Di mana lubang ozon berada. Mengapa hilangnya lapisan ozon di sekitar planet ini berbahaya? Penghancuran lapisan ozon: munculnya lubang ozon

Lapisan ozon adalah sabuk atmosfer yang luas membentang dari 10 sampai 50 km di atas permukaan bumi. Secara kimia, ozon adalah molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen (molekul oksigen mengandung dua atom). Konsentrasi ozon di atmosfer sangat rendah, dan perubahan kecil dalam jumlah ozon menyebabkan perubahan besar dalam intensitas ultraviolet yang mencapai permukaan bumi. Tidak seperti oksigen biasa, ozon tidak stabil, dengan mudah berubah menjadi bentuk oksigen diatomik yang stabil. Ozon adalah agen pengoksidasi yang jauh lebih kuat daripada oksigen, dan ini membuatnya mampu membunuh bakteri dan menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Namun, karena konsentrasinya yang rendah di lapisan permukaan udara dalam kondisi normal, fitur-fiturnya ini praktis tidak mempengaruhi keadaan sistem kehidupan.

Jauh lebih penting adalah properti lainnya, yang membuat gas ini mutlak diperlukan untuk semua kehidupan di darat. Sifat ini adalah kemampuan ozon untuk menyerap radiasi ultraviolet (UV) keras (gelombang pendek) dari Matahari. Kuanta UV keras memiliki energi yang cukup untuk memutuskan beberapa ikatan kimia, sehingga disebut sebagai radiasi pengion. Seperti radiasi lain dari jenis ini, sinar-X dan radiasi gamma, menyebabkan banyak gangguan pada sel-sel organisme hidup. Ozon terbentuk di bawah pengaruh radiasi matahari berenergi tinggi, yang merangsang reaksi antara O2 dan atom oksigen bebas. Di bawah pengaruh radiasi sedang, ia meluruh, menyerap energi radiasi ini. Jadi, proses siklus ini "memakan" ultraviolet yang berbahaya.

Molekul ozon, seperti oksigen, bersifat netral secara listrik, yaitu tidak membawa muatan listrik. Oleh karena itu, medan magnet bumi sendiri tidak mempengaruhi distribusi ozon di atmosfer. Lapisan atas atmosfer - ionosfer, hampir bertepatan dengan lapisan ozon.

Di zona kutub, di mana garis gaya medan magnet bumi ditutup di permukaannya, distorsi ionosfer sangat signifikan. Jumlah ion, termasuk oksigen terionisasi, di lapisan atas atmosfer zona kutub berkurang. Tetapi alasan utama rendahnya kandungan ozon di wilayah kutub adalah rendahnya intensitas radiasi matahari, yang jatuh bahkan pada siang hari kutub pada sudut kecil ke cakrawala, dan pada malam kutub sama sekali tidak ada. Area "lubang" kutub di lapisan ozon adalah indikator yang andal dari perubahan total ozon atmosfer.

Kandungan ozon di atmosfer berfluktuasi karena banyak penyebab alami. Fluktuasi periodik dikaitkan dengan siklus aktivitas matahari; banyak komponen gas vulkanik yang mampu merusak ozon, sehingga peningkatan aktivitas vulkanik menyebabkan penurunan konsentrasinya. Zat perusak ozon tersebar di area yang luas karena kecepatan arus udara super-badai yang tinggi di stratosfer. Tidak hanya perusak ozon yang diangkut, tetapi juga ozon itu sendiri, sehingga gangguan konsentrasi ozon dengan cepat menyebar ke area yang luas, dan “lubang-lubang” kecil setempat pada pelindung ozon, yang disebabkan, misalnya, oleh peluncuran roket, relatif cepat masuk. Hanya di daerah kutub udara tidak aktif, akibatnya hilangnya ozon di sana tidak dikompensasi oleh pergeserannya dari garis lintang lain, dan "lubang ozon" kutub, terutama di Kutub Selatan, sangat stabil.

Sumber kerusakan lapisan ozon. Di antara perusak lapisan ozon adalah:

1) Freon.

