تعريف ثقوب الأوزون. ما هو ثقب الأوزون

ثقب الأوزون - فجوة في طبقة الأوزون (يزيد قطرها عن 1000 كيلومتر) ظهرت فوق القارة القطبية الجنوبية وتنتقل إلى المناطق المأهولة بالسكانأستراليا. كثير من الناس لا يفهمون السبب ثقب الأوزونيتشكل في القارة القطبية الجنوبية عندما تحدث الانبعاثات الرئيسية للفريون في نصف الكرة الشمالي. تم اكتشاف ثقب الأوزون الذي يبلغ قطره أكثر من 1000 كيلومتر لأول مرة في عام 1985 في نصف الكرة الجنوبي فوق القارة القطبية الجنوبية من قبل مجموعة من العلماء البريطانيين بقيادة جورج فارمان.

ثقب الأوزون هو انخفاض محلي في تركيز الأوزون في طبقة الأوزون للأرض. وكان هناك ثقب آخر يتشكل فوق نصف الكرة الشمالي في القطب الشمالي، ولكن بحجم أصغر. في هذه المرحلة من التطور البشري، أثبت علماء العالم أن هناك عددًا هائلاً من ثقوب الأوزون على الأرض. لكن الأخطر والأكبر يقع فوق القارة القطبية الجنوبية.

كيف تظهر ثقوب الأوزون؟ كيفية اصلاحهم؟

اقترح رولاند ومولينا أن ذرات الكلور يمكن أن تسبب تدمير كميات كبيرة من الأوزون في طبقة الستراتوسفير. يُقال أحيانًا أنه نظرًا لأن جزيئات الفريون أثقل بكثير من النيتروجين والأكسجين، فلا يمكنها الوصول إلى طبقة الستراتوسفير بكميات كبيرة. لذلك، حتى الغازات الثقيلة مثل الغازات الخاملة أو الفريون يتم توزيعها بالتساوي في الغلاف الجوي، بما في ذلك الوصول إلى الستراتوسفير.

نظرًا لتفاعلها المنخفض، لا يتم استهلاكها عمليًا في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي ويبلغ عمرها الافتراضي عدة سنوات أو حتى عقود. في هذا الوقت، لا تضيء الشمس المنطقة القطبية، ولا ينشأ الأوزون هناك.

مكتشفا طبقة الأوزون هما الفيزيائيان الفرنسيان تشارلز فابري وهنري بويسون. وفي عام 1912، تمكنوا من استخدام القياسات الطيفية للأشعة فوق البنفسجية لإثبات وجود الأوزون في طبقات الغلاف الجوي البعيدة عن الأرض. تم اعتماد اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون في عام 1985، وبروتوكول مونتريال في عام 1987. ومنهم من يستطيع الوصول سطح الأرضوتنتشر في الغلاف الجوي من خلال الشقوق.

تميز عام 1992 بالنسبة للعلماء بتشكل ثقب آخر للأوزون، بقطر أصغر بكثير، فوق نصف الكرة الشمالي في القارة القطبية الجنوبية. وفي عام 2008، وصل قطر ظاهرة الأوزون الأولى المكتشفة في القارة القطبية الجنوبية إلى الحد الأقصى لحجمه القياسي - 27 مليون كيلومتر مربع. لأن طبقة الأوزونتم تصميمه لحماية سطح كوكبنا من فائض الإشعاع الشمسي فوق البنفسجي، فيمكن اعتبار ثقب الأوزون ظاهرة خطيرة حقًا بالنسبة للكائنات الحية.

توجد طبقة الأوزون في الغلاف الجوي على ارتفاع 20 - 50 كيلومتراً فوق سطح الأرض. الأوزون هو شكل خاصالأكسجين. طبقة الأوزون في الغلاف الجوي رقيقة جداً. إذا كان كل الأوزون الجوي المتوفر يغطي مساحة قدرها 45 كيلومترًا مربعًا بشكل موحد، فستكون النتيجة طبقة سمكها 0.3 سنتيمتر.

ما هي طبقة الأوزون ولماذا تدميرها ضار؟

في عام 1978، بناءً على بيانات حول تأثير الفريون على طبقة الأوزون في الغلاف الجوي، حظرت حكومة الولايات المتحدة الأمريكية إنتاج وبيع الهباء الجوي الذي يحتوي على الفريون. صحيح أن مصنعي الهباء الجوي، ومعهم العديد من العلماء، يعتبرون نظرية تدمير طبقة الأوزون غير مقنعة. وفي عام 1985، توصل العلماء البريطانيون إلى اكتشاف مذهل. واكتشفوا "ثقباً" ضخماً في طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية. وتظهر هذه الحفرة، بحجم الولايات المتحدة، كل ربيع.

أفادت إدارة الأرصاد الجوية الوطنية اليابانية أن مساحة ما يسمى بثقب الأوزون الذي يتشكل سنويا في طبقة الستراتوسفير فوق القارة القطبية الجنوبية أكبر بـ 1.7 مرة من مساحة القارة نفسها. يحدث ثقب الأوزون بسبب استنفاد طبقة الأوزون بواسطة غازات مثل الفريون ويتشكل كل عام بين أغسطس وديسمبر.

ثقوب الأوزون - الأسباب والعواقب

تظهر في شهر أغسطس من كل عام وتتوقف عن الوجود في شهري ديسمبر ويناير. وبالتالي، لا يشارك الفلور في تفاعلات تحلل الأوزون. كما أن اليود لا يدمر الأوزون الستراتوسفيري، حيث يتم استهلاك المواد العضوية المحتوية على اليود بالكامل تقريبًا في طبقة التروبوسفير.

وتوجد الهالوكربونات أيضًا في الغازات المنبعثة من الفتحات الحرارية المائية. وهكذا، فإن الجزيئات الصلبة التي دخلت طبقة الستراتوسفير في عام 1991 أثناء ثوران بركان جبل بيناتوبو في جزر الفلبين لا تزال تساهم في تكوين ثقوب الأوزون. ويشكل ثقب الأوزون خطرا على الكائنات الحية لأن طبقة الأوزون تحمي سطح الأرض من الجرعات الزائدة من الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.

تاريخ اكتشاف ثقوب الأوزون في الغلاف الجوي

إن "ثقب" الأوزون (انخفاض تركيز الأوزون في الغلاف الجوي) موجود باستمرار فوق القارة القطبية الجنوبية؛ يزداد في الشتاء ويصل إلى الحد الأقصى في الربيع. ولا يمكن أن يكون هناك "استعادة كاملة لطبقة الأوزون". وتجدر الإشارة إلى أن الأوزون غاز غير مستقر، وتتفكك جزيئاته بسرعة كبيرة. تمت مراقبة ثقب الأوزون في القطب الجنوبي بشكل مستمر منذ عام 1987؛ وقد ثبت أن أبعادها مستقرة تقريبًا - من 21 إلى 30 مليون كيلومتر مربع.

