오존층 파괴 대기 현상

오존 고갈, 산업 및 기타 인간 활동에서 가스 염소 또는 브롬을 함유하는 화합물의 방출로 인한 상부 대기에서 지구 오존층의 점진적 얇음. 숱이 극지방, 특히 남극 대륙에서 가장 두드러집니다. 오존층 파괴는 지구 표면에 도달하는 자외선 (UV)의 양을 증가시켜 피부암, 눈 백내장, 유전 및 면역계 손상을 증가시키기 때문에 주요 환경 문제입니다. 1987 년 비준 된 몬트리올 의정서는 오존층 파괴 화학 물질의 생산과 사용을 중단하기 위해 제정 된 여러 국제 협약 중 첫 번째였다. 이 문제에 대한 국제 협력의 지속적인 결과로 오존층은 시간이 지남에 따라 회복 될 것으로 예상됩니다.

역사

1969 년 네덜란드의 화학자 폴 크루 첸 (Paul Crutzen)은 오존 수준에 영향을 미치는 주요 질소 산화물 촉매주기를 설명하는 논문을 발표했습니다. Crutzen은 질소 산화물이 유리 산소 원자와 반응하여 오존 (O ₃) 생성 속도를 늦추고 오존을 이산화질소 (NO ₂)와 산소 가스 (O ₂) 로 분해 할 수 있음을 증명했습니다. 1970 년대의 일부 과학자들과 환경 학자들은 Crutzen의 연구를 사용하여 미국 초음속 수송기 (SST)의 생성에 반대하는 주장을 지원했습니다. 그들은이 항공기에서 산화 질소와 수증기의 잠재적 배출이 오존층을 손상시킬 까봐 걱정했다. (SST는 지구 표면에서 15 ~ 35km (9 ~ 22 마일) 떨어진 오존층과 일치하는 고도에서 비행하도록 설계되었습니다.) 실제로 미국의 SST 프로그램은 취소되었으며 프랑스-프랑스 콩코드의 일부만 취소되었습니다. 소비에트 Tu-144가 가동되면서 오존층에 대한 SST의 영향이 항공기 수에 미치는 영향은 미미한 것으로 밝혀졌다.

그러나 1974 년 어바인에있는 캘리포니아 대학교의 미국 화학자 인 마리오 몰리나 (Mario Molina)와 셔우드 로랜드 (F. Sherwood Rowland)는 인간이 생성 한 클로로 플루오로 카본 (CFC) (탄소, 불소 및 염소 원자 만 포함하는 분자)이 염소의 주요 공급원이 될 수 있음을 인식했습니다. 성층권. 또한 염소는 UV 방사선에 의해 CFC로부터 유리 된 후에 광범위한 양의 오존을 파괴 할 수 있다고 언급했다. 유리 염소 원자와 염소 함유 가스, 예를 들어 일산화 염소 (ClO)는 세 개의 산소 원자 중 하나를 제거하여 오존 분자를 분리 할 수 ​​있습니다. 이후의 연구에 따르면 브롬 및 브롬 일산화 (BrO)와 같은 특정 브롬 함유 화합물은 염소 및 그 반응성 화합물보다 오존 파괴에 훨씬 더 효과적이라는 것이 밝혀졌습니다. 후속 실험실 측정, 대기 측정 및 대기 모델링 연구는 곧 발견의 중요성을 입증했습니다. Crutzen, Molina 및 Rowland는 1995 년 노벨 화학상을 수상했습니다.

인간 활동은 1980 년대 이전부터 성층권 오존의 세계적 집중과 분포에 중대한 영향을 미쳤다. 또한 과학자들은 최소 1980 년까지 평균 오존 농도가 매년 크게 감소하기 시작했다고 지적했습니다. 위성, 항공기, 지상 센서 및 기타 장비에서 측정 한 결과 총 통합 열 수준의 오존 (즉, 수) 1970 년대에서 1990 년대 중반 사이에 전 세계적으로 약 5 % 정도 감소한 후에는 거의 변화가 없었으며, 전 세계적으로 평방 미터당 발생하는 오존 분자의 수 오존의 가장 큰 감소는 높은 위도 (극쪽)에서 발생했으며 가장 작은 감소는 낮은 위도 (열대)에서 발생했습니다. 또한 대기 측정 결과 오존층이 고갈되면 지구 표면에 도달하는 자외선의 양이 증가한 것으로 나타났습니다.

성층권 오존의 이러한 전 지구 적 감소는 CFCs 및 기타 할로 카본의 제조 및 방출에 따른 성층권의 염소 및 브롬 수준의 상승과 관련이 있습니다. 할로 카본은 산업 분야에서 냉매 (냉장고, 에어컨 및 대형 냉각기), 에어로졸 캔용 추진제, 플라스틱 폼 제조용 발포제, 소방 제 및 드라이 클리닝 및 탈지 용 용제와 같은 다양한 용도로 생산됩니다. 대기 측정 결과 성층권의 할로 카본에서 방출 된 염소와 브롬이 오존과 반응하여 오존을 파괴한다는 것을 보여주는 이론적 연구가 명확하게 입증되었습니다.