Ozon dihancurkan di bawah pengaruh senyawa klorin yang dikenal sebagai freon, yang juga dihancurkan di bawah pengaruh radiasi matahari, melepaskan klorin, yang "merobek" atom "ketiga" dari molekul ozon. Klorin tidak membentuk senyawa, tetapi berfungsi sebagai katalis "pecah". Dengan demikian, satu atom klorin mampu "menghancurkan" banyak ozon. Diyakini bahwa senyawa klorin dapat tetap berada di atmosfer dari 50 hingga 1500 tahun (tergantung pada komposisi zat) Bumi. Pengamatan lapisan ozon planet telah dilakukan oleh ekspedisi Antartika sejak pertengahan 1950-an.

Tidak ada konsensus tentang pertanyaan seberapa besar seseorang bersalah atas pembentukan "lubang ozon".

Di satu sisi, ya, pasti bersalah. Produksi senyawa perusak ozon harus diminimalkan atau, lebih baik lagi, dihentikan sama sekali. Artinya, untuk meninggalkan seluruh sektor industri, dengan omset miliaran dolar. Dan jika Anda tidak menolak, maka transfer ke jalur "aman", yang juga membutuhkan biaya.

Sudut pandang skeptis: pengaruh manusia pada proses atmosfer, untuk semua kerusakannya pada tingkat lokal, pada skala planet dapat diabaikan. Kampanye anti-freon "hijau" memiliki latar belakang ekonomi dan politik yang sepenuhnya transparan: dengan bantuannya, perusahaan besar Amerika (DuPont, misalnya) melumpuhkan pesaing asing mereka dengan memberlakukan perjanjian tentang "perlindungan lingkungan" di tingkat negara bagian dan secara paksa memperkenalkan revolusi teknologi baru, yang tidak mampu ditanggung oleh negara-negara yang lebih lemah secara ekonomi.

2) Pesawat ketinggian tinggi.

Tidak hanya tenaga mesin pesawat yang penting, tetapi juga ketinggian di mana ia terbang dan melepaskan oksida nitrogen perusak ozon. Semakin tinggi oksida atau nitrous oxide yang terbentuk, semakin merusak ozon.

Jumlah total nitrogen oksida yang dilepaskan ke atmosfer per tahun diperkirakan mencapai 1 miliar ton.Sekitar sepertiga dari jumlah ini dipancarkan oleh pesawat di atas rata-rata tingkat tropopause (11 km). Sedangkan untuk pesawat, emisi yang paling berbahaya adalah pesawat militer yang jumlahnya mencapai puluhan ribu. Mereka terbang terutama di ketinggian lapisan ozon.

3) Pupuk mineral.

Ozon di stratosfer juga dapat berkurang karena nitrogen oksida N2O memasuki stratosfer, yang terbentuk selama denitrifikasi nitrogen yang diikat oleh bakteri tanah. Denitrifikasi yang sama dari nitrogen terikat juga dilakukan oleh mikroorganisme di lapisan atas lautan dan lautan. Proses denitrifikasi berhubungan langsung dengan jumlah nitrogen yang terikat di dalam tanah. Dengan demikian, dapat dipastikan bahwa dengan peningkatan jumlah pupuk mineral yang diterapkan ke tanah, jumlah nitrogen oksida N2O yang terbentuk juga akan meningkat pada tingkat yang sama. Selanjutnya, nitrogen oksida terbentuk dari nitrous oxide, yang menyebabkan kerusakan ozon stratosfer.

4) Ledakan nuklir.