وتقع طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 25 كيلومتراً عن سطح الأرض. ومرة أخرى، يقع اللوم على الناس في ظهور ثقوب الأوزون. لا، بالطبع، لم يدمروا طبقة الأوزون حرفيًا.

ونتيجة لقلة الإشعاع الشمسي، لا يتشكل الأوزون خلال الليالي القطبية. هذا البيان صحيح بالنسبة لخطوط العرض المتوسطة والعالية. وفي الباقي، تكون دورة الكلور مسؤولة عن 15-25% فقط من فقدان الأوزون في طبقة الستراتوسفير. بعد نشر بيانات حول مشاركة الفريون في تدمير الأوزون الستراتوسفيري، أخذت شركة دوبونت هذه النظرية بعدائية وأنفقت ملايين الدولارات على حملة صحفية لحماية الفريون.

تؤكد ذلك القياسات التجريبية لتركيزاتها في الغلاف الجوي، انظر على سبيل المثال، على اليمين، الرسم البياني لتوزيع الفريون CFC-11 حسب الارتفاع. ولكن هذا ليس صحيحا. يتمتع كل من الكريبتون، ذو الكتلة الذرية 84، والهيليوم، ذو الكتلة الذرية 4، بنفس التركيز النسبي، بالقرب من السطح وعلى ارتفاع يصل إلى 100 كيلومتر.

يظهر ثقب الأوزون هذا سنويًا في شهر أغسطس، ويختفي بين ديسمبر ويناير. وعلى النقيض من ذلك، على سبيل المثال، الهيدروفلوريونات، التي تتحلل إلى ذرات الفلور، والتي بدورها تتفاعل بسرعة مع الماء لتكوين فلوريد الهيدروجين المستقر. والحقيقة هي أن الفريونات مختلطة جيدًا في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير. في موقع هذا التفاعل، يتم تدمير طبقة الأوزون ويختفي. تم اكتشاف ثقب الأوزون لأول مرة في عام 1985 من قبل مجموعة من العلماء البريطانيين بقيادة جو فارمان.

هذه وغيرها من البيانات العلمية الحديثة تعزز الاستنتاج الذي توصلت إليه التقييمات السابقة بأن عدد السكان دليل علمييشير إلى أن فقدان الأوزون الملحوظ عند خطوط العرض المتوسطة والعالية يرجع في المقام الأول إلى المركبات المحتوية على الكلور والبروم.

النص الأصلي(إنجليزي)

هذه النتائج وغيرها من النتائج العلمية الحديثة تعزز استنتاج التقييم السابق بأن حجم الأدلة العلمية يشير إلى أن خسائر الأوزون المرصودة في خطوط العرض المتوسطة والعالية ترجع إلى حد كبير إلى مركبات الكلور والبروم البشرية المنشأ.

وبحسب فرضية أخرى، فإن عملية تشكل "ثقوب الأوزون" قد تكون طبيعية إلى حد كبير ولا ترتبط فقط بالآثار الضارة للحضارة الإنسانية.

ولتحديد حدود ثقب الأوزون، تم اختيار الحد الأدنى لمستوى الأوزون في الغلاف الجوي وهو 220 وحدة دوبسون.

بلغ متوسط ​​مساحة ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية 22.8 مليون كيلومتر مربع في عام 2018 (في 2010-2017، تراوح متوسط ​​القيم السنوية من 17.4 إلى 25.6 مليون كيلومتر مربع، في 2000-2009 - من 12.0 إلى 26.6 مليون كيلومتر مربع) كيلومترات في الفترة 1990-1999 - من 18.8 إلى 25.9 مليون كيلومتر مربع).

قصة [ | ]

تم اكتشاف ثقب الأوزون الذي يبلغ قطره أكثر من 1000 كيلومتر لأول مرة في عام 1985 في نصف الكرة الجنوبي، فوق القارة القطبية الجنوبية، من قبل مجموعة من العلماء البريطانيين: (إنجليزي), (إنجليزي), (إنجليزي)، الذي نشر مقالاً مماثلاً في مجلة الطبيعة. ظهرت في شهر أغسطس من كل عام، وفي ديسمبر ويناير لم تعد موجودة. يوجد في نصف الكرة الشمالي في القطب الشمالي العديد من ثقوب الأوزون الصغيرة في فصلي الخريف والشتاء. ولا تتجاوز مساحة هذه الحفرة 2 مليون كيلومتر مربع، وعمرها يصل إلى 7 أيام.

آلية التعليم[ | ]

ونتيجة لقلة الإشعاع الشمسي، لا يتشكل الأوزون خلال الليالي القطبية. لا الأشعة فوق البنفسجية - لا الأوزون. نظرًا لكتلتها الكبيرة، تنزل جزيئات الأوزون إلى سطح الأرض وتتدمر، لأنها غير مستقرة عند الضغط العادي.

اقترح رولاند ومولينا أن ذرات الكلور يمكن أن تسبب تدمير كميات كبيرة من الأوزون في طبقة الستراتوسفير. واستندت النتائج التي توصلوا إليها إلى عمل مماثل قام به بول جوزيف كروتزن وهارولد جونستون، اللذين أظهرا أن أكسيد النيتروجين (II) (NO) يمكن أن يسرع من استنفاد الأوزون.

تؤدي مجموعة من العوامل إلى انخفاض تركيز الأوزون في الغلاف الجوي، وأهمها موت جزيئات الأوزون في التفاعلات مع مواد مختلفةأصل بشري وطبيعي، وغياب الإشعاع الشمسي خلال فصل الشتاء القطبي، والدوامة القطبية المستقرة بشكل خاص، والتي تمنع اختراق الأوزون من خطوط العرض دون القطبية، وتكوين السحب الستراتوسفيرية القطبية (PSC)، التي يحفز سطحها تحلل الأوزون تفاعلات. هذه العوامل مميزة بشكل خاص للقارة القطبية الجنوبية، حيث تكون الدوامة القطبية أضعف بكثير بسبب عدم وجود سطح قاري، ودرجة الحرارة أعلى بعدة درجات مما هي عليه في القطب الجنوبي، وتكون عمليات PSO أقل شيوعًا وتميل أيضًا إلى التفكك في القطب الجنوبي. أوائل الخريف. كونها نشطة كيميائيا، يمكن لجزيئات الأوزون أن تتفاعل مع العديد من المركبات العضوية وغير العضوية. المواد الرئيسية التي تساهم في تدمير جزيئات الأوزون هي المواد البسيطة (ذرات الهيدروجين والأكسجين والكلور والبروم)، وغير العضوية (كلوريد الهيدروجين وأول أكسيد النيتروجين) والمركبات العضوية (الميثان والفلوروكلورين والفلوروبروموفريون، التي تطلق ذرات الكلور والبروم). . على عكس، على سبيل المثال، الهيدروفلوريونات، التي تتحلل إلى ذرات الفلور، والتي بدورها تتفاعل بسرعة مع الماء، وتشكل فلوريد الهيدروجين المستقر. وبالتالي، لا يشارك الفلور في تفاعلات تحلل الأوزون. كما أن اليود لا يدمر الأوزون الستراتوسفيري، حيث يتم استهلاك المواد العضوية المحتوية على اليود بالكامل تقريبًا في طبقة التروبوسفير. التفاعلات الرئيسية التي تساهم في تدمير الأوزون مذكورة في المقالة حول طبقة الأوزون.

