Люди начали использовать хлорфторуглероды или ХФУ в 1920-х годах. Они использовались в кондиционерах, аэрозольных баллончиках и промышленных чистящих средствах вплоть до 1970-х годов. ХФУ весьма вредны для окружающей среды и могут расщеплять молекулы, содержащиеся в озоновом слое. Это приводит к истощению стратосферного озона. Но знаете ли вы, сколько времени требуется ХФУ, чтобы достичь стратосферы для ХФУ?
Поскольку хлорфторуглероды тяжелее воздуха, требуются годы, чтобы достичь стратосферы, и десятилетия, чтобы солнечный свет превратил их в озоноразрушающую форму. В результате нынешняя деградация является результатом десятилетий.
Наблюдение за озоновой дырой
Исследования, проведенные в 2000 году, показали, что содержание озоноразрушающих хлорфторуглеродов (ХФУ) выровнялось в стратосфере и даже уменьшилось в нижних слоях атмосферы, что свидетельствует о восстановлении озонового слоя.
Однако 9 сентября 2000 года спутники НАСА обнаружили самую большую из когда-либо зарегистрированных антарктических озоновых дыр, и глобальное изменение климата может усугубить ситуацию. Человечество в настоящее время является свидетелем самой страшной озоновой дыры. Даже когда уровни ХФУ, наконец, были взяты под контроль после 13 лет регулирования.
Во-первых, эти процессы очень медленные. Сначала фреонам требуется много времени, чтобы подняться в стратосферу, поэтому им потребуется много времени, чтобы вернуться обратно.
Доктор Ричард МакПитерс, главный исследователь спектрометра полного картирования озона (TOMS) НАСА в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC)
ХФУ, выбрасываемые на уровне земли, диффундируют вверх через тропосферу, самый нижний слой атмосферы. ХФУ выталкиваются в стратосферу вертикальными воздушными потоками тропосферной погоды. Поскольку в стратосферном воздухе вертикальное движение воздуха меньше, CFC поднимаются медленнее, оказавшись там.
Фактически, одной молекуле CFC может потребоваться до двух лет, чтобы достичь стратосферы, где находится озон, после выброса на землю. По словам доктора Чарльза Джекмана, специалиста по моделированию атмосферы в GSFC, может пройти несколько десятилетий, прежде чем солнечный свет превратится в форму, наносящую ущерб озону.
В 1994 году ученые NOAA обнаружили падение уровня фреонов в нижних слоях атмосферы. Это открытие вселило надежду на то, что концентрации фреонов в стратосфере вскоре начнут падать, поскольку эти фреоны в конечном счете попадут в стратосферу, где озон найден.
Пройдет несколько лет, прежде чем вы начнете видеть реальное сокращение содержания фреонов в стратосфере.
Доктор Ричард МакПитерс, главный исследователь спектрометра полного картирования озона (TOMS) НАСА в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC)
(Источник: НАСА)
Что такое Антарктический вихрь?
Ветры также играют важную роль в разрушении озонового слоя. Зимой холодный воздух над Антарктидой создает массивный водоворот быстро движущегося воздуха, который окружает Антарктиду. Это известно как Антарктический вихрь. Этот вихрь эффективно изолирует Антарктиду от остальной атмосферы.
Он формируется почти как водоворот, который сидит там и очень стабилен. Он запирает этот объем воздуха и не дает проникнуть наружу воздуху с высоким содержанием озона.
Доктор Ричард МакПитерс, главный исследователь спектрометра полного картирования озона (TOMS) НАСА в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC).
Тропики производят большую часть стратосферного озона, потому что интенсивность солнечного излучения, вызывающего образование озона, больше ближе к экватору. Стратосферные воздушные потоки переносят озон в Арктику и Антарктиду.
Сильный и стабильный вихрь предотвращает миграцию озона в стратосферу над Антарктидой, усугубляя низкие уровни, вызванные катализируемым льдом разрушением озона.
Вихрь заставляет температуру в Антарктиде падать еще больше, фактически изолируя ее от окружающего ее более теплого воздуха. Более низкие температуры вызывают образование большего количества облаков кристаллов льда и разрушение большего количества озона. (Источник: НАСА)