Ózonkimerülés a sztratoszférában - éghajlatváltozás

A hetvenes évek vége óta az ózonképződés és az ózoncsökkenés közötti egyensúlyt az emberi hatások egyre inkább megzavarják. Ennek oka a klórt és brómot tartalmazó halogénezett szénhidrogének antropogén kibocsátása. A klórtartalmú klór-fluorozott szénhidrogének (CFC-k), amelyek nem fordulnak elő természetes körülmények között, már régóta használtak hajtóanyagként a permeteződobozokban, hűtőközegként hűtött polcokon, hűtőszekrényekben és fagyasztókban, habzószerként építőanyagokhoz, oldószerként tisztítási célokra a textiltisztításban és az elektromos iparban . A brómot tartalmazó halonokat tűzoltókhoz használták. A légkörbe menő CFC-k és halonok a troposzférában elpusztíthatatlanok, ezért itt felhalmozódnak. Néhány év után közülük néhányan a sztratoszférába kerülnek. Itt a halogénezett szénhidrogének kezdetben ártalmatlanok az ózonra. Az ózon csak akkor pusztulhat el, ha az erős UV-sugárzás és kémiai reakciók hatására reaktív gázokká alakulnak.

Tartalomjegyzék

  • 1 reaktív gáz
  • 2 Reaktív gázok által okozott ózonréteg
  • 3 A napsugárzás hatása
  • 4 mérési eredmény
  • 5 előrejelzés
  • 6 egyedi igazolás
  • 7 lecke
  • 8 internetes link
  • 9 Engedélyről szóló értesítés

1 reaktív gáz

1990-es évek

2 Reaktív gázok által okozott ózonréteg

A reaktív gázok által okozott ózon pusztulás azonban jelentősen nagyobb lenne, ha a sztratoszférában nem lennének olyan reakciók, amelyek megkötik a klórgyököket és kisebb mértékben a brómgyököket. A klórgyökök (Cl •) metánnal (CH4) és nitrogén-oxidokkal reagálva sósavat (HCl) és klór-nitrátot (ClONO2) képeznek, amelyek tárológázként ismertek, mivel a klór sokáig meg van kötve bennük, és ezért már nem állnak rendelkezésre ózonréteg-csökkentésre.

A sztratoszférikus poláris régiók éghajlati viszonyai között azonban a klór a tározógázokból is felszabadulhat. A megfelelő brómvegyületek (HBr és BrONO2) szintén sokkal instabilabbak, mint a poláros területeken kívüli klórtartályos gázok, és viszonylag könnyen fotolizálnak. Ezért a bróm ózonlebontási potenciálja molekulánként körülbelül 45-szerese a klóréinak.

Az ózon teljes globális mennyisége az 1970-es évek vége óta körülbelül 4% -kal csökkent. A sarkvidéken kívül az ózon a déli félteke középső szélességein (35 ° D-60 ° S) 6% -kal csökkent, kétszer annyit, mint az északi félteke megfelelő szélességi fokain. [1] Vertikálisan a legnagyobb csökkenést a felső sztratoszférában figyeltük meg 35-45 km magasságban. A dél-németországi Hohenpeißenbergnél, ahol a Német Meteorológiai Szolgálat rendszeresen méri az ózont, a teljes ózonréteg évtizedenkénti 2,9% -os csökkenését határozták meg az 1970-es és 1990-es évek között, szemben a felső sztratoszféra 7% -ával.

3 A napsugárzás hatása

4 mérési eredmény

A Hohenpeißenberg mérési eredményei, amelyek csökkenő tendenciát mutatnak 35-45 km magasságban 1987-től 2004-ig, lényegében egyetértenek az északi középső szélességek teljes területén végzett műholdas mérésekkel. Az 1990-es évek végétől az új század elejéig többé-kevésbé állandó ózonszintet mutatnak, amelyet 2003-ban észrevehető növekedés, majd 2004-ben a legerőteljesebb csökkenés követett. Ezzel szemben a Hawaii és Új-Zélandon 1996 óta végzett mérések meglehetősen stabil ózongörbét mutatnak. Ezek az eredmények vita tárgyát képezték arról, hogy az alacsonyabb CFC-kibocsátás és az ebből adódó csökkent klórkoncentráció hatása a sztratoszférában már itt is észrevehető-e, vagyis hogy az ózonréteg már elkezdett-e helyreállni. [3] Az olyan fontos CFC-k légköri koncentrációja, mint az F-12, F-11 és F-113, az 1990-es években tetőzött az 1987-es úgynevezett montreali jegyzőkönyv és az azt követő konferenciák (London 1990, Koppenhága 1992, Peking 1999) és azóta csökken, az 1990-es évek vége óta az alsó sztratoszférában is.

