Ozonske rupe: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
uklanjanje izmjene 4667019 suradnika 89.201.186.85 (razgovor) |
Nadopunio Ozonske rupe |
||
Redak 1:
{{stilska dorada}}
[[Datoteka:NASA and NOAA Announce Ozone Hole is a Double Record Breaker.png|mini|desno|300px|Slika najveće ozonske rupe nad [[Antarktika|Antarktikom]] ikad snimljena (rujan 2006.)]]
[[Datoteka:Ozone cycle.svg|mini|desno|300px|[[Chapmanov ozonski ciklus]]]]▼
[[Datoteka:TOMS Global Ozone 65N-65S.png|mini|desno|300px|Prosječna svjetska količina ozona]]▼
[[Datoteka:Nacreous_clouds_Antarctica.jpg|mini|desno|300px|Polarni stratosferski oblaci]]▼
[[Datoteka:Min ozone.jpg|mini|desno|300px|Najniže vrijednosti ozona, mjerene sa satelitom TOMS, svake godine u ozonskim rupama]]▼
▲[[Datoteka:Ozone cycle.svg|mini|desno|300px|[[Chapmanov ozonski ciklus]].]]
▲[[Datoteka:TOMS Global Ozone 65N-65S.png|mini|desno|300px|Prosječna svjetska količina ozona.]]
▲[[Datoteka:Nacreous_clouds_Antarctica.jpg|mini|desno|300px|[[Polarni stratosferski oblaci]].]]
▲[[Datoteka:Min ozone.jpg|mini|desno|300px|Najniže vrijednosti ozona, mjerene sa satelitom TOMS, svake godine u ozonskim rupama.]]
'''Ozonske rupe''' su područja izrazito prorijeđena [[Stratosfera|stratosferskog]] [[Ozonski omotač|ozona]], koja se od kraja 1970-ih pojavljuju iznad [[Polarna regija|polarnoga predjela]] [[Južna polutka|južne polutke]] u proljeće (rujan, listopad), a od konca 1980-ih potkraj proljeća i iznad polarnih predjela [[Sjeverna polutka|sjeverne polutke]] ([[Kanada]], [[Sjeverna Europa|sjever Europe]] i [[Sjeverna Azija|Azije]]). Kroz ozonske rupe do Zemljine površine prodire dio [[Ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastoga zračenja]] što bi ga inače zaustavio [[ozonski omotač]]. Ozonske rupe nastaju ponajprije zbog ispuštanja u stratosferu industrijski proizvedenih plinovitih [[Halogeni elementi|halogeniranih]] [[ugljikovodici|ugljikovodika]], poznatih pod trgovačkim nazivima [[freon]]i i [[haloni]]. Oni se u [[atmosfera|atmosferi]] razgrađuju tek na velikim visinama pod utjecajem [[zračenje|zračenja]] velike energije. Oslobođeni radikali halogenih elemenata ([[fluor]], [[brom]], [[klor]]) razgrađuju [[molekule]] [[ozon]]a vezujući se s jednim od njegovih [[atom]]a [[kisik]]a. Tako nastaje molekula kisika i nestabilan spoj koji se ubrzo raspada na kisikov atom i na halogene radikale, koji su tada spremni za nove [[Kemijska reakcija|kemijske reakcije]]. Jedan halogeni radikal može razoriti 100 000 molekula ozona prije nego što se vrati u [[troposfera|troposferu]].