عواقب [ | ]

ويزيد ضعف طبقة الأوزون من تدفق الأشعة الشمسية فوق البنفسجية إلى مياه المحيطات، مما يؤدي إلى زيادة الوفيات بين الحيوانات والنباتات البحرية.

استعادة طبقة الأوزون[ | ]

وعلى الرغم من أن البشرية اتخذت تدابير للحد من انبعاثات الفريون المحتوي على الكلور والبروم من خلال التحول إلى مواد أخرى، مثل الفريون المحتوي على الفلور، فإن عملية استعادة طبقة الأوزون ستستغرق عدة عقود. بادئ ذي بدء، يرجع ذلك إلى الحجم الهائل من الفريونات المتراكمة بالفعل في الغلاف الجوي، والتي يبلغ عمرها عشرات وحتى مئات السنين. ولذلك، لا ينبغي أن يتوقع أن ينغلق ثقب الأوزون حتى عام 2048. ووفقا للبروفيسور سوزان سولومون، في الفترة من 2000 إلى 2015، انخفض ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية بمقدار حجم الهند تقريبًا. وفقا لوكالة ناسا، في عام 2000 كان متوسط ​​مساحة ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية 24.8 مليون كيلومتر مربع، في عام 2015 - 25.6 مليون كيلومتر مربع.

معتقدات خاطئة عن ثقب الأوزون[ | ]

هناك العديد من الأساطير المنتشرة حول تكون ثقوب الأوزون. وعلى الرغم من طبيعتها غير العلمية، فإنها غالبا ما تظهر في وسائل الإعلام [ ] - أحيانًا بسبب الجهل، وأحيانًا بدعم من أنصار نظريات المؤامرة. بعض منهم مدرج أدناه.

إن ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية موجود منذ زمن طويل[ | ]

تم إجراء ملاحظات علمية منهجية لطبقة الأوزون في أنتاركتيكا منذ عشرينيات القرن العشرين، ولكن فقط في النصف الثاني من السبعينيات تم اكتشاف تكوين ثقب الأوزون "المستقر" في أنتاركتيكا، والوتيرة السريعة لتطوره (زيادة الحجم وانخفاض متوسط ​​تركيز الأوزون داخل حدود الثقب) في الثمانينيات والتسعينيات أثارت مخاوف من الذعر من أن نقطة اللاعودة في مدى التأثير البشري المدمر على طبقة الأوزون قد تم بالفعل اجتاز.

الفريونات هي مدمرات الأوزون الرئيسية[ | ]

هذا البيان صحيح بالنسبة لخطوط العرض المتوسطة والعالية. وفي الباقي، تكون دورة الكلور مسؤولة عن 15-25% فقط من فقدان الأوزون في طبقة الستراتوسفير. تجدر الإشارة إلى أن 80% من الكلور هو من أصل بشري (لمزيد من المعلومات حول مساهمة الدورات المختلفة، راجع المقالة الخاصة بطبقة الأوزون). أي أن التدخل البشري يزيد بشكل كبير من مساهمة دورة الكلور. ومع الاتجاه القائم لزيادة إنتاج الفريون قبل دخول بروتوكول مونتريال حيز التنفيذ (10% سنويا) من 30 إلى 50% إجمالي الخسائرالأوزون في عام 2050 سيكون بسبب التعرض للفريون. قبل التدخل البشري، كانت عمليات تكوين الأوزون وتدميره في حالة توازن. لكن الفريونات المنبعثة من النشاط البشري قد حولت هذا التوازن نحو انخفاض تركيز الأوزون. أما بالنسبة لثقوب الأوزون القطبية فالوضع هنا مختلف تماما. تختلف آلية تدمير الأوزون بشكل أساسي عن خطوط العرض الأعلى، حيث تتمثل المرحلة الأساسية في تحويل الأشكال غير النشطة من المواد المحتوية على الهالوجين إلى أكاسيد، والذي يحدث على سطح جزيئات السحب الستراتوسفيرية القطبية. ونتيجة لذلك، يتم تدمير كل الأوزون تقريبًا في التفاعلات مع الهالوجينات، ويكون الكلور مسؤولاً عن 40-50% والبروم مسؤولاً عن حوالي 20-40%.

موقف دوبونت[ | ]

دوبونت، بعد نشر بيانات حول مشاركة الفريونات في تدمير الأوزون الستراتوسفيري، أخذت هذه النظرية بعدائية وأنفقت ملايين الدولارات على حملة صحفية لحماية الفريونات. كتب الرئيس دوبونت في مقال نشر في 16 يوليو 1975 في الأسبوع الكيميائي أن نظرية استنفاد الأوزون كانت خيالًا علميًا، وهراء، وليس لها أي معنى. بالإضافة إلى شركة دوبونت، قام عدد من الشركات حول العالم بإنتاج وتنتج أنواع مختلفةالفريونات دون دفع حقوق الملكية.