5 előrejelzés

Jelenleg az ózonréteg helyreállításának kérdésére még nem lehet megfelelő választ adni. Az imént áthaladó 11 éves napciklus maximuma szintén felelős lehet az ózon fejlődésének stagnálásáért. [4] Ezenkívül az ózon 1990-es évek elején bekövetkezett erőteljes csökkenése (ugyanez vonatkozik az 1980-as évek elején tapasztalhatóakra is), amelyből az 1990-es évek második felének kisebb mértékű csökkenése kitűnik, a Pinatubo-hegy kitörésének is köszönhető. (vagy El Chichon) feltételesen. A jövőben a sztratoszféra lehűlése is egyre nagyobb szerepet játszhat, ami az üvegházhatást okozó gázok növekvő koncentrációjának következménye. A hidegebb sztratoszféra elősegíti az ózonréteg csökkenését, különösen a sarkvidéken, és késleltetheti az ózonréteg eredeti állapotának helyreállítását. Az antropogén klímaváltozás okozta keringési viszonyok változása szintén hasonló hatással lehet. Az 1970-es évekbeli "normális" ózonértékekre csak a 21. század közepe táján lehet számítani a bizonytalan éghajlati hatások figyelembevétele nélkül, és csak a sztratoszféra klórkoncentrációjának várható alakulása alapján. [5]

6 egyedi igazolás

  1. ↑ Fahey, D.W. (2002): Húsz kérdés és válasz az ózonrétegről
  2. Staehelin, J., N.R.P. Harris, C. Appenzeller és J. Eberhard (2001): Ózontrendek: áttekintés, áttekintések a geofizikáról 39, 231-290
  3. ↑ Newchurch, M. J., E.-U. Yang, D.M. Cunnold, G.C. Reinsel, J.M. Zawodny, J.M. Russell III (2003): A sztratoszférikus ózonveszteség lassulásának bizonyítékai: Az ózon helyreállításának első szakasza, Journal of Geophysical Research 108, No. D16, 4507, doi 10.1029/2003JD003471
  4. ↑ Claude, H., W. Steinbrecht, U. Köhler, C. Brühl, B. Steil, E. Manzini, M. Giorgetta, (2005): Nagyon alacsony ózonszint 2004 a felső sztratoszférában, a Német Meteorológiai Szolgálat ózonközlönye 103; Köhler, U., W. Steinbrecht, B. Haßler, A. Richter, J. Anderson, J. Russell III (2004): Az ózonlyuk 20 éve - XX. Négyévenkénti ózonszimpózium Koszon (Görögország), a Német Meteorológiai Szolgálat ózonközleménye 99
  5. ↑ Claude, H., W. Steinbrecht, U. Köhler, C. Brühl, B. Steil, E. Manzini, M. Giorgetta, (2005): Nagyon alacsony ózonszint 2004-ben a felső sztratoszférában, a Német Meteorológiai Szolgálat ózonközleménye 103

7 lecke

  • ESPERE Klíma-enciklopédia: Sztratoszférikus ózon (két munkalappal együtt)
  • K. Gericke (Braunschweig TU): Fizikai kémia V, IV.2. Fejezet - Sztratoszférikus ózon

8 internetes link

  • Martin Riese, Jens-Uwe Grooss, Reinhold Spang & Rolf Müller: Az ózon csökkenése a sarki területek sztratoszférájában, in: Lozán, J. L., H.Grassl, D.Notz és D.Piepenburg (2014): WARNSIGNAL KLIMA: Die Polarregionen. Tudományos

Értékelések, Hamburg. 376 oldal. ISBN: 978-39809668-63