Ledakan nuklir melepaskan banyak energi dalam bentuk panas. Suhu sama dengan 60.000 K diatur dalam beberapa detik setelah ledakan nuklir. Ini adalah energi bola api. Dalam atmosfer yang sangat panas, transformasi zat kimia seperti itu terjadi, yang tidak terjadi dalam kondisi normal, atau berlangsung sangat lambat. Adapun ozon, hilangnya, yang paling berbahaya untuk itu adalah oksida nitrogen yang terbentuk selama transformasi ini. Jadi, selama periode 1952 hingga 1971, sebagai akibat dari ledakan nuklir, sekitar 3 juta ton nitrogen oksida terbentuk di atmosfer. Nasib mereka selanjutnya adalah sebagai berikut: sebagai akibat dari pencampuran atmosfer, mereka jatuh ke ketinggian yang berbeda, termasuk ke atmosfer. Di sana mereka masuk ke dalam reaksi kimia dengan partisipasi ozon, yang mengarah pada kehancurannya. ekosistem stratosfer lubang ozon

5) Pembakaran bahan bakar.

Nitrous oxide juga ditemukan dalam gas buang dari pembangkit listrik. Sebenarnya, fakta bahwa nitrogen oksida dan dioksida hadir dalam produk pembakaran telah diketahui sejak lama. Tetapi oksida yang lebih tinggi ini tidak mempengaruhi ozon. Mereka, tentu saja, mencemari atmosfer, berkontribusi pada pembentukan kabut asap di dalamnya, tetapi dengan cepat dihilangkan dari troposfer. Nitrous oxide, seperti yang telah disebutkan, berbahaya bagi ozon. Pada suhu rendah, itu terbentuk dalam reaksi berikut:

N2 + O + M = N2O + M,

2NH3 + 2O2 =N2O = 3H2.

Skala fenomena ini sangat signifikan. Dengan cara ini, sekitar 3 juta ton nitro oksida terbentuk di atmosfer setiap tahun! Angka ini menunjukkan bahwa sumber penipisan ozon ini signifikan.

Lubang ozon di atas Antartika

Penurunan yang signifikan dalam total ozon di Antartika pertama kali dilaporkan pada tahun 1985 oleh British Antarctic Survey berdasarkan analisis data dari Stasiun Ozon Teluk Halle (76 derajat S). Penipisan ozon juga telah diamati oleh layanan ini di Kepulauan Argentina (65 derajat S).

Dari 28 Agustus hingga 29 September 1987, 13 penerbangan pesawat laboratorium di atas Antartika dilakukan. Eksperimen memungkinkan untuk mendaftarkan asal usul lubang ozon. Dimensinya diperoleh. Penelitian telah menunjukkan bahwa penurunan terbesar dalam jumlah ozon terjadi pada ketinggian 14 - 19 km. Di sini, instrumen mencatat jumlah aerosol terbesar (lapisan aerosol). Ternyata semakin banyak aerosol pada ketinggian tertentu, semakin sedikit ozon yang ada. Pesawat - laboratorium mencatat penurunan ozon sebesar 50%. Di bawah 14 km. perubahan ozon tidak signifikan.

Sudah pada awal Oktober 1985, lubang ozon (jumlah minimum ozon) mencakup tingkat tekanan dari 100 hingga 25 hPa, dan pada bulan Desember kisaran ketinggian yang diamati meluas.

Dalam banyak percobaan, tidak hanya jumlah ozon dan komponen kecil atmosfer yang diukur, tetapi juga suhunya. Hubungan terdekat dibuat antara jumlah ozon di stratosfer dan suhu udara di sana. Ternyata sifat perubahan jumlah ozon terkait erat dengan rezim termal stratosfer di atas Antartika.

Pembentukan dan perkembangan lubang ozon di Antartika diamati oleh para ilmuwan Inggris pada tahun 1987. Pada musim semi, kandungan ozon total menurun sebesar 25%.

Peneliti Amerika mengukur ozon dan komponen kecil atmosfer lainnya (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) di Antartika pada musim dingin dan awal musim semi 1987 menggunakan spektrometer khusus. Data dari pengukuran ini memungkinkan untuk menggambarkan area di sekitar Kutub Selatan di mana jumlah ozon berkurang. Ternyata wilayah ini bertepatan hampir persis dengan pusaran stratosfer kutub yang ekstrem. Saat melewati tepi pusaran, jumlah ozon tidak hanya berubah drastis, tetapi juga komponen kecil lainnya yang mempengaruhi kerusakan ozon. Di dalam lubang ozon (atau, dengan kata lain, pusaran stratosfer kutub), konsentrasi HCl, NO2, dan asam nitrat secara signifikan lebih rendah daripada di luar pusaran. Ini terjadi karena klorin selama malam kutub yang dingin menghancurkan ozon dalam reaksi yang sesuai, bertindak sebagai katalis di dalamnya. Dalam siklus katalitik dengan partisipasi klorin, penurunan utama konsentrasi ozon terjadi (setidaknya 80% dari penurunan ini).