الفريونات ثقيلة جدًا بحيث لا يمكنها الوصول إلى طبقة الستراتوسفير[ | ]

يُقال أحيانًا أنه نظرًا لأن جزيئات الفريون أثقل بكثير من النيتروجين والأكسجين، فلا يمكنها الوصول إلى طبقة الستراتوسفير بكميات كبيرة. ومع ذلك، فإن غازات الغلاف الجوي مختلطة تمامًا وليست طبقية أو مصنفة حسب الوزن. تقديرات الوقت اللازم لانتشار الغازات في الغلاف الجوي تتطلب أوقاتًا تصل إلى آلاف السنين. وبطبيعة الحال، هذا مستحيل في جو ديناميكي. تعمل عمليات نقل الكتلة العمودية والحمل الحراري والاضطراب على مزج الغلاف الجوي تمامًا أسفل التوقف التوربيني بشكل أسرع بكثير. لذلك، حتى الغازات الثقيلة مثل الخاملة أو الفريون يتم توزيعها بالتساوي في الغلاف الجوي، بما في ذلك الوصول إلى الستراتوسفير. تؤكد ذلك القياسات التجريبية لتركيزاتها في الغلاف الجوي، انظر على سبيل المثال، على اليمين، الرسم البياني لتوزيع الفريون CFC-11 حسب الارتفاع. وتظهر القياسات أيضًا أن الأمر يستغرق حوالي خمس سنوات حتى تصل الغازات المنبعثة على سطح الأرض إلى طبقة الستراتوسفير، انظر الرسم البياني الثاني على اليمين. إذا لم تمتزج الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، فإن الغازات الثقيلة من تكوينها مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون ستشكل طبقة يبلغ سمكها عدة عشرات من الأمتار على سطح الأرض، مما يجعل سطح الأرض غير صالح للسكن. ولكن هذا ليس صحيحا. يتمتع كل من الكريبتون، ذو الكتلة الذرية 84، والهيليوم، ذو الكتلة الذرية 4، بنفس التركيز النسبي، بالقرب من السطح وعلى ارتفاع يصل إلى 100 كيلومتر. وبطبيعة الحال، كل ما سبق ينطبق فقط على الغازات التي تكون مستقرة نسبيا، مثل الفريون أو الغازات الخاملة. المواد التي تتفاعل وتخضع أيضًا لتأثيرات فيزيائية مختلفة، على سبيل المثال، تذوب في الماء، لها تركيز يعتمد على الارتفاع.

المصادر الرئيسية للهالوجينات طبيعية وليست بشرية[ | ]

مصادر الكلور في طبقة الستراتوسفير

ويعتقد أن المصادر الطبيعية للهالوجينات، مثل البراكين أو المحيطات، لها أهمية أكبر في عملية تدمير الأوزون من تلك التي ينتجها الإنسان. دون التشكيك في مساهمة المصادر الطبيعية في التوازن العام للهالوجينات، تجدر الإشارة إلى أنها لا تصل عمومًا إلى طبقة الستراتوسفير نظرًا لأنها قابلة للذوبان في الماء (أساسًا أيونات الكلوريد وكلوريد الهيدروجين) ويتم غسلها من الغلاف الجوي. الجو، ويتساقط مثل المطر على الأرض. كما أن المركبات الطبيعية أقل استقرارًا من الفريونات، على سبيل المثال، كلوريد الميثيل له عمر في الغلاف الجوي يبلغ حوالي عام فقط، مقارنة بعشرات ومئات السنين للفريونات. ولذلك، فإن مساهمتها في تدمير الأوزون الستراتوسفيري صغيرة جدًا. حتى ثوران بركان جبل بيناتوبو النادر في يونيو 1991 تسبب في انخفاض مستويات الأوزون ليس بسبب الهالوجينات المنبعثة، ولكن بسبب تكوين كتلة كبيرة من هباء حمض الكبريتيك، الذي حفز سطحه تفاعلات تدمير الأوزون. ولحسن الحظ، بعد ثلاث سنوات فقط، تمت إزالة كامل كتلة الهباء الجوي البركاني تقريبًا من الغلاف الجوي. وبالتالي، فإن الانفجارات البركانية هي عوامل قصيرة المدى نسبيًا تؤثر على طبقة الأوزون، على عكس الفريونات، التي يبلغ عمرها عشرات ومئات السنين.

يجب أن يكون ثقب الأوزون فوق مصادر الفريون[ | ]

ديناميات التغيرات في حجم ثقب الأوزون وتركيز الأوزون في القارة القطبية الجنوبية حسب السنة

كثير من الناس لا يفهمون سبب تشكل ثقب الأوزون في القارة القطبية الجنوبية عندما تحدث الانبعاثات الرئيسية لمركبات الكربون الكلورية فلورية في نصف الكرة الشمالي. والحقيقة هي أن الفريونات مختلطة جيدًا في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير. نظرًا لتفاعلها المنخفض، لا يتم استهلاكها عمليًا في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي ويبلغ عمرها الافتراضي عدة سنوات أو حتى عقود. ولكونها مركبات جزيئية شديدة التطاير، فإنها تصل إلى الغلاف الجوي العلوي بسهولة نسبية.

"ثقب الأوزون" في القطب الجنوبي نفسه غير موجود على مدار السنة. ويظهر في أواخر الشتاء - أوائل الربيع (أغسطس - سبتمبر) ويتجلى في انخفاض ملحوظ في متوسط ​​تركيز الأوزون داخل منطقة جغرافية كبيرة. ترتبط أسباب تشكل ثقب الأوزون في القارة القطبية الجنوبية بالمناخ المحلي. درجات الحرارة المنخفضةيؤدي فصول الشتاء في القطب الجنوبي إلى تكوين دوامة قطبية. يتحرك الهواء الموجود داخل هذه الدوامة بشكل رئيسي على طول مسارات مغلقة حول القطب الجنوبي ويختلط بشكل ضعيف مع الهواء القادم من خطوط العرض الأخرى. في هذا الوقت، لا تضيء الشمس المنطقة القطبية، وفي غيابها الأشعة فوق البنفسجيةلا يتشكل الأوزون، ولكن يتم تدميره المتراكم مسبقًا (كنتيجة للتفاعلات مع المواد والجزيئات الأخرى، وعفويًا، لأن جزيئات الأوزون غير مستقرة). ومع قدوم اليوم القطبي، تزداد كمية الأوزون تدريجياً وتعود إلى مستوياتها الطبيعية. أي أن التقلبات في تركيز الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية موسمية.

ولكن إذا تتبعنا ديناميكيات التغيرات في تركيز الأوزون وحجم ثقب الأوزون المتوسط ​​على مدى كل عام على مدى العقود الماضية، فسنجد أن هناك ميلا واضحا لأن يقع متوسط ​​تركيز الأوزون ضمن منطقة جغرافية ضخمة.

المصادر والملاحظات[ | ]

1. التقييم العلمي لاستنفاد الأوزون: 2006(إنجليزي) . تم الاسترجاع 13 ديسمبر، 2007. أرشفة 16 فبراير 2012.
2. "المعرفة قوة" أخبار العلوم: 27/12/99 (الروسية). تم الاسترجاع 3 يوليو، 2007. أرشفة 16 فبراير 2012.