U [[Montrealski protokol|Montrealu je 1987. potpisan protokol]] kojim se predviđalo 50%-tno smanjenje proizvodnje freona do 1998. Međutim, istraživanja su pokazala oštećenja ozonskog omotača veća od očekivanih, pa je od 1996. proizvodnja freona u svijetu gotovo potpuno obustavljena. Kako pokazuju najnovija mjerenja, količine klora i broma u stratosferi vrlo se sporo smanjuju, pa se predviđa da bi se ozonski omotač mogao do 2050. vratiti u onakvo stanje u kakvom je bio prije 1980. <ref> '''ozonske rupe''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=46029] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
==Chapmanov ozonski ciklus==
{{Glavni|Chapmanov ozonski ciklus}}
'''Chapmanov ozonski ciklus''' je postupak kojim se ozon stalno obnavlja u Zemljinoj stratosferi, pretvarajući [[Sunce|Sunčevo]] [[ultraljubičasto zračenje]] u [[toplina|toplinu]]. 1930. [[Engleska|engleski]] [[meteorologija|meteorolog]]
Ozon u stratosferi nastaje uglavnom djelovanjem ultraljubičastog zračenja sa Sunca (200 - 240 [[Metar|nm]]), koje reagira sa dvoatomnim [[kisik]]om O<sub>2</sub>. [[Molekula|Molekule]] ozona koje su stvorene na taj način, upijaju ultraljubičasto zračenje sa Sunca [[Valna duljina|valnih duljina]] između 240 i 310 nm, razbijajući triatomsku molekulu ozona u dvoatomnu molekulu kisika i jedan slobodni atom kisika. Ako se susretnu molekula ozona i atom kisika, oni u kemijskoj reakciji stvaraju dvije molekule dvoatomnog kisika:
Line 30 ⟶ 35:
Djelovanjem tog procesa smanjuje se količina ozona u stratosferi. Otkriven je i čitav niz drugih kemijskih procesa koji razaraju ozon. Atom broma još i više razara ozon od klora, samo ga ima u manjoj količini u stratosferi. <ref> Newman Paul A.:, chapter=Chapter 5: "Stratospheric Photochemistry Section 4.2.8 ClX catalytic reactions" [http://www.ccpo.odu.edu/SEES/ozone/class/Chap_5/index.htm], publisher=NASA Goddard Space Flight Center Atmospheric Chemistry and Dynamics Branch, 2011.</ref> <ref> [http://www.eoearth.org/article/] "Stratospheric_Ozone_Depletion_by_Chlorofluorocarbons_(Nobel_Lecture)", Encyclopedia of Earth, publisher=Eoearth.org, 2011.</ref>
== Otkriće
Nakon godina zabrinutosti zbog povećanja [[troposfera|troposferskog]] ozona u gradskim područjima, čovjek je 1985. ostao zapanjen drugim problemom: smanjenjem ozona, ali u [[stratosfera|stratosferi]]. Sredinom 80-ih godina znanstvenici su došli do neočekivanog otkrića. Nakon što je niz godina mjerio koncentraciju ozona na [[Antarktika|antarktičkoj]] stanici Halley Bay, [[Ujedinjeno Kraljevstvo|britanski]] je tim stručnjaka utvrdio konstantno smanjenje ozona u stupcu [[zrak]]a, još od 1968
Ti su rezultati objavljeni 1985
Kad je to ograničenje programa uklonjeno, rezultati su se slagali s britanskim: koncentracija ozona se smanjuje, tj. ozonski je sloj prorijeđen. Prorjeđenje ili stanjenje ozonskog sloja dobilo je naziv '''ozonska rupa'''. Pojava se javlja nad
Godinu i pol kasnije, na temelju terenskih i laboratorijskih istraživanja, utvrđeno je da je smanjenje ozona posljedica kemijske aktivnosti atoma [[klor]]a sadržanih u [[freon]]ima. Šezdesetih godina počeli su se koristiti sintetični spojevi sastavljeni od [[ugljik]]a, [[fluor]]a i [[klor]]a. Poznati su pod nazivima [[Klorofluorougljici|klorofluorougljici]] ili halokarboni, a trgovački im je naziv -
Kasnije je otkriveno da slično djelovanje imaju [[dušikovi oksidi]]. Tako se smanjuje koncentracija ozona i pojačava intenzitet [[Ultraljubičasto zračenje|UV zraka]]. Računa se da 1 % smanjenja ozona pojačava UV zračenje za 2 %. Taj odnos, međutim, i nije baš tako jednostavan.
