NASA projections of stratospheric ozone concentrations if chlorofluorocarbons had not been banned.
The ozone layer can be depleted by free radical catalysts, including nitric oxide (NO), nitrous oxide (N2O), hydroxyl (OH), atomic chlorine (Cl), and atomic bromine (Br)., Zatímco tam jsou přírodní zdroje pro všechny tyto druhy, koncentrace chloru a bromu výrazně zvýšil v posledních desetiletích v důsledku uvolnění velkého množství umělých organohalogenové sloučeniny, zejména chlorfluoruhlovodíky (Cfc) a bromofluorocarbons. Tyto vysoce stabilní sloučeniny jsou schopny přežít vzestup do stratosféry, kde jsou radikály Cl a Br osvobozeny působením ultrafialového světla. Každý radikál pak může iniciovat a katalyzovat řetězovou reakci schopnou rozložit více než 100 000 molekul ozonu., Do roku 2009 byl oxid dusný největší látkou poškozující ozon (ODS) vypouštěnou lidskou činností.
hladiny atmosférického ozonu měřeného satelitem vykazují jasné sezónní variace a zdá se, že ověřují jejich pokles v průběhu času.
rozpad ozonu ve stratosféře vede ke snížené absorpci ultrafialového záření. V důsledku toho je neabsorbované a nebezpečné ultrafialové záření schopno dosáhnout zemského povrchu při vyšší intenzitě., Úrovně ozonu poklesly o po celém světě v průměru o 4 procenta, od pozdní 1970. Přibližně 5 procent Zemského povrchu, kolem severní a jižní póly, mnohem větší sezónní poklesy byly vidět, a jsou popsány jako „ozónové díry“. Objev ročního úbytku ozonu nad Antarktidou byl nejprve oznámil Joe Farman, Brian Gardiner a Jonathan Shanklin, v dokumentu, který se objevil v Přírodě 16. Května 1985.,
Nařízení
Na podporu úspěšných nařízení pokusy, ozonu případě bylo sděleno laiků „s snadný-k-rozumět překlenovací metafory odvozené z populární kultury“ a souvisí s „bezprostřední rizika s každodenní relevance“. Konkrétní metafory používané v diskusi (ozon štít, ozonová díra) se ukázaly jako velmi užitečné, a ve srovnání s globální změny klimatu, ozonová případě bylo mnohem více vnímána jako „horké téma“ a bezprostřední riziko., Laici byli opatrní ohledně vyčerpání ozonové vrstvy a rizika rakoviny kůže.
v roce 1978 Spojené státy, Kanada a Norsko přijaly zákaz aerosolových sprejů obsahujících CFC, které poškozují ozonovou vrstvu. Evropské společenství odmítlo obdobný návrh na totéž. V USA se chlorfluoruhlovodíky nadále používaly v jiných aplikacích, jako je chlazení a průmyslové čištění, až do objevení antarktické ozonové díry v roce 1985., Po sjednání mezinárodní smlouvy (Montrealský protokol) byla výroba CFC omezena na úroveň 1986 se závazky k dlouhodobému snižování. To umožnilo desetileté zavádění pro rozvojové země (uvedené v článku 5 Protokolu). Od té doby byla smlouva změněna na zákaz výroby CFC po roce 1995 ve vyspělých zemích a později v rozvojových zemích. Dnes smlouvu podepsalo všech 197 zemí světa. Od 1. ledna 1996 byly ve vyspělých zemích, jako jsou USA, k dispozici pouze recyklované a zásobované CFC., Tato výrobní fáze byla možná kvůli snahám zajistit, aby existovaly náhradní chemikálie a technologie pro všechna použití ODS.
2. srpna 2003 vědci oznámili, že globální vyčerpání ozonové vrstvy může zpomalit kvůli mezinárodní regulaci látek poškozujících ozonovou vrstvu. Ve studii pořádané americkou geofyzikální unií tři satelity a tři pozemní stanice potvrdily, že míra vyčerpání ozonu v horní atmosféře se v předchozím desetiletí výrazně zpomalila., Lze očekávat, že některé poruchy budou pokračovat kvůli ODSs používaným národy, které je nezakázaly, a kvůli plynům, které jsou již ve stratosféře. Některé ODS, včetně CFC, mají velmi dlouhou atmosférickou životnost, od 50 do více než 100 let. Odhaduje se, že ozonová vrstva se zotaví na úroveň roku 1980 v polovině 21.století. V roce 2016 byl zaznamenán postupný trend směrem k „léčení“.
sloučeniny obsahující vazby C-H (jako jsou hydrochlorofluoruhlovodíky nebo HCFC) byly navrženy tak, aby nahradily CFC v určitých aplikacích., Tyto náhradní sloučeniny jsou reaktivnější a méně pravděpodobné, že přežijí dostatečně dlouho v atmosféře, aby dosáhly stratosféry, kde by mohly ovlivnit ozonovou vrstvu. Zatímco je méně škodlivé než Cfc, Hcfc může mít negativní dopad na ozonovou vrstvu, takže jsou také vyřazen. Ty jsou zase nahrazeny hydrofluoruhlovodíky (HFC) a dalšími sloučeninami, které vůbec nezničí stratosférický ozon.
zbytkové účinky CFC, které se hromadí v atmosféře, vedou k koncentračnímu gradientu mezi atmosférou a oceánem., Tato organohalogenová sloučenina se dokáže rozpustit do povrchových vod oceánu a je schopna působit jako časově závislý sledovač. Tento tracer pomáhá vědcům studovat oceánu oběhu sledováním biologické, fyzikální a chemické cesty,
Důsledky pro astronomii
Jako ozonu v atmosféře zabraňuje nejvíce aktivní ultrafialové záření dopadajícího na povrch Země, astronomické údaje v těchto vlnových délkách mají být získané z družic obíhá nad atmosférou a ozónovou vrstvu., Většina světla z mladých horkých hvězd je v ultrafialovém záření, a proto je studium těchto vlnových délek důležité pro studium původu galaxií. Galaxy Evolution Explorer, GALEX, je obíhající ultrafialový kosmický dalekohled zahájený 28. dubna 2003, který fungoval až do začátku roku 2012.
-
Tento GALEX obraz Cygnus Loop mlhoviny by nemohlo být přijato z povrchu Země, protože ozonová vrstva blokuje ultrafialové záření mlhoviny.