Ozono sluoksnis yra neatsiejama to dalis, dėl kurios Žemė tampa tinkama gyventi. Šis stratosferos regionas yra atsakingas už daugumos saulės ultravioletinių spindulių sugertį, taip užtikrindamas, kad sausumos organizmai nebus apšvitinti. Nuo 1970 m. Mokslininkai sužinojo apie nuolatinį šio sluoksnio mažėjimą aplink pietinį poliarinį regioną, kartu su dideliu sezoniniu nuosmukiu. Pastarasis reiškinys, žinomas kaip „ozono skylė“, dešimtmečius kėlė didelį susirūpinimą.
Mėginant ištaisyti šią padėtį daugiausia dėmesio buvo skiriama pramoninių chemikalų, tokių kaip chlorfluorangliavandeniliai (CFC), naudojimo mažinimui. Šios pastangos baigėsi 1987 m. Pasirašytu Monrealio protokolu, kuriame buvo raginama visiškai palaipsniui nutraukti ozoną ardančių medžiagų (OAM) naudojimą. Neseniai atlikto NASA mokslininkų komandos tyrimo duomenimis, ozono skylė rodo ženklų atsigavimą.
Tyrimas, pavadintas „Antarktidos ozono sluoksnio mažėjimo ir apatinio stratosferinio chloro, nustatomo pagal„ Aura “mikrobangų galūnių stebėtojus, stebėjimas“, neseniai pasirodė moksliniame žurnale Geofizinių tyrimų laiškai. Tyrimui vadovavo Susan E Strahan, o bendraautorė - Anne R. Douglass, du mokslininkai kartu su NASA Goddardo atmosferos chemijos ir dinamikos laboratorijomis.
Tyrimo tikslais komanda pasinaudojo NASA palydovo „Aura“, kuris nuo 2005 m. Stebi pietų poliarinį regioną, duomenimis. Paleidus 2004 m., Palydovo „Aura“ tikslas buvo atlikti ozono, aerozolių ir pagrindinių dujų matavimus. Žemės atmosfera. Remiantis duomenimis, kurie buvo surinkti nuo 2005 m., Sumažėjęs CFC naudojimas lėmė, kad ozono sluoksnio mažėjimas sumažėjo 20%.
Paprasčiau tariant, CFC yra ilgaamžiai cheminiai junginiai, sudaryti iš anglies, chloro ir fluoro. Nuo antrosios XX amžiaus pusės jie buvo naudojami daugelyje pramonės sričių, tokių kaip šaldymas (kaip Freonas), cheminiuose aerozoliuose (kaip svaidomosios medžiagos) ir kaip tirpikliai. Galų gale šios cheminės medžiagos patenka į stratosferą, kur jas veikia UV spinduliai ir skaidomos į chloro atomus.
Šie chloro atomai sužlugdo ozono sluoksnį, kur jie katalizuodami sudaro deguonies dujas (O2). Ši veikla prasideda maždaug liepos mėnesį per pietų pusrutulio žiemą, kai saulės spinduliai atmosferoje padidina chloro ir bromo atomų katalizatorių iš CFC. Iki rugsėjo (t. Y. Pavasario pietiniame pusrutulyje) aktyvumas padidėja, susidarant „ozono skylei“, kurią mokslininkai pirmą kartą pastebėjo 1985 m.
Anksčiau statistinės analizės tyrimai parodė, kad nuo to laiko padidėjo ozono ardymas. Tačiau šis tyrimas - pirmasis, kurio metu buvo matuojama cheminė sudėtis ozono skylės viduje - parodė, kad ozono sluoksnio mažėjimas mažėja. Be to, jis nurodė, kad sumažėjimą lemia CFC vartojimo sumažėjimas.
Kaip Susan Strahan paaiškino naujausiame NASA pranešime spaudai, „Mes labai aiškiai matome, kad CFC susidaręs chloras patenka į ozono skylę ir kad dėl jo mažiau ozono ardomasi“. Norėdami nustatyti, kaip ozonas ir kiti chemikalai atmosferoje keitėsi kiekvienais metais, mokslininkai rėmėsi „Aura“ palydovo mikrobangų galūnių garsiakalbio (MLS) duomenimis.