الأرض هي بلا شك الكوكب الأكثر فريدة من نوعها في عالمنا. النظام الشمسي. هذا هو الكوكب الوحيد المناسب للحياة. لكننا لا نقدر ذلك دائمًا ونعتقد أننا غير قادرين على تغيير وتعطيل ما تم إنشاؤه على مدى مليارات السنين. في تاريخ وجوده بأكمله، لم يتلق كوكبنا أبدا مثل هذه الأحمال، مثل تلك التي قدمها له الإنسان.

يحتوي كوكبنا على طبقة الأوزون، وهي ضرورية جدًا لحياتنا. يحمينا من التعرض للأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس. وبدونها لن تكون الحياة على هذا الكوكب ممكنة.

الأوزون هو غاز أزرق ذو رائحة مميزة. كل واحد منا يعرف هذه الرائحة النفاذة، والتي تكون ملحوظة بشكل خاص بعد المطر. ليس من قبيل الصدفة أن كلمة الأوزون تعني "الرائحة" في اللغة اليونانية. تتشكل على ارتفاع يصل إلى 50 كم من سطح الأرض. لكن معظمها يقع على بعد 22 - 24 كم.

أسباب ثقوب الأوزون

وفي أوائل السبعينيات، بدأ العلماء يلاحظون انخفاضًا في طبقة الأوزون. والسبب في ذلك هو دخول المواد المستنفدة للأوزون المستخدمة في الصناعة وإطلاق الصواريخ إلى الطبقات العليا من طبقة الستراتوسفير والعديد من العوامل الأخرى. هذه هي في الأساس جزيئات الكلور والبروم. تصل مركبات الكلوروفلوروكربون وغيرها من المواد التي يطلقها الإنسان إلى طبقة الستراتوسفير، حيث تتحلل تحت تأثير ضوء الشمس إلى الكلور وتحرق جزيئات الأوزون. لقد ثبت أن جزيء الكلور الواحد يمكنه حرق 100000 جزيء أوزون. ويستمر في الغلاف الجوي من 75 إلى 111 سنة!

ونتيجة لسقوط طبقة الأوزون في الغلاف الجوي تحدث ثقوب الأوزون. تم اكتشاف الأول في أوائل الثمانينات في القطب الشمالي. ولم يكن قطره كبيرًا جدًا، وكان الانخفاض في الأوزون 9 بالمائة.

ثقب الأوزون في القطب الشمالي

ثقب الأوزون هو انخفاض كبير في نسبة الأوزون في أماكن معينة في الغلاف الجوي. إن كلمة "ثقب" نفسها توضح لنا ذلك دون مزيد من التوضيح.

في ربيع عام 1985 في القارة القطبية الجنوبية، فوق محطة خليج هالي، انخفض محتوى الأوزون بنسبة 40٪. تبين أن الحفرة ضخمة وقد انتقلت بالفعل إلى ما وراء القارة القطبية الجنوبية. يصل ارتفاع طبقتها إلى 24 كم. في عام 2008، تشير التقديرات إلى أن حجمها كان بالفعل أكثر من 26 مليون كيلومتر مربع. وهذا أذهل العالم كله. هل أصبح الأمر واضحا؟ أن الغلاف الجوي لدينا في خطر أكبر مما كنا نتصور. منذ عام 1971، انخفضت مستويات الأوزون بنسبة 7% في جميع أنحاء العالم. ونتيجة لذلك، بدأ كوكبنا يتلقى الأشعة فوق البنفسجية من الشمس، وهو أمر خطير بيولوجيا.

عواقب ثقوب الأوزون

ويعتقد الأطباء أنه نتيجة لانخفاض الأوزون، زادت نسبة الإصابة بسرطان الجلد والعمى بسبب إعتام عدسة العين. كما تنخفض مناعة الإنسان مما يؤدي إلى أنواع مختلفةأمراض أخرى. سكان الطبقات العليا من المحيطات يعانون أكثر من غيرهم. هذه هي الجمبري وسرطان البحر والطحالب والعوالق وما إلى ذلك.

وقد تم الآن التوقيع على اتفاقية دولية للأمم المتحدة للحد من استخدام المواد المستنفدة للأوزون. ولكن حتى لو توقفت عن استخدامها. سوف يستغرق الأمر أكثر من 100 عام لإغلاق الثقوب.

هل يمكن إصلاح ثقوب الأوزون؟

حتى الآن، اقترح العلماء طريقة واحدة لاستعادة الأوزون باستخدام الطائرات. للقيام بذلك، من الضروري إطلاق الأكسجين أو الأوزون المصطنع على ارتفاع 12-30 كيلومترًا فوق الأرض وتفريقه باستخدام بخاخ خاص. بهذه الطريقة، شيئًا فشيئًا، يمكن ملء ثقوب الأوزون. عيب هذه الطريقة هو أنها تتطلب هدرًا اقتصاديًا كبيرًا. بالإضافة إلى ذلك، من المستحيل إطلاقه في الغلاف الجوي مرة واحدة عدد كبير منالأوزون. كما أن عملية نقل الأوزون نفسها معقدة وغير آمنة.

أساطير حول ثقوب الأوزون

وبما أن مشكلة ثقوب الأوزون لا تزال مفتوحة، فقد تشكلت حولها العديد من المفاهيم الخاطئة. وهكذا سعوا إلى تحويل استنزاف طبقة الأوزون إلى خيال مفيد للصناعة، بسبب التخصيب المفترض. بل على العكس من ذلك، تم استبدال جميع مواد الكلوروفلوروكربون بمكونات ذات أصل طبيعي أرخص وأكثر أمانا.

وهناك ادعاء كاذب آخر وهو أن مركبات الكربون الكلورية فلورية المستنفدة للأوزون أثقل من أن تصل إلى طبقة الأوزون. لكن في الغلاف الجوي، تختلط جميع العناصر، ويمكن أن تصل المكونات الملوثة إلى مستوى طبقة الستراتوسفير، حيث توجد طبقة الأوزون.

لا يجب أن تثق في القول بأن الأوزون يتم تدميره بواسطة الهالوجينات ذات الأصل الطبيعي، وليس من أصل بشري. وهذا غير صحيح، فالنشاط البشري هو الذي يساهم في إطلاق المواد الضارة المختلفة التي تدمر طبقة الأوزون. عواقب الانفجارات البركانية وغيرها الكوارث الطبيعيةليس لها أي تأثير تقريبًا على حالة الأوزون.

والأسطورة الأخيرة هي أن الأوزون يدمر فقط فوق القارة القطبية الجنوبية. في الواقع، تتشكل ثقوب الأوزون في جميع أنحاء الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى انخفاض كمية الأوزون بشكل عام.

