หลุมโอโซนกำลังฟื้นตัวอย่างแน่นอน

Pin
Send
Share
Send

ชั้นโอโซนเป็นส่วนสำคัญของสิ่งที่ทำให้โลกอยู่ได้ ภูมิภาคของสตราโตสเฟียร์นี้มีหน้าที่ดูดซับรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนบกจะไม่ได้รับการฉายรังสี ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์เริ่มตระหนักถึงการลดลงอย่างต่อเนื่องในชั้นนี้รอบ ๆ บริเวณขั้วโลกใต้พร้อมด้วยและการลดลงของฤดูกาลที่สำคัญ ปรากฏการณ์หลังนี้ที่รู้จักกันในชื่อ“ หลุมโอโซน” เป็นข้อกังวลที่สำคัญมานานหลายทศวรรษ

ความพยายามที่จะแก้ไขสถานการณ์นี้ได้มุ่งเน้นไปที่การลดการใช้สารเคมีอุตสาหกรรมเช่นคลอโรฟอร์มาร์บอน (CFCs) ความพยายามเหล่านี้ได้สิ้นสุดลงด้วยการลงนามพิธีสารมอนทรีออลในปี 2530 ซึ่งเรียกร้องให้ยุติการใช้สารโอโซน (ODS) และจากการศึกษาล่าสุดโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าหลุมโอโซนแสดงสัญญาณการฟื้นตัวที่สำคัญ

การศึกษาเรื่อง“ ลดลงในการทำลายโอโซนในแอนตาร์กติกและคลอรีน Stratospheric ตอนล่างที่กำหนดจาก Aura Microwave Limb Sounder Observations” เพิ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ จดหมายงานวิจัยธรณีฟิสิกส์ การศึกษาครั้งนี้นำโดย Susan E Strahan และประพันธ์โดย Anne R. Douglass นักวิทยาศาสตร์การวิจัยสองคนพร้อมห้องปฏิบัติการเคมีบรรยากาศและ Dynamics ของ NASA Goddard

ทีมวิจัยได้ศึกษาข้อมูลจากดาวเทียม Aura ของนาซ่าซึ่งตรวจสอบพื้นที่ขั้วโลกใต้ตั้งแต่ปี 2548 เมื่อเปิดตัวในปี 2547 วัตถุประสงค์ของดาวเทียม Aura ก็เพื่อทำการตรวจวัดโอโซนละอองและก๊าซที่สำคัญใน ชั้นบรรยากาศของโลก และจากการอ่านที่รวบรวมมาตั้งแต่ปี 2005 การลดการใช้สาร CFC ทำให้การลดลงของโอโซนลดลง 20%

เพียงแค่ใส่ CFCs เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีอายุยาวนานประกอบด้วยคาร์บอนคลอรีนและฟลูออรีน ตั้งแต่ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 พวกเขาถูกนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรมหลายอย่างเช่นการแช่แข็ง (เช่นฟรีออน) ในละอองเคมี (เช่นตัวขับเคลื่อน) และตัวทำละลาย ในที่สุดสารเคมีเหล่านี้ก็จะพุ่งขึ้นสู่สตราโตสเฟียร์ซึ่งเป็นที่อยู่ของรังสี UV และถูกแยกย่อยเป็นอะตอมของคลอรีน

อะตอมของคลอรีนเหล่านี้มีความเสียหายกับชั้นโอโซนซึ่งทำให้เกิดก๊าซออกซิเจน (O²) กิจกรรมนี้เริ่มประมาณเดือนกรกฎาคมในช่วงฤดูหนาวของซีกโลกใต้เมื่อรังสีของดวงอาทิตย์ทำให้เกิดการเร่งปฏิกิริยาของคลอรีนที่ได้จาก CFC และอะตอมโบรมีนในชั้นบรรยากาศ ภายในเดือนกันยายน (เช่นฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกใต้) ยอดกิจกรรมจะส่งผลให้เกิด "หลุมโอโซน" ที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นเป็นครั้งแรกในปี 1985

ในอดีตการศึกษาวิเคราะห์ทางสถิติแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียโอโซนเพิ่มขึ้นตั้งแต่ อย่างไรก็ตามการศึกษาครั้งนี้ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ใช้การวัดองค์ประกอบทางเคมีภายในรูโอโซนแสดงให้เห็นว่าการลดลงของโอโซนลดลง ยิ่งไปกว่านั้นมันบ่งชี้ว่าการลดลงนั้นเกิดจากการลดลงของการใช้ CFC

ดังที่ซูซานสตราฮานอธิบายในการแถลงข่าวล่าสุดขององค์การนาซ่าว่า“ เราเห็นได้อย่างชัดเจนว่าคลอรีนจาก CFCs กำลังลงในหลุมโอโซนและการลดลงของโอโซนเกิดขึ้นเพราะมัน” เพื่อตรวจสอบว่าโอโซนและสารเคมีอื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในแต่ละปีนักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลจากเครื่องไมโครเวฟ Limb Sounder (MLS) ของดาวเทียม Aura

ซึ่งแตกต่างจากเครื่องมืออื่น ๆ ที่ต้องอาศัยแสงอาทิตย์เพื่อให้ได้สเปกตรัมจากก๊าซในบรรยากาศเครื่องมือนี้วัดก๊าซเหล่านี้ตามลำดับการปล่อยคลื่นไมโครเวฟ เป็นผลให้สามารถวัดก๊าซติดตามได้ในทวีปแอนตาร์กติกาในช่วงเวลาสำคัญของปี - เมื่อซีกโลกใต้ประสบกับฤดูหนาวและสภาพอากาศในสตราโตสเฟียร์มีความสงบและอุณหภูมิต่ำและมีเสถียรภาพ

