51 (247)

i i»r+m<-»l.i. ■ llmtiMii. U Klnwott    Wrr<Mto i»X<?

:SBN4TUIMI.|$49!4l C I- WV?WN 30M

procesy fotochemiczne powstawania i rozpadu cząsteczek tlenu, zachodzące pod wpływem promieniowania nadfioletowego.

Ozon stratosferyczny tworzy sic głównie nad obszarami równikowymi na wysokości ok. 40 km. Następnie opada i przemieszcza się zgodnie z cyrkulacją atmosferyczna ku wyższym szerokościom geograficznym. Jego rozkład w atmosferze nie jest równomierny w przestrzeni i czasie - waha się od 240 D nad równikiem do 450 D w rejonach polarnych w okresie wiosennym. Wynika to zc zróżnicowania warunków tworzenia, rozpadu i przemieszczania cząsteczek ozonu w różnych rejonach geograficznych i porach roku.

6J. Obserwacje zaniku ozonu

Ozon zanika praktycznie na całym obszarze kuli ziemskiej, z wyjątkiem pasa mię-dzyzwrotnikowego. Tempo i skala zaniku są jednak silnie zróżnicowane. Przeciętna grubość ozonosfery w obszarach poza polarnych (60°S-60^CN) w latach 2002-2005 była mniejsza o ok. 3% niż przed 1980 r. na półkuli północnej i o 6% na półkuli południowej. Nad Polską średnioroczny ubytek ozonu w latach 2003-2005 w stosunku do średniej z lat 1963-1980 wyniósł niecałe 3%.'

Różnice w sytuacji na półkuli południowej i północnej wynikają przede wszystkim z tego, że najpoważniejsze zniszczenia warstwy ozonowej stwierdzono nad Antarktyką. Na początku anlarktyczncj wiosny (wrzesicń-paździemik) w l%5 r. po raz pierwszy stwierdzono znaczny (40%) spadek ilości ozonu. Pocieszające jest to. żc po wiosennymi nasileniu deficyt ozonu ulega dość szybkiemu uzupełnieniu. Do przełomu wieków ilościowa i przestrzenna skala ubytku ozonu nad Antarktydą rosła, lecz obecnie daje się zauważyć zatrzymanie tego trendu (ryc. 6.1 i 6.2).

2S0

(oobsonyj

50-

■j--—*— -*—*—■—¹—•-*— --—*-*—■— ----— -*—

1930    1563    1980    .    I93S    2C03    2003

Lais.

Rjf. 6.1. Minima koncentracji ozonu stratosferycznego (D) nad Antarktyką w lutach 1980-2005 Źródło: NASA. Toiai Ozone... (200?).

' Obliczenia wg Ochrona środowiska 20(X>. (JUS. Warszawa 2007. s. 225.

■' l*ił»/iń«> !j k-hr/;nil- II Kirtr/wAifci..ir.,<Vo«.Jn>-/.*rtAu Wm/J-A-.i ‘HK ISBN »7S-MJ)MJ«5 n (• |_!V WN PWN 2I>!«

Ryt. 6.2. Ptiwicizclir.ia dziury o?nnowej nad Antarktyką w latach 1086-2005 Źródło: NASA, '/<«.••'Ozone... (2007).

6.3. Przyczyny i mechanizmy zaniku ozonu

Początkowo o niszczenie ozonu stratosferycznego oskarżano samoloty ponaddżwię-kowe. Spadek koncentracji ozonu mógłby następować w reakcjach ozonu z parą wodną lub przede wszystkim z tlenkami azotu, które są składnikami spalin. Długoletnie badania pozwoliły stwierdzić, żc znaczenie tych mechanizmów jest niewielkie. Do wysokości 20 25 km tlenki azotu (głównie X,0) sprzyjają raczej wytwarzaniu ozonu. Dopiero na większych wysokościach są czynnikiem destrukcyjnym, raniej jednak wydajnym niż chlor (N.O - 5 razy) (Klejnowski 1991:10-13).

W 1973 r. Sherwood Rowland i Mario Molina sformułowali hipotezę o negatywnym wpływie freonów na warstwę ozonową. Do najpowszechniej stosowanych i najbardziej niebezpiecznych dla ozonu należą freon F-ll (CCljF. trójchlorofluorome-tan) i F-12 (CC1_F_:. dwuchlorodwufluoromclan). Freony są związkami nieaktywnymi chemicznie w dolnych warstwach atmosfery. Mogą one przetrwać w atmosferze przez długi czas (np. F-11 45 lat. F-12 100 lat, F-l 15 1700 lat) (Domagała 1993: 22 25, IPCC 2007). Freony mogą ulegać rozpadowi (fotolizie) pod wpływem wysokoenergetycznego promieniowania nadfioletowego. Warunki sprzyjające zachodzeniu fotolizy występują w stralosferzc, do której freony dostają sic na skutek dyfuzji. Jednym z efektów rozpadu jest uwolnienie reaktywnych atomów chloru, które łatwo oddziałują z cząsteczkami ozonu, rozkładając je:

Cl + O, -> CIO + O,

Powstający w wyniku powyższej reakcji aktywny chemicznie CIO może odtwarzać chlor atomowy w reakcji z atomem tlenu:

CIO + O -> Cl + O,