توقعات للمستقبل

منذ أن بدأت ثقوب الأوزون في الوجود، تمت مراقبتها عن كثب. في مؤخراكان الوضع غامضا تماما. فمن ناحية تظهر وتختفي في كثير من الدول ثقوب الأوزون الصغيرة، خاصة في المناطق الصناعية، ومن ناحية أخرى هناك اتجاه إيجابي في تقليص بعض ثقوب الأوزون الكبيرة.

وخلال عمليات الرصد، سجل الباحثون أن أكبر ثقب للأوزون معلق فوق القارة القطبية الجنوبية، ووصل إلى أقصى حجم له في عام 2000. ومنذ ذلك الحين، واستنادا إلى صور الأقمار الصناعية، فإن الثقب يغلق تدريجيا. وترد هذه التصريحات في مجلة علمية"علوم". ويقدر علماء البيئة أن مساحتها قد انخفضت بمقدار 4 ملايين متر مربع. كيلومترات.

تظهر الأبحاث أن كمية الأوزون في طبقة الستراتوسفير تتزايد تدريجياً من سنة إلى أخرى. وقد تم تسهيل ذلك من خلال التوقيع على بروتوكول مونتريال في عام 1987. وفقا لهذه الوثيقة، تحاول جميع البلدان تقليل الانبعاثات في الغلاف الجوي، ويتم تقليل كمية النقل. وكانت الصين ناجحة بشكل خاص في هذا الصدد. يتم تنظيم ظهور السيارات الجديدة هناك ويوجد مفهوم الحصة أي يمكن تسجيل سنة عدد معينلوحات ترخيص السيارة. بالإضافة إلى ذلك، تم إحراز بعض التقدم في تحسين الغلاف الجوي، لأن الناس يتحولون تدريجياً إلى ذلك مصادر بديلةالطاقة، هناك بحث عن موارد فعالة من شأنها أن تساعد في توفيرها.

وبعد عام 1987، أثيرت مشكلة ثقب الأوزون أكثر من مرة. تم تخصيص العديد من المؤتمرات واجتماعات العلماء لهذه المشكلة. وتناقش القضايا أيضا في اجتماعات ممثلي الدولة. لذلك، في عام 2015، عُقد مؤتمر تغير المناخ في باريس، وكان الغرض منه تطوير إجراءات لمكافحة تغير المناخ. وسيساعد ذلك أيضًا على تقليل الانبعاثات في الغلاف الجوي، مما يعني أن ثقوب الأوزون سوف تنغلق تدريجيًا. على سبيل المثال، يتوقع العلماء أنه بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين سوف يختفي ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية تمامًا.

أين توجد ثقوب الأوزون (فيديو)

يحتوي الغلاف الجوي للأرض على عدة طبقات تقع عليها ارتفاعات مختلفة. ومن أهمها طبقة الأوزون الموجودة في طبقة الستراتوسفير. ومن أجل معرفة ما هو ثقب الأوزون، عليك أن تفهم وظيفة هذه الطبقة وأهمية وجودها للحياة على الكوكب.

وصف

ويختلف ارتفاع طبقة الأوزون حسب نظام درجة الحرارةفي منطقة معينة، على سبيل المثال، في المناطق الاستوائية يتراوح بين 25 و 30 كم، وفي القطبين - من 15 إلى 20 كم. يتم إنشاء غاز الأوزون عندما تتعرض جزيئات الأكسجين للإشعاع الشمسي. وتؤدي عملية تفكك الأوزون إلى امتصاص معظم الأشعة فوق البنفسجية الخطيرة المنبعثة من الشمس.
ويقاس سمك الطبقة عادة بوحدات دوبسون، وتساوي كل وحدة منها طبقة أوزون سعتها 10 ميكرومتر، بشرط الضغط الطبيعيودرجة الحرارة. يعتبر الحد الأدنى للسمك الذي تتوقف الطبقة تحته عن الوجود هو 220 وحدة. دوبسون. تم إثبات وجود طبقة الأوزون من قبل الفيزيائيين الفرنسيين تشارلز فابري وهنري بويسون في بداية القرن العشرين باستخدام التحليل الطيفي.

ثقوب الأوزون

هناك العديد من النظريات حول السبب الدقيق وراء ترقق طبقة الأوزون على الكوكب. ويلقي بعض العلماء اللوم على العوامل البشرية في ذلك، بينما يعتبرها آخرون عملية طبيعية. ثقوب الأوزون هي انخفاض أو اختفاء كامل لهذا الغاز من طبقة الستراتوسفير. تم تسجيل هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1985، وكانت تقع على مساحة تبلغ حوالي ألف كيلومتر مربع في منطقة القطب الجنوبي.
وكان ظهور هذا الثقب دورياً، إذ ظهر في شهر أغسطس واختفى في شهر ديسمبر. وفي الوقت نفسه، ظهر ثقب آخر في منطقة القطب الشمالي قليلاً مقاس اصغر. مع تطور التكنولوجيا، أصبح من الممكن تسجيل تكوين الفجوات في طبقة الأوزون في الوقت الحقيقي، والآن يمكن للعلماء أن يقولوا بثقة أن هناك عدة مئات منهم على هذا الكوكب. أكبرها تقع في القطبين.

أسباب وعواقب ثقب الأوزون

هناك نظرية مفادها أن ثقوب الأوزون تحدث لأسباب طبيعية. ووفقا لها، بما أن تحول الأكسجين إلى الأوزون يحدث نتيجة التعرض للإشعاع الشمسي، ففي غيابه خلال فصل الشتاء القطبي لا يتم إنتاج هذا الغاز. خلال ليلة طويلة، يسقط الأوزون المتكون بالفعل، بسبب كتلته الكبيرة، في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، حيث يتم تدميره بسبب الضغط. يشرح هذا الإصدار تماما ظهور الثقوب فوق القطبين، لكنه لا يوضح بأي حال من الأحوال تكوين نظائرها واسعة النطاق على أراضي كازاخستان وروسيا، حيث لا يتم ملاحظة الليالي القطبية.
في الآونة الأخيرة، اتفق المجتمع العلمي على أن هناك ما هو طبيعي وما هو مستفز النشاط البشريأسباب تمزق طبقة الأوزون. يشمل العامل البشري المنشأ زيادة في تركيز بعض المواد الكيميائية في الغلاف الجوي للأرض. يتم تدمير الأوزون عن طريق التفاعلات مع الكلور والهيدروجين والبروم وكلوريد الهيدروجين وأول أكسيد النيتروجين والميثان وكذلك الفريون ومشتقاته. لم يتم بعد تحديد أسباب وعواقب ثقوب الأوزون بشكل كامل، ولكن كل عام تقريبًا يأتي باكتشافات جديدة في هذا المجال.