Reaksi ini terjadi pada permukaan partikel yang membentuk awan stratosfer kutub. Ini berarti bahwa semakin besar area permukaan ini, yaitu, semakin banyak partikel awan stratosfer, dan karenanya awan itu sendiri, semakin cepat ozon pada akhirnya meluruh, yang berarti bahwa lubang ozon terbentuk lebih efisien.

Ozon ditemukan dalam gas buangan yang dikeluarkan oleh bisnis dan merupakan bahan kimia berbahaya. Ini adalah elemen yang sangat aktif dan dapat menyebabkan korosi pada elemen struktural dari berbagai struktur. Namun, di atmosfer, ozon diubah menjadi asisten yang tak ternilai, yang tanpanya kehidupan di Bumi tidak mungkin ada.

Stratosfer disebut yang mengikuti tempat kita tinggal. Bagian atasnya ditutupi dengan ozon, kandungannya di lapisan ini adalah 3 molekul per 10 juta molekul udara lainnya. Terlepas dari kenyataan bahwa konsentrasinya sangat rendah, ozon melakukan fungsi yang paling penting - ia mampu memblokir jalur sinar ultraviolet yang datang dari luar angkasa pada saat yang sama dengan sinar matahari. Sinar ultraviolet berdampak negatif pada struktur sel hidup dan dapat menyebabkan perkembangan penyakit seperti katarak mata, kanker, dan penyakit serius lainnya.

Dasar perlindungan adalah prinsip berikut. Pada saat molekul oksigen bertemu di jalur sinar ultraviolet, reaksi pemecahannya menjadi 2 atom oksigen terjadi. Atom yang dihasilkan bergabung dengan molekul non-split, menciptakan molekul ozon yang terdiri dari 3 atom oksigen. Ketika bertemu dengan molekul ozon, yang terakhir menghancurkannya menjadi tiga atom oksigen. Momen pemecahan molekul disertai dengan pelepasan panas, dan mereka tidak lagi mencapai permukaan bumi.

lubang ozon

Proses pengubahan oksigen menjadi ozon dan sebaliknya disebut siklus oksigen-ozon. Mekanismenya seimbang, namun, dinamisme bervariasi tergantung pada intensitas radiasi matahari, musim dan bencana alam, khususnya, para ilmuwan menyimpulkan bahwa aktivitas manusia secara negatif mempengaruhi ketebalannya. Penipisan lapisan ozon telah dicatat selama beberapa dekade terakhir di banyak tempat. Dalam beberapa kasus, itu benar-benar hilang. Bagaimana cara mengurangi dampak negatif seseorang pada siklus ini?

Lubang ozon muncul karena fakta bahwa proses penghancuran lapisan pelindung jauh lebih intens daripada generasinya. Hal ini disebabkan karena dalam proses kehidupan manusia, atmosfer tercemar oleh berbagai senyawa perusak ozon. Ini adalah, pertama-tama, klorin, brom, fluor, karbon dan hidrogen. Para ilmuwan percaya bahwa CFC adalah ancaman utama bagi lapisan ozon. Mereka banyak digunakan dalam pendinginan, pelarut industri, AC dan kaleng aerosol.

Klorin, mencapai lapisan ozon, berinteraksi dengan. Reaksi kimia juga menghasilkan molekul oksigen. Ketika klorin oksida bertemu dengan atom oksigen bebas, interaksi lain terjadi, akibatnya klorin dilepaskan, dan molekul oksigen muncul. Di masa depan, rantai itu berulang, karena klorin tidak mampu melampaui batas atmosfer atau tenggelam ke tanah. Lubang ozon adalah konsekuensi dari fakta bahwa konsentrasi elemen ini berkurang karena pemecahannya yang dipercepat ketika komponen asing asing muncul di lapisannya.

Tempat lokalisasi

Lubang ozon terbesar telah ditemukan di Antartika. Ukuran mereka praktis sesuai dengan luas benua itu sendiri. Daerah ini praktis tidak berpenghuni, tetapi para ilmuwan menyatakan keprihatinan bahwa kesenjangan dapat menyebar ke daerah lain di planet ini, berpenduduk padat. Ini penuh dengan kematian Bumi.

Untuk mencegah pengurangan lapisan ozon, pertama-tama perlu mengurangi jumlah zat-zat perusak yang dipancarkan ke atmosfer. Pada tahun 1987, Perjanjian Montreal ditandatangani di 180 negara, yang mengatur pengurangan emisi zat yang mengandung klorin secara bertahap. Sekarang lubang ozon sudah menyusut, dan para ilmuwan mengungkapkan harapan bahwa situasinya akan benar-benar membaik pada tahun 2050.

Terjadinya lubang ozon di daerah kutub disebabkan oleh pengaruh beberapa faktor. Konsentrasi ozon menurun sebagai akibat dari paparan zat-zat yang berasal dari alam dan antropogenik, serta karena kurangnya radiasi matahari selama musim dingin kutub. Faktor antropogenik utama penyebab terjadinya lubang ozon di daerah kutub adalah karena pengaruh beberapa faktor. Konsentrasi ozon menurun sebagai akibat dari paparan zat-zat yang berasal dari alam dan antropogenik, serta karena kurangnya radiasi matahari selama musim dingin kutub. Faktor antropogenik utama yang menyebabkan penurunan konsentrasi ozon adalah pelepasan freon yang mengandung klorin dan bromin. Selain itu, suhu yang sangat rendah di daerah kutub menyebabkan pembentukan apa yang disebut awan stratosfer kutub, yang, dalam kombinasi dengan pusaran kutub, bertindak sebagai katalis dalam reaksi peluruhan ozon, yaitu, mereka hanya membunuh ozon.

Sumber kehancuran

Di antara perusak lapisan ozon adalah:

1) Freon.

Lubang ozon di atas Antartika, yang meningkat di musim semi dan berkurang di musim gugur, ditemukan pada tahun 1985. Penemuan ahli meteorologi menyebabkan rantai konsekuensi yang bersifat ekonomi. Faktanya adalah bahwa keberadaan "lubang" disalahkan pada industri kimia, yang menghasilkan zat yang mengandung freon yang berkontribusi pada penghancuran ozon (dari deodoran hingga unit pendingin). Tidak ada konsensus tentang pertanyaan tentang seberapa banyak seseorang bersalah atas pembentukan "lubang ozon". Di satu sisi - ya, tentu saja, bersalah. Produksi senyawa perusak ozon harus diminimalkan atau, lebih baik lagi, dihentikan sama sekali. Artinya, untuk meninggalkan seluruh sektor industri, dengan omset miliaran dolar. Dan jika Anda tidak menolak, maka transfer ke jalur "aman", yang juga membutuhkan biaya.

2)pesawat terbang tinggi

Penghancuran lapisan ozon difasilitasi tidak hanya oleh freon yang dilepaskan ke atmosfer dan memasuki stratosfer. Oksida nitrogen, yang terbentuk selama ledakan nuklir, juga terlibat dalam penghancuran lapisan ozon. Tapi nitrogen oksida juga terbentuk di ruang bakar mesin turbojet pesawat terbang tinggi. Nitrogen oksida terbentuk dari nitrogen dan oksigen yang ada. Laju pembentukan nitrogen oksida semakin besar, semakin tinggi suhu, yaitu semakin besar tenaga mesin. Tidak hanya tenaga mesin pesawat yang penting, tetapi juga ketinggian di mana ia terbang dan melepaskan oksida nitrogen perusak ozon. Semakin tinggi oksida atau nitrous oxide yang terbentuk, semakin merusak ozon. Jumlah total nitrogen oksida yang dilepaskan ke atmosfer per tahun diperkirakan mencapai 1 miliar ton.Sekitar sepertiga dari jumlah ini dipancarkan oleh pesawat di atas rata-rata tingkat tropopause (11 km). Sedangkan untuk pesawat, emisi yang paling berbahaya adalah pesawat militer yang jumlahnya mencapai puluhan ribu. Mereka terbang terutama di ketinggian lapisan ozon.