การเปลี่ยนแปลงของระดับโอโซนตั้งแต่ต้นจนจบฤดูหนาวของซีกโลกใต้ (ต้นเดือนกรกฎาคมถึงกลางเดือนกันยายน) คำนวณทุกวันโดยใช้การวัด MLS ทุกปีตั้งแต่ปี 2548 ถึง 2559 ในขณะที่การวัดเหล่านี้บ่งชี้ว่าการสูญเสียโอโซนลดลง การลดการใช้ CFC บางอย่างเป็นสิ่งที่รับผิดชอบ

พวกเขาทำเช่นนี้โดยค้นหาสัญญาณของกรดไฮโดรคลอริกในข้อมูล MLS ซึ่งคลอรีนจะเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยากับมีเธน (แต่เมื่อหมดโอโซนที่มีทั้งหมด) ในฐานะที่เป็น Strahan อธิบาย:

“ ในช่วงเวลานี้อุณหภูมิแอนตาร์กติกอยู่ในระดับต่ำมากดังนั้นอัตราการทำลายโอโซนขึ้นอยู่กับคลอรีนเป็นจำนวนมาก นี่คือเมื่อเราต้องการวัดการสูญเสียโอโซน ... ประมาณกลางเดือนตุลาคมสารประกอบคลอรีนทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นก๊าซเดียวดังนั้นโดยการวัดกรดไฮโดรคลอริกเราจึงสามารถวัดคลอรีนรวมได้ดี”

คำใบ้อีกข้อหนึ่งอยู่ในรูปของระดับไนตรัสออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซที่มีอายุยาวนานซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนกับ CFC ในสตราโตสเฟียร์ส่วนใหญ่ - ซึ่งไม่ได้ลดลงเหมือน CFC ถ้า CFCs ในสตราโตสเฟียร์ลดลงนั่นหมายความว่ามีคลอรีนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับไนตรัสออกไซด์ จากการเปรียบเทียบการวัด MLS ของกรดไฮโดรคลอริกและไนตรัสออกไซด์ในแต่ละปีพวกเขาพบว่าระดับคลอรีนลดลงประมาณร้อยละ 0.8 ต่อปี

ตามที่ Strahan ระบุสิ่งนี้ได้เพิ่มขึ้นถึง 20% จาก 2005 ถึง 2016 ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่พวกเขาคาดหวัง “ นี่ใกล้เคียงกับที่แบบจำลองของเราคาดการณ์ไว้ว่าเราควรเห็นปริมาณคลอรีนลดลง” เธอกล่าว “ สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจว่าการลดลงของโอโซนในช่วงกลางเดือนกันยายนที่แสดงโดยข้อมูล MLS นั้นเกิดจากการลดลงของระดับคลอรีนที่มาจาก CFCs แต่เรายังไม่เห็นขนาดของรูโอโซนที่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดเพราะส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยอุณหภูมิหลังกลางเดือนกันยายนซึ่งแตกต่างกันมากในแต่ละปี”

กระบวนการกู้คืนนี้คาดว่าจะดำเนินต่อไปเนื่องจาก CFC ค่อยๆออกจากชั้นบรรยากาศไปแม้ว่านักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าการฟื้นตัวทั้งหมดจะใช้เวลาหลายทศวรรษ นี่เป็นข่าวดีมากเมื่อพิจารณาว่ามีการค้นพบหลุมโอโซนเมื่อประมาณสามทศวรรษที่แล้วและระดับโอโซนเริ่มทรงตัวในอีกสิบปีต่อมา แต่ถึงกระนั้นดั๊กก็อธิบายว่าการกู้คืนแบบเต็มไม่น่าจะเกิดขึ้นจนกระทั่งในครึ่งหลังของศตวรรษนี้:

“ สารซีเอฟซีมีอายุตั้งแต่ 50 ถึง 100 ปีดังนั้นพวกเขาจึงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลานาน เท่าที่รูโอโซนหายไปเรากำลังดูที่ 2060 หรือ 2080 และถึงตอนนั้นก็อาจจะมีรูเล็ก ๆ อยู่”

พิธีสารมอนทรีออลมักถูกขนานนามว่าเป็นตัวอย่างของการดำเนินการด้านสภาพอากาศระหว่างประเทศที่มีประสิทธิภาพและด้วยเหตุผลที่ดี พิธีสารดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อสิบสามปีหลังจากที่ฉันทามติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการลดลงของโอโซนและเพียงสองปีหลังจากการค้นพบหลุมโอโซนที่น่าตกใจ และในปีต่อ ๆ มาผู้ลงนามยังคงมุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายและบรรลุเป้าหมายการลดลง

ในอนาคตก็หวังว่าการกระทำที่คล้ายคลึงกันสามารถทำได้ในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งได้รับความล่าช้าและความต้านทานเป็นเวลาหลายปีในขณะนี้ แต่ตามกรณีของหลุมโอโซนแสดงให้เห็นว่าการกระทำระหว่างประเทศสามารถแก้ไขปัญหาก่อนที่จะสายเกินไป

Pin
Send
Share
Send