=== Kako nastaje ozonska rupa ===
Već je od sredine 1970-tih godina bilo poznato da freoni i slični spojevi (
Tek tada se pokazalo da ono što se događa nad Antarktikom ne odgovara scenariju koji je napisan u laboratorijima, tisuće kilometara daleko od Antarktika. Teoretski, klor oslobođen iz freona ne bi mogao uništavati ozon u tolikoj mjeri u kolikoj je ozon stvarno nestajao. Računalo se s tim da, iako atom klora može uspješno uništavati ozon, njegovo djelovanje može biti privremeno zaustavljeno ukoliko dospije u spojeve koji nisu kemijski aktivni. To je upravo ono što se događa s klorom oslobođenim iz freona. Kemijski neaktivni spojevi (
U polarnom vrtlogu nastaju oblaci ([[polarni stratosferski oblaci]]), u kojima je temperatura izuzetno niska, a sadrže zaleđenu [[Dušična kiselina|dušičnu kiselinu]] i [[voda|vodu]]. Na površini tih ledenih čestica vrlo brzo reagiraju (u drugačijim uvjetima slabo aktivni) spojevi što sadrže klor. Pritom se klor oslobađa (Cl<sub>2</sub>) kao [[plin]], a [[dušična kiselina]] ostaje zaleđena. Budući da se na nju vežu spojevi [[Dušikovi oksidi|NO<sub>x</sub>]], ozon ostaje zaštićen (NO<sub>x</sub> bi ga uništavali samo kao plinovi). Dakle, zimi je nad Antarktikom koncentracija ozona velika, jer ne postoji ništa što bi ga uništavalo: klor je u molekularnom stanju (Cl<sub>2</sub>), a NO<sub>x</sub> nisu u plinovitom stanju. Dolaskom proljeća "u igru" ulazi novi
Ako u atmosferu posredstvom freona dospije više klora, onda se to razdoblje produži. Nakon toga, uspostavlja se prirodna ravnoteža izgradnje i razgradnje ozona. Zašto nad Antarktikom? Opisani procesi daju odgovor na mnoga pitanja koja su sve donedavno mučila znanstvenike. Nije bilo jasno zašto se ozonska rupa javlja baš nad Antarktikom. Izgleda da se uopće ne radi o tome da svi freoni atmosferskom cirkulacijom dospijevaju nad Antarktik, već su kemijske reakcije čiji je krajnji rezultat uništavanje ozona, moguće samo nad Antarktikom, zbog vrlo niske temperature. Kada bismo cijelu priču preselili na sjeverno polarno područje, ne bismo dobili jednak rezultat jer su uvjeti ipak drugačiji. [[Arktik]] je ocean, a Antarktik kopno, pa je temperatura nad Arktikom viša. Zato ozonska rupa nad [[Sjeverna polutka|sjevernom polutkom]] nije
Zimi je klor u "bezopasnom" molekularnom stanju, a aktivan postaje početkom proljeća jer se tada javlja Sunčevo zračenje koje ga pretvara u aktivne atome. Nakon što se ti atomi potroše, nove molekule klora se neće stvarati sve do zime, jer nema ledenih čestica na kojima bi se odvijale kemijske reakcije koje stvaraju molekule klora. O povezanosti temperature i ozonske rupe govori podatak da je početkom 1990.
Budući da je glavnina stanovništva svijeta koncentrirana u [[Umjereni pojas|umjerenim
Zasad se pretpostavlja da bi stanjenje ozonskog sloja u nižim širinama moglo biti povezano sa sitnim
=== Odgovor svjetske zajednice ===
Nakon što je postalo jasno da freoni prorjeđuju ozonski sloj (iako se još nije znalo na koji način), 1987.
== Izvori ==
|