3) Pupuk mineral

Ozon di stratosfer juga dapat berkurang karena nitrogen oksida N 2 O memasuki stratosfer, yang terbentuk selama denitrifikasi nitrogen yang diikat oleh bakteri tanah. Denitrifikasi yang sama dari nitrogen terikat juga dilakukan oleh mikroorganisme di lapisan atas lautan dan lautan. Proses denitrifikasi berhubungan langsung dengan jumlah nitrogen yang terikat di dalam tanah. Dengan demikian, dapat dipastikan bahwa dengan peningkatan jumlah pupuk mineral yang diterapkan ke tanah, jumlah nitrogen oksida N 2 O yang terbentuk juga akan meningkat pada tingkat yang sama.Selanjutnya, nitrogen oksida terbentuk dari nitrous oxide, yang memimpin terhadap kerusakan ozon stratosfer.

4) ledakan nuklir

Ledakan nuklir melepaskan banyak energi dalam bentuk panas. Suhu sama dengan 6000 0 C diatur dalam beberapa detik setelah ledakan nuklir. Ini adalah energi bola api. Dalam atmosfer yang sangat panas, transformasi zat kimia seperti itu terjadi, yang tidak terjadi dalam kondisi normal, atau berlangsung sangat lambat. Adapun ozon, hilangnya, yang paling berbahaya untuk itu adalah oksida nitrogen yang terbentuk selama transformasi ini. Jadi, selama periode 1952 hingga 1971, sebagai akibat dari ledakan nuklir, sekitar 3 juta ton nitrogen oksida terbentuk di atmosfer. Nasib mereka selanjutnya adalah sebagai berikut: sebagai akibat dari pencampuran atmosfer, mereka jatuh ke ketinggian yang berbeda, termasuk ke atmosfer. Di sana mereka masuk ke dalam reaksi kimia dengan partisipasi ozon, yang mengarah pada kehancurannya.

5) Pembakaran bahan bakar.

N 2 + O + M \u003d N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 \u003d N 2 O \u003d 3H 2.

Skala fenomena ini sangat signifikan. Dengan cara ini, sekitar 3 juta ton nitro oksida terbentuk di atmosfer setiap tahun! Angka ini menunjukkan bahwa itu adalah sumber perusak ozon.

Kesimpulan: Sumber kehancuran adalah: freon, pesawat terbang tinggi, pupuk mineral, ledakan nuklir, pembakaran bahan bakar.

Lubang ozon dianggap sebagai penurunan lokal konsentrasi ozon di lapisan ozon bumi. Awalnya, para ahli berasumsi bahwa konsentrasi ozon cenderung berubah karena partikel yang dipancarkan selama ledakan atom.

Untuk waktu yang lama, penerbangan pesawat dan pesawat ruang angkasa ketinggian tinggi dianggap sebagai penyebab munculnya lubang ozon di atmosfer bumi.

Namun, dalam berbagai penelitian dan percobaan, telah terbukti bahwa kandungan ozon dapat bervariasi secara kualitatif karena polutan udara alami tertentu yang mengandung nitrogen.