Skirtingai nuo kitų prietaisų, kurių atmosferos dujų spektras gaunamas atsižvelgiant į saulės spindulius, šis prietaisas matuoja šių dujų atitinkamą mikrobangų išmetimą. Dėl to jis gali išmatuoti dujų pėdsakus virš Antarktidos svarbiu metų laiku - kai pietiniame pusrutulyje žiemoja, o orai stratosferoje yra ramūs, o temperatūra žema ir stabili.
Ozono lygio pokytis nuo pietų pusrutulio žiemos pradžios iki pabaigos (liepos pradžios iki rugsėjo vidurio) buvo apskaičiuojamas kiekvieną dieną, naudojant MLS matavimus kiekvienais metais nuo 2005 iki 2016 m. Nors šie matavimai parodė, kad sumažėja ozono nuostoliai, Strahanas ir Douglassas norėjo. atsakymas buvo tam tikras CFC naudojimo sumažinimas.
Tai jie padarė ieškodami MLS duomenyse esančių druskos rūgšties, kuriai esant chloras, reaguodamas su metanu (bet tik tada, kai išeikvojamas visas turimas ozonas), signalinius signalus. Kaip paaiškino Strahanas:
„Šiuo laikotarpiu Antarkties temperatūra visada yra labai žema, todėl ozono sunaikinimo greitis daugiausia priklauso nuo to, kiek chloro yra. Tai yra tada, kai norime išmatuoti ozono nuostolius ... Maždaug iki spalio vidurio visi chloro junginiai yra lengvai paverčiami vienomis dujomis, todėl matuojant druskos rūgštį mes galime gerai išmatuoti bendrą chlorą. “
Kitas užuomina buvo azoto oksido lygio pavidalas, kitos ilgaamžės dujos, kurios elgiasi lygiai taip pat kaip CFC daugumoje stratosferos, bet kurios nuosmukis nėra toks kaip CFC. Jei CFC stratosferoje sumažėtų, tai reikštų, kad, palyginti su azoto oksidu, būtų mažiau chloro. Palyginę druskos rūgšties ir azoto oksido MLS matavimus kiekvienais metais, jie nustatė, kad chloro lygis per metus sumažėjo maždaug 0,8 procento.
Kaip nurodė Strahanas, tai padidino 20% nuo 2005 iki 2016 m., O tai atitiko tai, ko jie tikėjosi. „Tai labai artima tam, ką mūsų modelis prognozuoja, kad turėtume pamatyti šį chloro kiekį“, - sakė ji. „Tai suteikia mums pasitikėjimo, kad MLS duomenimis, ozono sluoksnio sumažėjimas per rugsėjo vidurį sumažėjo dėl mažėjančio chloro, gaunamo iš CFC, lygio. Tačiau mes dar nematėme aiškaus ozono skylės dydžio sumažėjimo, nes ją daugiausia kontroliuoja temperatūra po rugsėjo vidurio, kuri kiekvienais metais labai skiriasi. “
Tikimasi, kad šis atkūrimo procesas tęsis, nes CFC palaipsniui palieka atmosferą, nors mokslininkai tikisi, kad visiškas atsigavimas užtruks dešimtmečius. Tai labai gera žinia, atsižvelgiant į tai, kad ozono skylė buvo aptikta tik maždaug prieš tris dešimtmečius, o ozono lygis pradėjo stabilizuotis maždaug po dešimtmečio. Vis dėlto, kaip paaiškino Douglassas, tikėtina, kad visiškas atsigavimas įvyks tik antroje šio amžiaus pusėje:
CFC tarnauja nuo 50 iki 100 metų, todėl jie labai ilgai svyruoja atmosferoje. Kalbant apie ozono skylę, mes žiūrime į 2060 arba 2080 metus. Ir net tada vis tiek gali būti maža skylė. “
Monrealio protokolas dažnai minimas kaip veiksmingų tarptautinių kovos su klimato kaita pavyzdys ir dėl pateisinamos priežasties. Protokolas sudarytas praėjus trylikai metų po to, kai buvo pasiektas mokslinis sutarimas dėl ozono ardymo, ir praėjus vos dvejiems metams po gana nerimą keliančio ozono skylės atradimo. O po to einantys metai pasirašiusieji vis dar įsipareigojo siekti savo tikslų ir pasiekė tikslo sumažinimą.
Ateityje tikimasi, kad panašių veiksmų bus galima imtis dėl klimato kaitos, kuriai daugelį metų buvo vėluojama ir priešinamasi. Tačiau, kaip rodo ozono skylės atvejis, tarptautiniai veiksmai gali išspręsti problemą dar nevėlu.
