och det finns de naturliga och konstgjorda orsakerna till utarmningen av ozonskiktet.

Hur man Protera Ozon Li går

Vissa åtgärder har vidtagits globalt för att minska utarmningen av ozonskiktet och därmed skydda ozonskiktet.

Montreal-protokollet

Montrealprotokollet om ozonnedbrytande ämnen utvecklades 1987 av det internationella samfundet för att hantera förlusten av ozonskiktet. Det var det första internationella fördraget som undertecknades av alla länder i världen, och det betraktas ofta som FN:s största framgångssaga på miljöområdet.

Montrealprotokollets mål är att minimera produktion och konsumtion av ozonnedbrytande ämnen för att minska deras närvaro i atmosfären och därmed skydda jordens ozonskikt.

EU-förordning

EU:s regler för ozonnedbrytande ämnen är bland de strängaste och mest avancerade i världen. EU har inte bara implementerat Montrealprotokollet genom en rad lagstiftning utan har också fasat ut skadliga ämnen snabbare än nödvändigt.

En rad åtgärder ingår i den nuvarande EU:s "ozonförordning" ( förordning (EG) 1005/2009 ) för att säkerställa en högre ambitionsnivå. Medan Montrealprotokollet reglerar tillverkning och bulkförsäljning av dessa kemikalier, begränsar ozonförordningen deras användning under de flesta omständigheter (vissa användningsområden är fortfarande tillåtna i EU). Dessutom reglerar den inte bara bulkföreningar, utan även de som finns i produkter och utrustning.

EU:s ozonförordning fastställer vidare licenskrav för all export och import av ozonnedbrytande ämnen, samt reglerar och övervakar ämnen som inte omfattas av Montrealprotokollet (över 90 kemikalier), samt ytterligare fem kemikalier som kallas "nya ämnen".

Åtgärder som krävs globalt för att fortsätta återhämtningen av ozonskiktet är:

1. Se till att befintliga begränsningar av ozonnedbrytande ämnen implementeras på lämpligt sätt och att konsumtionen av ozonnedbrytande ämnen i världen fortsätter att minska.
2. Se till att ozonnedbrytande föreningar (både i lager och i befintlig utrustning) hanteras på ett ekologiskt gynnsamt sätt och att de ersätts med klimatvänliga alternativ.
3. Att säkerställa att ozonnedbrytande kemikalier inte avleds från deras lagliga användning.
4. Minska användningen av ozonnedbrytande föreningar i icke-konsumtionsanvändningar, enligt definitionen i Montrealprotokollet.
5. Se till att inga nya kemikalier eller tekniker uppstår som kan äventyra ozonskiktet (t.ex. mycket kortlivade ämnen).

Åtgärder som krävs av individer för att skydda ozonskiktet.

1. Undvik att andas in gaser som är skadliga för ozonskiktet på grund av deras sammansättning eller tillverkningsmetod. CFC (klorfluorkolväten), halogenerade kolväten, metylbromid och dikväveoxid är bland de mest skadliga gaserna.
2. Minska användningen av bilar. Urban, cykling eller promenader är de bästa transportsätten. Om du måste åka bil, försök att samåka med andra för att minska antalet bilar på vägen och på så sätt minska föroreningarna och spara pengar.
3. Undvik att använda rengöringsartiklar som är skadliga för både miljön och oss själva. Många rengöringsmedel innehåller lösningsmedel och frätande föreningar, dessa kan dock ersättas med giftfria alternativ som vinäger eller bikarbonat.
4. Köp saker gjorda i ditt område. Du får inte bara färska saker på det här sättet, utan du slipper också äta mat som har tillryggalagt långa sträckor. På grund av det medium som används för att bära den produkten, produceras mer dikväveoxid när den tillryggalagda sträckan ökar.
5. Håll luftkonditioneringsapparater i gott skick, eftersom fel får CFC att sippra in i atmosfären.

Orsaker till utarmning av ozonskiktet - Vanliga frågor

Vad gör ozonskiktet?

Stratosfärens ozonskikt absorberar en del av solens strålning och hindrar den från att nå planetens yta. Framför allt absorberar den UVB-delen av spektrumet. UVB är en typ av ultraviolett ljus som kommer från solen (och sollampor) och har många negativa konsekvenser.

Vad är ozonskiktet gjort av?

Det stratosfäriska ozonskiktet består av ozongas (90 procent av det totala ozonet i atmosfären). Effekten av ultraviolett (UV) ljus på syremolekyler gjorda av två syreatomer producerar ozon, som består av tre syreatomer.

Rekommendationer

• Effekter av havsföroreningar
  .
• Organisationer för plastföroreningar globalt
  .
• Orsaker till plastföroreningar
  .
• Effekter av plastföroreningar i havet
  .
• Orsaker till luftföroreningar i Nigeria
  .
• Globaliseringens effekter på luftföroreningar i Kina