ชั้นโอโซน (โล่) คืออะไร?

โล่ของมนุษยชาติ

ชั้นโอโซน (ตัวป้องกัน) เป็นส่วนหนึ่งของสตราโตสเฟียร์ของโลก ชั้นโอโซนตั้งอยู่ในส่วนล่างของสตราโตสเฟียร์ในพื้นที่ระหว่าง 20 ถึง 30 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก โอโซนสตราโตสเฟียร์ได้รับการระเบิดรังสีอัลตราไวโอเลต - บีครั้งแรกของดวงอาทิตย์และดูดซับ 97% ถึง 99% ของความถี่เฉลี่ยของแสงอุลตร้าไวโอเล็ตของดวงอาทิตย์ โอโซน (O3) มีอยู่ในบรรยากาศทั้งหมดของโลก แต่ความเข้มข้นของมันในสตราโตสเฟียร์นั้นโดยเฉลี่ยแล้วโมเลกุลของโอโซนสามโมเลกุลต่ออากาศ 10 ล้านโมเลกุลซึ่งสูงกว่าเมื่อเทียบกับที่อื่น ๆ ส่วนของบรรยากาศ

โอโซน: ก๊าซที่ดีและไม่ดี

สตราโตสเฟียร์โอโซนคือโอโซนที่สูงเหนือหัวเราเรียกว่า "โอโซนที่ดี" มันดูดซับส่วนใหญ่ของแสงแดดอัลตราไวโอเลตทางชีวภาพที่เป็นอันตราย (UV-B) โดยวิธีการป้องกันพื้นผิวของโลก การศึกษาทดลองหลายอย่างของพืชและสัตว์รวมถึงการศึกษาทางคลินิกของมนุษย์ได้แสดงให้เห็นถึงผลร้ายของการได้รับรังสี UV-B มากเกินไป มีโอโซนอีกตัวที่อยู่ตรงพื้นผิวโลกและอันนี้เป็นตัวก่อปัญหา เมื่อสัมผัสกับพืชและสัตว์โอโซนแสดงให้เห็นถึงการทำลายล้างด้านข้างและทำให้ความหลากหลายของระดับพื้นผิวของก๊าซมักถูกเรียกว่า "โอโซนไม่ดี" โอโซนช่วยเพิ่มปฏิกิริยาทางเคมีต่าง ๆ ที่ทำให้โอโซนเป็นพิษต่อระบบชีวภาพในระดับสูง ในมนุษย์การสัมผัสกับโอโซนสามารถทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับหัวใจและระบบทางเดินหายใจและอาจทำให้เสียชีวิตได้หากได้รับรังสีรุนแรงพอ

รังสีที่หายไป

ในปี 1913 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Charles Fabry และ Henri Buisson ในขณะที่ทำการวัดการแผ่รังสีสเปกตรัมจากดวงอาทิตย์พบว่าปริมาณรังสีที่มาถึงพื้นผิวโลกนั้นไม่เหมือนกับจุดกำเนิด ดังนั้นพวกเขาคิดว่าต้องมีบางอย่างที่ทำให้การแผ่รังสีนี้ช้าลงเมื่อมันเคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศโลก สเปกตรัมของรังสีที่หายไปเกิดขึ้นพร้อมกับสเปกตรัมขององค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักกันคือโอโซน การค้นพบชั้นโอโซนนำไปสู่การศึกษาที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษอย่าง GMB Dobson และคนอื่น ๆ ซึ่งส่งผลให้มีการคิดค้นเครื่องวัดปริมาณรังสี การประยุกต์ใช้เครื่องมือนี้ทำให้สามารถตรวจวัดโอโซนของสตราโตสเฟียร์ได้จากพื้นดินโดยตรง

ความเสียหายตามฤดูกาล

การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลส่งผลต่อความหนาของชั้นโอโซนในสตราโตสเฟียร์ ปีของการศึกษาพบว่าปัจจัยทางภูมิศาสตร์ยังส่งผลกระทบต่อความแข็งของโล่โอโซน การป้องกันน้อยที่สุดในโลกคือทวีปแอนตาร์กติกา ในบางส่วนของแอนตาร์กติกาโล่อาจสูญเสียความหนาถึง 60% ของความหนาเป็นระยะ ความอ่อนเพลียอันน่าทึ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงฤดูใบไม้ผลิแอนตาร์กติก (ตั้งแต่เดือนกันยายนถึงพฤศจิกายน) และบางส่วนของบรรยากาศเหนือพื้นที่นั้นเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "หลุมโอโซนแอนตาร์กติก" กระบวนการที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในแถบขั้วโลกเหนือเช่นกัน จุดจบของฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกเหนือในช่วงเจ็ดปีที่ผ่านมาสิบเอ็ดปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของคอลัมน์โอโซนในชั้นบรรยากาศของโลก

เราลดการป้องกันของเราเอง

พวกเราหลายคนเคยเห็นการปราศจากสาร CFC หรือ "เป็นมิตรกับโอโซน" บนบรรจุภัณฑ์ของเครื่องใช้ในครัวเรือนและเครื่องมือดูแลบ้าน สารประกอบที่ทำลายโอโซนประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันเช่นโบรมีนคลอรีนฟลูออรีนคาร์บอนและไฮโดรเจนและมักอธิบายโดยคำว่า "ฮาโลคาร์โบ" สารประกอบที่ประกอบด้วยคลอรีนฟลูออรีนและคาร์บอนเท่านั้นที่เรียกว่า "คลอโรฟูออโรคาร์บอน" ซึ่งมักจะเรียกกันว่า "CFC" คาร์บอนเตตระคลอไรด์และเมธิลคลอโรฟอร์มเป็นก๊าซที่ทำลายโอโซนซึ่งมักใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม พวกมันถูกใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่นการทำความเย็นการปรับอากาศการเกิดฟองและตัวทำละลาย อีกกลุ่มหนึ่งของสารประกอบดังกล่าวคือฮาลอนส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารดับเพลิง

แก้ไขหลุม

การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของชั้นโอโซนแอนตาร์กติกถูกค้นพบในต้นปี 1980 นี่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการลงนามในพิธีสารมอนทรีออล จนถึงปัจจุบันมี 196 ประเทศที่ให้สัตยาบันพิธีสารมอนทรีออลซึ่งโคฟีอันนันอดีตเลขาธิการสหประชาชาติได้เรียกว่าข้อตกลงด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดตลอดกาล