Tầng ô-zôn

Sự suy giảm tầng ôzôn là hiện tượng giảm lượng ôzôn trong tầng bình lưu. Từ năm 1979 cho đến năm 1990 lượng ôzôn trong tầng bình lưu đã suy giảm vào khoảng 5%. Vì lớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, sự suy giảm ôzôn đang được quan sát thấy và các dự đoán suy giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị định thư Montreal hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tầng ô-zôn Tầng ÔZÔNSự suy giảm tầng ôzôn là hiện tượng giảm lượng ôzôn trong tầng bình lưu. Từ năm1979 cho đến năm 1990 lượng ôzôn trong tầng bình lưu đã suy giảm vào khoảng 5%. Vìlớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyểnTrái đất, sự suy giảm ôzôn đang được quan sát thấy và các dự đoán suy giảm trongtương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị địnhthư Montreal hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và sản xuất cáchợp chất cácbon của clo và flo (CFC - chlorofluorocacbons) cũng như các chất hóa họcgây suy giảm tầng ôzôn khác như tetraclorit cácbon, các hợp chất của brôm (halon) vàmethylchloroform.Sự suy giảm ôzôn thay đổi tùy theo vùng địa lý và tùy theo mùa. Lỗ thủng ôzôn dùng đểchỉ sự suy giảm ôzôn nhất thời hằng năm ở hai cực Trái đất, những nơi mà ôzôn bị suygiảm vào mùa Xuân (cho đến 70% ở 25 triệu km2 của Nam Cực và cho đến 30% ở BắcCực) và được tái tạo trở lại vào mùa hè. Nồng độ clo tăng cao trong tầng bình lưu, xuấtphát khi các khí CFC và các khí khác do loài người sản xuất ra bị phân hủy, chính lànguyên nhân gây ra sự suy giảm này.Trong các thảo luận chính trị công khai suy giảm tầng ôzôn đồng nghĩa với lý thuyếtcho rằng xu hướng suy giảm ôzôn toàn cầu, được gây ra vì thải các khí CFC, sẽ tạođiều kiện cho các bức xạ cực tím đến mặt đất nhiều hơn.Cường độ gia tăng của các bức xạ cực tím đang được nghi ngờ chính là nguyên nhân gâyra nhiều hậu quả trong sinh học, thí dụ như gia tăng các khối u ác tính, tiêu hủy các sinhvật phù du trong tầng có ánh sáng của biển.Năm 1970 giáo sư Paul Crutzen chỉ ra khả năng các ôxít của nitơ từ phân bón và máy baysiêu âm có thể làm thâm thủng tầng ôzôn.Năm 1974 Frank Sherwood Rowland và Mario J. Molina nhận biết các CFC, giống nhưcác khí khác, là chất xúc tác có hiệu quả cao khi phá vỡ các phân tử ôzôn.James Lovelock (tác giả nổi tiếng của giả thuyết Gaia), trong chuyến đi biển Nam ĐạiTây Dương vào năm 1971, khám phá rằng phần lớn các thành phần của CFC từ khi phátminh ra chúng vào năm 1930 vẫn còn tồn tại trong bầu khí quyển.Crutzen, Rowland và Molina nhận giải thưởng Nobel về Hóa học năm 1995 cho nhữngcông trình của mình. Dựa trên các công trình của họ, các nhà khoa học dự tính nếulượng sản xuất CFC tiếp tục tăng hằng năm 10% cho đến năm 1990 và sau đó khôngđổi, các khí CFC sẽ làm giảm 5% đến 10% lượng ôzôn toàn cầu vào năm 1995 và 30%đến 50% vào năm 2050.Mặc dù vậy, lỗ thủng ôzôn ở Nam Cực với 91 đơn vị Dobson do Farman, Gardiner vàShanklin khám phá (đăng trên báo Nature vào tháng 5 năm 1985) vẫn là một sự kiệnngạc nhiên. Trong tầng bình lưu giá lạnh ở Nam Cực các phản ứng hóa học trong cácđám mây tầng bình lưu ở địa cực gây nên sự thâm thủng nhanh hơn dự đoán, gây sự chúý của toàn cầu.Cùng thời gian đó, đo đạc từ vệ tinh nhân tạo cho thấy ôzôn bị thâm thủng nặng ở NamCực. Mặc dù vậy, các dữ kiện này đầu tiên bị coi là vô lý và bị bác bỏ bởi các thuật toánkiểm tra chất lượng dữ kiện (chúng bị xem là lỗi và bị sàng lọc ra vì các trị nhỏ ngoàidự đoán); lỗ thủng ôzôn chỉ được khám phá qua các dữ liệu của vệ tinh khi các dữ liệuthô được xử lý lại sau khi lỗ thủng ôzôn được chứnh minh qua quan sát tại ch ỗ.Thâm thủng ôzôn được quan sát thấy trên toàn cầu nhưng nhiều nhất là ở các vĩ độ cao(tức là gần các địa cực). Thí dụ được biết đến nhiều nhất là lớp ôzôn ở Nam Cực bịmỏng đi hằng năm vào mùa xuân ở địa cực.Phần lớn các giảm sút ôzôn được công bố thuộc về phần phía dưới của tầng bình lưu.Tuy vậy, lỗ hổng ôzôn thường không được đo bằng nồng độ của ôzôn ở độ cao này (ch ỉvào khoảng vài phần triệu – parts per million) mà qua giảm sút của cột ôzôn trên mộtđiểm ở mặt đất, thường được thể hiện bằng đơn vị Dobson. Dùng các thiết bị nhưTotal Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) người ta đã quan sát thấy cột ôzôn giảm sútrõ rệt trong mùa xuân và đầu hè ở Nam cực so sánh với thập niên 1970 và trước đó.Giảm sút cho đến 70% cột ôzôn được quan sát thấy vào mùa xuân ở nam bán cầu trênNam Cực được nhắc đến lần đầu tiên vào năm 1985 vẫn đang tiếp tục.Trong thập kỷ 1990 tổng lượng cột ôzôn vào tháng chín và tháng mười vẫn tiếp tục íthơn các trị trước lỗ thủng ôzôn 40-50%. Ở Bắc Cực, giảm sút nhiều nhất là vào mùađông và xuân, lượng giảm dao động từ năm này sang năm khác nhiều hơn ở Nam Cực:khi tầng bình lưu lạnh hơn giảm sút tăng lên đến 30%.Các phản ứng trên mây tầng bình lưu ở địa cực rất quan trọng. Các đám mây này chỉtạo thành trong nhiệt độ rất lạnh; tầng bình lưu ở Nam Cực lạnh hơn ở Bắc Cực vìthế mà các lỗ thủng ôzôn được hình thành trước tiên ở Nam Cực và cũng vì thế mà cáclỗ thủng ở Bắc Cực không to bằng. Các dự đoán đầu tiên không tính toán đến các đámmây này cho nên lỗ thủng thình lình ở Nam Cực thay vì một suy giảm dần trên toàn cầuđã tạo nên một bất ngờ như thế. Ở các vĩ độ trung bình, thường người ta hay nói giảmsút ozôn thay vì lỗ thủng ôzôn. Lượn ...