لماذا تعتبر ثقوب الأوزون خطيرة؟

يمتص الأوزون الإشعاع الشمسي الخطير للغاية، ويمنعه من الوصول إلى سطح الكوكب. وعندما تصبح طبقة هذا الغاز أرق، يتعرض كل شيء على الأرض للإشعاع الإشعاعي العادي. وهذا يثير نمو السرطان، المترجمة بشكل رئيسي على الجلد. بالنسبة للنباتات، فإن اختفاء الأوزون ضار أيضا؛ تحدث فيها طفرات جينية مختلفة وانخفاض عام في الحيوية. في الآونة الأخيرة، أصبحت البشرية تدرك بشكل متزايد مخاطر ثقوب الأوزون على الحياة على الأرض.

خاتمة

وإدراكًا لخطر تدمير طبقة الأوزون، اتخذ المجتمع الدولي عددًا من التدابير الرامية إلى الحد من التأثير السلبي على الغلاف الجوي. في عام 1987، تم التوقيع على بروتوكول في مونتريال، يلزم بتقليل استخدام الفريون في الصناعة، لأن هذا الغاز هو الذي يثير تكوين ثقوب خارج المناطق القطبية. ومع ذلك، فإن الفريون الذي تم إطلاقه بالفعل في الغلاف الجوي سيستغرق حوالي مائة عام ليتحلل، لذلك من غير المرجح أن ينخفض ​​عدد ثقوب الأوزون في الغلاف الجوي للأرض في المستقبل القريب.

هناك العديد من الفرضيات التي تحاول تفسير الانخفاض في تركيزات الأوزون. وترتبط أسباب تقلباته في الغلاف الجوي للأرض بما يلي:

• · مع العمليات الديناميكية التي تحدث في الغلاف الجوي للأرض (موجات الجاذبية الداخلية، الأعاصير المضادة لجزر الأزور، وما إلى ذلك)؛
• · بتأثير الشمس (تقلبات نشاطها).
• · مع البراكين نتيجة للعمليات الجيولوجية (تدفق الفريون من البراكين المشاركة في تدمير طبقة الأوزون، والتغيرات حقل مغناطيسيالأرض، وما إلى ذلك)؛
• · مع العمليات الطبيعية التي تحدث في الطبقات العليا من الأرض، بما في ذلك نشاط الكائنات الحية الدقيقة المنتجة للنيتروجين، والتيارات البحرية (ظاهرة النينيو)، وحرائق الغابات، وما إلى ذلك؛
• · مع العامل البشري المنشأ المرتبط بالنشاط الاقتصادي البشري، عندما يتم إنتاج كميات كبيرة من المركبات المستنفدة للأوزون إلى الغلاف الجوي.

في العقود الأخيرة، زاد تأثير العوامل البشرية بشكل حاد، مما أدى إلى ظهورها مشاكل بيئيةوالتي تحولت بشكل غير متوقع إلى عالمية من قبل الناس أنفسهم: الاحتباس الحراري، الأمطار الحمضية، إزالة الغابات، التصحر، التلوث البيئي مواد مؤذية، الحد من التنوع البيولوجي للكوكب.

ويعتقد بعض العلماء أنه كذلك النشاط الاقتصاديزاد البشر إلى حد كبير من حصة مسار اضمحلال الهالوجين للأوزون الستراتوسفيري، مما أدى إلى حدوث ثقوب الأوزون.

حظر بروتوكول مونتريال لعام 1987 إنتاج مواد التبريد، وهو ما سمح به في نصف القرن الماضي منتجات الطعاموبالتالي، لم يجعل حياة الإنسان أكثر راحة فحسب، بل أنقذ أيضًا حياة ملايين عديدة من الأشخاص الذين يعانون من نقص الغذاء. ومع حظر استخدام مواد التبريد الرخيصة، لم تتمكن البلدان المتخلفة من شراء مواد تبريد باهظة الثمن. ولذلك، لا يمكنهم تخزين المنتجات الزراعية التي ينتجونها. إن المعدات المستوردة باهظة الثمن التي تم تطويرها في بلدان المبادرين بـ "مكافحة ثقوب الأوزون" تجلب لهم دخلاً كبيرًا. وقد ساهم الحظر المفروض على المبردات في زيادة معدل الوفيات في أفقر البلدان.

يمكننا اليوم أن نقول بثقة أنه لا يوجد دليل مثبت علميا بشكل صارم فيما يتعلق بالتأثير المدمر لجزيئات الكلوروفلوروكربون المصطنعة على طبقة الأوزون على الكوكب. لكن وجهة النظر السائدة في المجتمع العلمي هي أنه في النصف الثاني من القرن العشرين، كان سبب انخفاض سمك طبقة الأوزون هو العامل البشري، والذي كان على شكل إطلاق غاز الكلور وغاز الأوزون. أدت الفريونات المحتوية على البروم إلى ترقق كبير في طبقة الأوزون.

الفريون عبارة عن مشتقات تحتوي على الفلور من الهيدروكربونات المشبعة (الميثان والإيثان بشكل رئيسي)، وتستخدم كمبردات في آلات التبريد. بالإضافة إلى ذرات الفلور، تحتوي جزيئات الفريون عادة على ذرات الكلور، وأقل في كثير من الأحيان البروم. أكثر من 40 فريونًا مختلفًا معروفة. يتم إنتاج معظمها عن طريق الصناعة.

فريون 22 (فريون 22) - ينتمي إلى مواد فئة الخطر الرابعة. عند تعرضه لدرجات حرارة أعلى من 400 درجة مئوية، يمكن أن يتحلل لتكوين منتجات شديدة السمية: رباعي فلورو إيثيلين (فئة الخطر الرابعة)، كلوريد الهيدروجين (فئة الخطر الثانية)، فلوريد الهيدروجين (فئة الخطر الأولى).

وهكذا، عززت البيانات التي تم الحصول عليها استنتاج العديد من الباحثين (ولكن ليس كلهم!) بأن الفقدان الملحوظ للأوزون في خطوط العرض الوسطى والعالية يرجع أساسًا إلى المركبات البشرية المحتوية على الكلور والبروم.

ولكن وفقا لأفكار أخرى، فإن تشكيل "ثقوب الأوزون" هو إلى حد كبير عملية طبيعية ودورية، ولا ترتبط حصريا بالآثار الضارة للحضارة الإنسانية. وجهة النظر هذه اليوم لا يشترك فيها كثيرون، ليس فقط لأنهم يفتقرون إلى الحجج، بل لأنه تبين أن اتباعها في أعقاب "اليوتوبيا العالمية" أكثر ربحية. لقد أصبح العديد من العلماء، في ظل عدم وجود أموال للبحث العلمي، ضحايا المنح لإثبات أفكار "الشوفينية البيئية العالمية" والشعور بالذنب للتقدم في هذا الشأن.

