Осиромашување на страната во стратосферата - сервер за образование во Хамбург
По природа, осиромашувањето и уништувањето на озонот се во рамнотежа за подолг временски период. За неколку децении, луѓето сериозно ја нарушиле оваа рамнотежа преку емисија на хлорофлуоројаглеродни јаглени хидрати (CFC).
Осиромашување на озонот во стратосферата
Од доцните 1970-ти, рамнотежата помеѓу формирањето на озон и осиромашувањето на озонот се повеќе се нарушува од влијанија на човекот. Причината е антропогена емисија на халогенирани јаглеводороди што содржат хлор и бром. Хлорофлуоројаглеродите кои содржат хлор, кои не се јавуваат природно, долго време се користеле како погони во конзерви за прскање, како ладилници во ладилници, ладилници и замрзнувачи, како средства за пенење на градежни материјали, како растворувачи за чистење на текстилното чистење и во електроиндустријата. . Халоните што содржеле бром биле користени за гаснење пожар. CFC и халоните што излегуваат во атмосферата се неуништливи во тропосферата и затоа се акумулираат тука. По неколку години, некои од нив завршуваат во стратосферата. Тука халогените јаглеводороди првично се безопасни за озонот. Само кога тие ќе бидат претворени во реактивни гасови од силното УВ зрачење и хемиските реакции, озонот може да се уништи.
Сл. 1: Конверзија на халогенирани јаглеводороди во реактивни гасови и резервоари на гасови во стратосферата
Сл. 2: Осиромашување на озонот во стратосферата. Циклусот може да започне или со Cl или со ClO. Во првиот случај резултатот е уништување на молекула на озон и формирање на хлор моноксид, во вториот случај формирање атом на хлор, што пак може да уништи озонска молекула. 1
Уништувањето на озонот од реактивните гасови би било значително поголемо доколку во стратосферата немаше реакции што би ги врзале радикалите на хлорот и, во помала мера, и радикалите на бромот (види слика 1). Хлорните радикали реагираат со метан и азотни оксиди и формираат хлороводородна киселина (HCl) и хлор нитрат (CLONO2), кои се нарекуваат резервоари на гасови, бидејќи хлорот останува врзан во нив долго време и затоа повеќе не е достапен за осиромашување на озонот.
Cl + CH4 -> HCl + CH3
ClO + NO2 -> КЛОНО2
Меѓутоа, под климатските услови на стратосферските поларни региони, хлорот може да се ослободи и од резервоарите со гасови. Соодветните соединенија на бром (HBr и BrONO2) се исто така многу понестабилни од гасовите со резервоар за хлор надвор од поларните региони и релативно лесно се фотолизираат. Според тоа, потенцијалот за намалување на озонот на бром по молекула е околу 45 пати поголем од хлорот.
Вкупната глобална количина на озон е намалена за околу 4% од крајот на 1970-тите. Освен поларните региони, озонот во средните географски широчини на јужната хемисфера (35 о С-60 о С) се намали за 6%, двојно повеќе отколку во соодветните ширини на северната хемисфера. 2 Вертикално, најголемото намалување е забележано во горната стратосфера на 35-45 км надморска височина. На Хоенпејсенберг во јужна Германија, каде германската метеоролошка служба редовно мери озон, беше утврдено намалување на целиот озонски слој од 2,9% на декада од 1970-тите до 1990-тите, во споредба со 7% во горната стратосфера.
Сл. 3: Процентно отстапување на содржината на озон од долгорочната средина на 35-45 км над Хоенпејсенберг и над Хаваи, како и сончевата активност како флукс на зрачење на 10,2 см и квази-биенале осцилација во 10 hPa над Сингапур. 4-ти
Резултатите од мерењето од Хоенпејченберг, кои покажуваат надолен тренд на надморска височина од 35-45 км од 1987 до 2004 година, во суштина се согласуваат со сателитските мерења на целата област на северните средни ширини. Од крајот на 90-тите и до почетокот на новиот век, тие покажуваат повеќе или помалку постојани нивоа на озон, што беше проследено со забележителен пораст во 2003 година и најострото намалување до денес во 2004 година. Спротивно на тоа, мерењата на Хаваи и Нов Зеланд од 1996 година покажуваат прилично стабилна крива на озон. Овие резултати предизвикаа дискусија за тоа дали ефектот на помали емисии на CFC и како резултат на намалените концентрации на хлор во стратосферата веќе се забележуваат тука, т.е. дали озонскиот слој веќе започнал да се обновува. 5 Атмосферската концентрација на важни CFC како F-12, F-11 и F-113 достигна врв во 90-тите години како резултат на таканаречениот протокол од Монтреал од 1987 година и конференциите за наследници (Лондон 1990 година, Копенхаген 1992 година, Пекинг 1999 година) и оттогаш се намалува, и од крајот на 1990-тите во долната стратосфера.