Alasan utama munculnya lubang ozon

Sudah lama diketahui bahwa jumlah utama ozon alami terkandung pada ketinggian 15 hingga 50 kilometer di atas permukaan bumi - di stratosfer. Ozon membawa manfaat terbesarnya dengan menyerap sejumlah besar radiasi matahari ultraviolet, yang jika tidak, akan merugikan organisme hidup di planet kita. Penurunan konsentrasi ozon di suatu tempat dapat disebabkan oleh dua jenis pencemaran udara. Ini termasuk:

Proses alami dimana polusi udara terjadi.
Pencemaran atmosfer bumi secara antropogenik.

Proses degassing terus dilakukan di mantel bumi, sebagai akibatnya berbagai senyawa organik dilepaskan. Gunung lumpur dan mata air hidrotermal dapat menghasilkan jenis gas ini.

Selain itu, gas-gas tertentu terletak di kerak bumi, yang berada dalam keadaan bebas. Beberapa di antaranya mampu mencapai permukaan bumi dan berdifusi ke atmosfer melalui celah-celah di kerak bumi. Oleh karena itu, udara permukaan di atas cekungan minyak dan gas seringkali mengandung kadar metana yang tinggi. Jenis polusi ini dapat dikaitkan dengan alam - yang terjadi sehubungan dengan fenomena alam.

Polusi udara antropogenik dapat disebabkan oleh peluncuran roket luar angkasa dan penerbangan pesawat jet supersonik. Juga, sejumlah besar berbagai senyawa kimia dilepaskan ke atmosfer selama ekstraksi dan pemrosesan banyak mineral dari perut bumi.

Kota-kota industri besar, yang merupakan semacam sumber antropogenik, juga memainkan peran penting dalam polusi atmosfer. Massa udara di daerah tersebut tercemar melalui arus transportasi jalan yang luas, serta karena emisi dari berbagai perusahaan industri.

Sejarah penemuan lubang ozon di atmosfer

Lubang ozon pertama kali ditemukan pada tahun 1985 oleh sekelompok ilmuwan Inggris yang dipimpin oleh Joe Farman. Diameter lubang itu lebih dari 1000 kilometer, dan terletak di atas Antartika - di Belahan Bumi Selatan. Terjadi setiap tahun pada bulan Agustus, lubang ozon ini menghilang dari bulan Desember hingga Januari.

1992 ditandai bagi para ilmuwan oleh fakta bahwa sudah di belahan bumi utara di Antartika lubang ozon lain terbentuk, dengan diameter yang jauh lebih kecil. Dan pada 2008, diameter fenomena ozon pertama yang ditemukan di Antartika mencapai ukuran rekor maksimumnya - 27 juta kilometer persegi.

Kemungkinan konsekuensi dari perluasan lubang ozon

Karena lapisan ozon dirancang untuk melindungi permukaan planet kita dari radiasi ultraviolet matahari yang berlebihan, lubang ozon dapat dianggap sebagai fenomena yang sangat berbahaya bagi organisme hidup. Penurunan lapisan ozon secara signifikan meningkatkan aliran radiasi matahari, yang dapat mempengaruhi peningkatan tajam dalam jumlah kanker kulit. Yang tak kalah merugikan adalah munculnya lubang ozon bagi tumbuhan dan hewan di Bumi.

Berkat perhatian publik, Konvensi Wina untuk Perlindungan Lapisan Ozon diadopsi pada tahun 1985. Lalu ada yang disebut Protokol Montreal, diadopsi pada tahun 1987 dan menetapkan daftar klorofluorokarbon paling berbahaya. Pada saat yang sama, negara-negara penghasil polutan atmosfer ini berjanji untuk membatasi pelepasannya, dan pada tahun 2000 untuk berhenti sama sekali.

Hipotesis tentang asal mula lubang ozon

Tetapi para ilmuwan Rusia telah menerbitkan konfirmasi hipotesis tentang asal usul alami lubang ozon Antartika. Pada tahun 1999, NPO Typhoon menerbitkan sebuah karya ilmiah di Universitas Negeri Moskow, di mana, menurut perhitungan ahli geofisika A.P. Kapitsa dan A.A. Gavrilov, lubang ozon Antartika ada sebelum ditemukan dengan metode eksperimental langsung pada tahun 1982, yang menurut para ilmuwan Rusia, menegaskan hipotesis asal alami lubang ozon di atas Antartika.