كما يشير G. Kruchenitsky، فإن A. Khrgian، المتخصص الرائد في الأوزون في روسيا، كان أول من لفت الانتباه عمليًا إلى حقيقة أن تكوين واختفاء ثقوب الأوزون في نصف الكرة الشمالي يرتبط بالعمليات الديناميكية الجوية، وليس العمليات الكيميائية. يمكن أن يتغير محتوى الأوزون بعدة عشرات من المئة خلال يومين إلى ثلاثة أيام. وهذا يعني أن الأمر لا يتعلق بالمواد المستنفدة للأوزون، بل يتعلق بديناميكيات الغلاف الجوي نفسه.

E. بوريسينكوف، وهو متخصص بارز في مجال دراسات الغلاف الجوي، استنادا إلى معالجة البيانات من تسع محطات في أوروبا الغربية على مدى ثلاثة وعشرين عاما، أنشأ علاقة بين دورات النشاط الشمسي لمدة 11 عاما والتغيرات في الأوزون في الغلاف الجوي للأرض.

ترتبط أسباب ثقوب الأوزون في الغالب بالمصادر البشرية للمركبات التي تخترق الطبقة الستراتوسفيرية من الغلاف الجوي للأرض. ومع ذلك، هناك صيد واحد. وتكمن في حقيقة أن المصادر الرئيسية للمركبات المستنفدة للأوزون لا تقع في خطوط العرض القطبية (الجنوبية والشمالية)، ولكنها تتركز بالقرب من خط الاستواء وتقع بالكامل تقريبًا في نصف الكرة الشمالي. في حين يتم ملاحظة الظواهر الأكثر شيوعًا المتمثلة في ترقق سمك طبقة الأوزون (المظهر الفعلي لثقوب الأوزون) في القارة القطبية الجنوبية (نصف الكرة الجنوبي) وبشكل أقل في منطقة القطب الشمالي.

أي أن مصادر المركبات المستنفدة للأوزون يجب أن تختلط بسرعة وبشكل جيد في الغلاف الجوي للأرض. وفي الوقت نفسه، يغادرون بسرعة الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، حيث ينبغي أيضًا ملاحظة ردود أفعالهم بمشاركة الأوزون. ولكي نكون منصفين، تجدر الإشارة إلى أن كمية الأوزون في طبقة التروبوسفير أقل بكثير منها في الستراتوسفير. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يصل "عمر" هذه المركبات إلى عدة سنوات. ولذلك، فإنها يمكن أن تصل إلى طبقة الستراتوسفير في ظل ظروف الحركات العمودية السائدة للكتل الهوائية والحرارة. ولكن هنا تأتي الصعوبة. نظرًا لأن الحركات الرئيسية المرتبطة بانتقال الحرارة والكتلة (الحرارة + كتلة الهواء المنقولة) تحدث على وجه التحديد في طبقة التروبوسفير. وبما أن درجة حرارة الهواء ثابتة بالفعل على ارتفاع 11-10 كم وحوالي -50 درجة مئوية، فيجب إبطاء انتقال الحرارة والكتلة من طبقة التروبوسفير إلى طبقة الستراتوسفير. وقد لا تكون مشاركة المصادر البشرية التي تدمر طبقة الأوزون مهمة كما يُعتقد حتى الآن.

الحقيقة التالية التي يمكن أن تقلل من دور العامل البشري في تدمير طبقة الأوزون على الأرض هي ظهور ثقوب الأوزون، خاصة في الربيع أو الشتاء. لكن هذا، أولا، يتناقض مع الافتراض حول إمكانية الخلط السريع للمركبات المستنفدة للأوزون في الغلاف الجوي للأرض وتغلغلها في الطبقة الستراتوسفيرية ذات التركيز العالي للأوزون. ثانيا، المصدر البشري للمركبات المستنفدة للأوزون نشط باستمرار. وبالتالي، فمن الصعب تفسير سبب ظهور ثقوب الأوزون في فصلي الربيع والشتاء، وحتى في خطوط العرض القطبية، لسبب بشري. لكن وجود فصول الشتاء القطبية والانخفاض الطبيعي في الإشعاع الشمسي في الشتاء يفسر بشكل مرضي السبب الطبيعي لحدوث ثقوب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية والقطب الشمالي. على سبيل المثال، تتراوح تركيزات الأوزون في الغلاف الجوي للأرض في الصيف من 0 إلى 0.07%، وفي الشتاء من 0 إلى 0.02%.

في القارة القطبية الجنوبية والقطب الشمالي، تختلف آلية تدمير الأوزون بشكل أساسي عن خطوط العرض الأعلى. هنا يحدث بشكل رئيسي تحويل الأشكال غير النشطة من المواد المحتوية على الهالوجين إلى أكاسيد. يحدث التفاعل على سطح جزيئات السحب الستراتوسفيرية القطبية. ونتيجة لذلك، يتم تدمير كل الأوزون تقريبًا في التفاعلات مع الهالوجينات. وفي الوقت نفسه، يكون الكلور مسؤولاً عن 40-50% والبروم مسؤولاً عن حوالي 20-40%.

ومع قدوم الصيف القطبي تزداد كمية الأوزون وتعود إلى مستواها السابق. أي أن التقلبات في تركيز الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية موسمية. الجميع يعترف بهذا. ولكن، مع ذلك، إذا كان المؤيدون السابقون للمصادر البشرية للمركبات المستنفدة للأوزون يميلون إلى الادعاء بأن ديناميكيات ثابتة لانخفاض تركيز الأوزون قد لوحظت خلال العام، فقد تبين لاحقًا أن هذه الديناميكيات كانت عكس ذلك. بدأت ثقوب الأوزون في التقلص. على الرغم من أن استعادة طبقة الأوزون، في رأيهم، يجب أن تستغرق عدة عقود. حيث كان يُعتقد أن كمية كبيرة من الفريونات المتراكمة في الغلاف الجوي من مصادر بشرية، والتي يبلغ عمرها عشرات، بل مئات السنين. ولذلك، لا ينبغي أن نتوقع أن ينغلق ثقب الأوزون قبل عام 2048. وكما نرى فإن هذه التوقعات لم تتحقق. ولكن تم بذل جهود جذرية لتقليل أحجام إنتاج الفريون.

الكائن الحي فوق البنفسجية الأوزون البحرية