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)., Hoewel er voor al deze soorten natuurlijke bronnen zijn, zijn de concentraties chloor en broom in de afgelopen decennia aanzienlijk toegenomen door het vrijkomen van grote hoeveelheden synthetische organische halogeenverbindingen, met name chloorfluorkoolstoffen (CFK ‘ s) en broomfluorkoolstoffen. Deze zeer stabiele verbindingen zijn in staat om de opkomst van de stratosfeer te overleven, waar CL-en Br-radicalen worden vrijgemaakt door de werking van ultraviolet licht. Elke radicaal is dan vrij om een kettingreactie in gang te zetten en te katalyseren die meer dan 100.000 ozonmoleculen kan afbreken., In 2009 was lachgas de grootste ozonafbrekende stof (ODS) die door menselijke activiteiten werd uitgestoten.
niveaus van atmosferische ozon gemeten per satelliet vertonen duidelijke seizoensgebonden variaties en lijken hun afname in de tijd te verifiëren.
de afbraak van ozon in de stratosfeer resulteert in een verminderde absorptie van ultraviolette straling. Daardoor kan niet-geabsorbeerde en gevaarlijke ultraviolette straling het aardoppervlak met een hogere intensiteit bereiken., Sinds het einde van de jaren zeventig zijn de ozonniveaus wereldwijd met gemiddeld ongeveer 4 procent gedaald. voor ongeveer 5 procent van het aardoppervlak, rond de Noord-en Zuidpool, zijn veel grotere seizoensgebonden dalingen waargenomen, en worden beschreven als “ozongaten”. De ontdekking van de jaarlijkse depletie van ozon boven Antarctica werd voor het eerst aangekondigd door Joe Farman, Brian Gardiner en Jonathan Shanklin, in een paper die verscheen in Nature op 16 mei 1985.,
verordening
om succesvolle regulatiepogingen te ondersteunen, werd de ozoncase meegedeeld aan leken “met gemakkelijk te begrijpen overbruggingsmetaforen afgeleid van de populaire cultuur” en gerelateerd aan “onmiddellijke risico’ s met alledaagse relevantie”. De specifieke metaforen die in de discussie werden gebruikt (ozonschild, ozongat) bleken zeer nuttig en vergeleken met de wereldwijde klimaatverandering werd de ozoncase veel meer gezien als een “hot issue” en dreigend risico., Leken waren voorzichtig over een aantasting van de ozonlaag en de risico ‘ s van huidkanker.in 1978 hebben de Verenigde Staten, Canada en Noorwegen een verbod uitgevaardigd op CFK-bevattende aërosolsprays die de ozonlaag beschadigen. De Europese Gemeenschap verwierp een soortgelijk voorstel om hetzelfde te doen. In de VS werden chloorfluorkoolstoffen gebruikt in andere toepassingen, zoals koeling en industriële reiniging, tot na de ontdekking van het Antarctische ozongat in 1985., Na onderhandelingen over een internationaal verdrag (het Protocol van Montreal) werd de productie van CFK ‘ s beperkt tot het niveau van 1986, met verbintenissen tot vermindering op lange termijn. Dit maakte een geleidelijke invoering van tien jaar mogelijk voor ontwikkelingslanden (genoemd in artikel 5 van het protocol). Sindsdien is het Verdrag gewijzigd om de productie van CFK ‘ s na 1995 in de ontwikkelde landen en later in de ontwikkelingslanden te verbieden. Vandaag hebben alle 197 landen in de wereld het verdrag ondertekend. Vanaf 1 januari 1996 waren alleen gerecycleerde en opgeslagen CFK ‘ s beschikbaar voor gebruik in ontwikkelde landen zoals de VS., Deze eliminatie van de productie was mogelijk dankzij inspanningen om ervoor te zorgen dat er vervangende chemische stoffen en technologieën zouden zijn voor alle ODS-toepassingen.op 2 augustus 2003 kondigden wetenschappers aan dat de wereldwijde afbraak van de ozonlaag zou kunnen vertragen als gevolg van de internationale regulering van ozonafbrekende stoffen. In een door de American Geophysical Union georganiseerde studie hebben drie satellieten en drie grondstations bevestigd dat de ozonafbraak in de bovenste atmosfeer in het afgelopen decennium aanzienlijk is vertraagd., Men kan verwachten dat de afbraak zal voortduren vanwege de ODSs die wordt gebruikt door landen die ze niet hebben verboden, en vanwege gassen die zich al in de stratosfeer bevinden. Sommige ODSs ‘s, waaronder CFK’ s, hebben een zeer lange atmosferische levensduur, variërend van 50 tot meer dan 100 jaar. Naar schatting zal de ozonlaag zich tegen het midden van de 21e eeuw herstellen tot het niveau van 1980. Een geleidelijke trend in de richting van “genezing” werd gemeld in 2016.
verbindingen die C–H-bindingen bevatten (zoals chloorfluorkoolwaterstoffen of HCFK ‘s) zijn ontworpen om CFK’ s in bepaalde toepassingen te vervangen., Deze substitutieverbindingen zijn reactief en hebben minder kans om lang genoeg te overleven in de atmosfeer om de stratosfeer te bereiken waar ze de ozonlaag kunnen aantasten. HCFK ’s zijn minder schadelijk dan CFK’ s, maar kunnen een negatief effect hebben op de ozonlaag en worden daarom ook geleidelijk afgeschaft. Deze worden op hun beurt vervangen door fluorkoolwaterstoffen (HFK ‘ s) en andere verbindingen die de stratosferische ozon helemaal niet vernietigen.
de resterende effecten van CFK ‘ s die zich in de atmosfeer ophopen, leiden tot een concentratiegradiënt tussen de atmosfeer en de oceaan., Deze organohalogeenverbinding is in staat om op te lossen in de oppervlaktewateren van de oceaan en is in staat om te fungeren als een tijdafhankelijke tracer. Deze tracer helpt wetenschappers de oceaancirculatie te bestuderen door biologische, fysische en chemische routes
implicaties voor de astronomie te traceren
aangezien ozon in de atmosfeer voorkomt dat de meeste energetische ultraviolette straling het aardoppervlak bereikt, moeten astronomische gegevens in deze golflengten worden verzameld van satellieten die boven de atmosfeer en de ozonlaag cirkelen., Het grootste deel van het licht van jonge hete sterren zit in het ultraviolet en daarom is het bestuderen van deze golflengten belangrijk voor het bestuderen van de oorsprong van sterrenstelsels. De Galaxy Evolution Explorer, GALEX, is een ultraviolet ruimtetelescoop gelanceerd op 28 April 2003, die tot begin 2012 werkte.
-
Dit GALEX-beeld van de Cygnus-Lusnevel kan niet van het aardoppervlak zijn genomen omdat de ozonlaag de door de nevel uitgezonden ultraviolette straling blokkeert.