Penulis karya ilmiah ini adalah A.P. Kapitsa (anggota yang sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia) b A.A. Gavrilov (Universitas Negeri Moskow). Kedua ilmuwan berhasil menetapkan bahwa jumlah fakta yang bertentangan dengan hipotesis antropogenik tentang asal usul lubang ozon Antartika terus bertambah, dan setelah membuktikan bahwa data tentang nilai rendah yang tidak normal dari total ozon di Antartika pada tahun 1957-1959 adalah benar, menjadi jelas bahwa penyebab lubang ozon berbeda dari antropogenik.

Hasil penelitian Kapitsa dan Gavrilov dipublikasikan dalam Doklady Akademii Nauk, 1999, vol.366, no.4, hlm. 543-546

Lapisan ozon pertama kali dipelajari oleh para ilmuwan di Stasiun Antartika Inggris pada tahun 1957. Ozon telah dianggap sebagai indikator kemungkinan perubahan jangka panjang di atmosfer. Pada tahun 1985, penipisan tahunan lapisan ozon dan pembentukan lubang ozon diumumkan di jurnal Nature.

Apa itu lubang ozon dan mengapa itu terjadi?

Ozon diproduksi dalam jumlah besar di stratosfer di atas daerah tropis, di mana radiasi UV paling kuat. Kemudian beredar di atmosfer bumi menuju kutub. Jumlah ozon bervariasi tergantung pada lokasi, waktu dalam setahun dan kondisi iklim harian. Penurunan konsentrasi ozon di atmosfer, yang diamati di kutub bumi, disebut lubang ozon.

Semakin tipis lapisan ozon, semakin besar ukuran lubang ozon. Ada 3 alasan utama pembentukannya:

Redistribusi alami konsentrasi ozon di atmosfer. Jumlah maksimum ozon ditemukan di khatulistiwa, menurun ke arah kutub, membentuk daerah dengan konsentrasi elemen ini berkurang.
Faktor teknogenik . CFC yang terkandung dalam kaleng aerosol dan zat pendingin dikeluarkan ke atmosfer oleh aktivitas manusia. Reaksi kimia yang dihasilkan di atmosfer menghancurkan molekul ozon. Ini menipiskan lapisan ozon dan mengurangi kemampuannya untuk menyerap sinar ultraviolet.
Pemanasan iklim global. Suhu di permukaan bumi terus meningkat, sementara lapisan atas stratosfer mendingin. Hal ini disertai dengan pembentukan awan ibu-mutiara, di mana reaksi perusakan ozon terjadi.

Konsekuensi dari perluasan lubang ozon

Keberadaan kehidupan di Bumi hanya dimungkinkan karena adanya lapisan ozon. Ini secara efektif melindungi planet ini dari penetrasi radiasi UV yang berbahaya, yang sangat reaktif.

Saat terkena radiasi ultraviolet, DNA rusak. Hal ini dapat menyebabkan mutasi yang tidak diinginkan pada organisme hidup.
Sinar UV menembus bahkan melalui air dan menyebabkan kematian sel tumbuhan dan mikroorganisme yang berfungsi sebagai makanan bagi hewan yang lebih berkembang. Akibatnya, jumlah mereka berkurang.
Pada manusia, radiasi UV yang berlebihan dapat menyebabkan kanker kulit. (Penurunan 1% pada ozon meningkatkan kejadian kanker kulit sebesar 5%).
Kontak langsung sinar ultraviolet dengan retina mata memicu pembentukan katarak. Hal ini mempengaruhi kualitas penglihatan dan dapat menyebabkan kebutaan.

Pada tahun 1987, sebuah perjanjian internasional dibuat - Protokol Montreal - untuk mengatur emisi gas berbahaya ke atmosfer yang menghancurkan molekul ozon. Mengikuti protokol membantu mengurangi penipisan lapisan ozon di atmosfer secara bertahap dan mencegah perluasan lubang ozon.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri