About UsAwards Donate Contact Us Si

About Us
Awards Donate Contact Us Site Map
News Links Ozone Hole History Montreal Protocol
Ozone Hole 2006 Ozone hole 2014 Arctic Ozone Hole
Ozone Destruction

NASA Earth Observatory (Illustration courtesy Barbara Summey, SSAI)


Understanding Stratospheric Ozone Depletion

Our understanding of stratospheric ozone depletion has been obtained through a combination of laboratory studies, computer models, and atmospheric observations. The wide variety of chemical reactions that occur in the stratosphere have been discovered and studied in laboratory studies. Chemical reactions between two gases follow well-defined physical rules. Some of these reactions occur on the surfaces of polar stratospheric clouds (PSCs) formed in the winter stratosphere. Reactions have been studied that involve many different molecules containing chlorine, bromine, fluorine, and iodine and other atmospheric constituents such as carbon, oxygen, nitrogen, and hydrogen. These studies have shown that several reactions involving chlorine and bromine directly or indirectly destroy ozone in the stratosphere.

Computer models have been used to examine the combined effect of the large group of known reactions that occur in the stratosphere. These models simulate the stratosphere by including representative chemical abundances, winds, air temperatures, and the daily and seasonal changes in sunlight. These analyses show that under certain conditions chlorine and bromine react in catalytic cycles in which one chlorine or bromine atom destroys many thousands of ozone molecules. Models are also used to simulate ozone amounts observed in previous years as a strong test of our understanding of atmospheric processes and to evaluate the importance of new reactions found in laboratory studies. The responses of ozone to possible future changes in the abundances of trace gases, temperatures, and other atmospheric parameters have been extensively explored with specialized computer models .


Atmospheric observations have shown what gases are present in different regions of the stratosphere and how their abundances vary. Gas and particle abundances have been monitored over time periods spanning a daily cycle to decades. Observations show that halogen source gases and reactive halogen gases are present in the stratosphere at the amounts required to cause observed ozone depletion. Ozone and chlorine monoxide (ClO), for example, have been observed extensively with a variety of instruments. ClO is a highly reactive gas that is involved in catalytic ozone destruction cycles throughout the stratosphere . Instruments on the ground and on satellites, balloons, and aircraft now routinely detect ozone and ClO remotely using optical and microwave signals. High-altitude aircraft and balloon instruments are also used to detect both gases locally in the stratosphere . The observations of ozone and reactive gases made in past decades are used extensively in comparisons with computer models in order to increase confidence in our understanding of stratospheric ozone depletion.

The stratospheric ozone layer shields life on Earth from the Sun’s harmful ultraviolet radiation. Chemicals that destroy ozone are formed by industrial and natural processes. With the exception of volcanic injection and aircraft exhaust, these chemicals are carried up into the stratosphere by strong upward-moving air currents in the tropics. Methane (CH4), chlorofluorocarbons (CFCs), nitrous oxide (N2O) and water are injected into the stratosphere through towering tropical cumulus clouds. These compounds are broken down by the ultraviolet radiation in the stratosphere. Byproducts of the breakdown of these chemicals form “radicals”—such as nitrogen dioxide (NO2) and chlorine monoxide (ClO)—that play an active role in ozone destruction. Aerosols and clouds can accelerate ozone loss through reactions on cloud surfaces. Thus, volcanic clouds and polar stratospheric clouds can indirectly contribute to ozone loss.



Stratospheric air temperatures in both polar regions reach minimum values in the lower stratosphere in the winter season. Average minimum values over Antarctica are as low as –90°C in July and August in a typical year. Over the Arctic, average minimum values are near –80°C in January and February. Polar stratospheric clouds (PSCs) are formed when winter minimum temperatures fall below the formation temperature (about –78°C). This occurs on average for 1 to 2 months over the Arctic and 5 to 6 months over Antarctica (see heavy red and blue lines). Reactions on PSCs cause the highly reactive chlorine gas ClO to be formed, which increases the destruction of ozone. The range of winter minimum temperatures found in the Arctic is much greater than in the Antarctic. In some years, PSC formation temperatures are not reached in the Arctic, and significant ozone depletion does not occur. In the Antarctic, PSCs are present for many months, and severe ozone depletion now occurs in each winter season.

The animation illustrates how one chlorine atom in the stratosphere can destroy up to 100,000 ozone molecules.
Credit University Of Alaska
Ozone is destroyed by reactions with chlorine, bromine, nitrogen, hydrogen, and oxygen gases. Reactions with these gases typically occurs through catalytic processes. A catalytic reaction cycle is a set of chemical reactions which result in the destruction of many ozone molecules while the molecule that started the reaction is reformed to continue the process. Because of catalytic reactions, an individual chlorine atom can on average destroy nearly a thousand ozone molecules before it is converted into a form harmless to ozone.




Environmental Protection Agency graphic
Chlorofluorocarbon (CFC): a compound consisting of chlorine(CI), fluorine, and carbon
How ozone is destroyed by CFCs




When ultraviolet light waves (UV) strike CFC* (CFCl3) molecules in the upper atmosphere, a carbon-chlorine bond breaks, producing a chlorine (Cl) atom. The chlorine atom then reacts with an ozone (O3) molecule breaking it apart and so destroying the ozone. This forms an ordinary oxygen molecule(O2) and a chlorine monoxide (ClO) molecule. Then a free oxygen** atom breaks up the chlorine monoxide. The chlorine is free to repeat the process of destroying more ozone molecules. A single CFC molecule can destroy 100,000 ozone molecules.

* CFC - chlorofluorocarbon: it contains chlorine, fluorine and carbon atoms.
** UV radiation breaks oxygen molecules (O2) into single oxygen atoms.


Chemical equation
CFCl3 + UV Light ==> CFCl2 + Cl
Cl + O3 ==> ClO + O2
ClO + O ==> Cl + O2

The free chlorine atom is then free to attack another ozone molecule

Cl + O3 ==> ClO + O2
ClO + O ==> Cl + O2

and again ...

Cl + O3 ==> ClO + O2
ClO + O ==> Cl + O2

and again... for thousands of times.

Source: http://www.bom.gov.au/lam/Students_Teachers/ozanim/ozoanim.shtml


Ozone Depletion in the Antarctic Springtime

1) HCl + ClONO2 → HNO3 + Cl2

2) Cl2 + sunlight → Cl + Cl

3) 2Cl + O3 → 2ClO + 2O2

4) 2ClO + 2O → 2Cl + 2O2
______________________

NET = 203 to 302

credit:NOAA

Ozone Destruction Cycles



The destruction of ozone in Cycle 1 involves two separate chemical reactions. The net or overall reaction is that of atomic oxygen with ozone, forming two oxygen molecules. The cycle can be considered to begin with either ClO or Cl. When starting with ClO, the first reaction is ClO with O to form Cl. Cl then reacts with (and thereby destroys) ozone and reforms ClO. The cycle then begins again with another reaction of ClO with O. Because Cl or ClO is reformed each time an ozone molecule is destroyed, chlorine is considered a catalyst for ozone destruction. Atomic oxygen (O) is formed when ultraviolet sunlight reacts with ozone and oxygen molecules. Cycle 1 is most important in the stratosphere at tropical and middle latitudes, where ultraviolet sunlight is most intense.



Significant destruction of ozone occurs in polar regions because ClO abundances reach large values. In this case, the cycles initiated by the reaction of ClO with another ClO (Cycle 2) or the reaction of ClO with BrO (Cycle 3) efficiently destroy ozone. The net reaction in both cases is two ozone molecules forming three oxygen molecules. The reaction of ClO with BrO has two pathways to form the Cl and Br product gases. Ozone destruction Cycles 2 and 3 are catalytic, as illustrated for Cycle 1, because chlorine and bromine gases react and are reformed in each cycle. Sunlight is required to complete each cycle and to help form and maintain ClO abundances.

The very thing that makes Ozone good for filtering UV radiation makes it easily destroyed: it is very unstable.

Antarctic Ozone Hole
As winter arrives, a vortex of winds develops around the pole and isolates the polar stratosphere. When temperatures drop below -78°C (-109°F), thin clouds form of ice, nitric acid, and sulphuric acid mixtures. Chemical reactions on the surfaces of ice crystals in the clouds release active forms of CFCs. Ozone depletion begins, and the ozone “hole” appears.

Natural events such as Volcanic Eruptions can strongly influence the amount of Ozone in the atmosphere.

However, man-made chemicals such as CFCs or chlorofluorocarbons are now known to have a very dramatic influence on Ozone levels too. CFCs a were once widely used in aerosol propellants, refrigerants, foams, and industrial processes.






Emission, accumulation, and transport.

The process begins with the emission, at Earth’s surface, of source gases containing the halogens chlorine and bromine . The halogen source gases, often referred to as ozone-depleting substances (ODSs), include manufactured chemicals released to the atmosphere in a variety of applications, such as refrigeration, air conditioning, and foam blowing. Chlorofluorocarbons (CFCs) are an important example of chlorine-containing gases. Emitted source gases accumulate in the lower atmosphere (troposphere)

Kết quả (Việt) 1:

Về chúng tôiGiải thưởng tặng liên hệ chúng tôi sơ đồ trang webNghị định thư Montreal lỗ lịch sử liên kết Ozone tin tứcOzone lỗ 2006 Ozone chiều sâu khoan lỗ hổng ôzôn 2014 Bắc cựcPhá hủy ozoneNASA Earth Observatory (minh hoạ courtesy Barbara Summey, SSAI) Sự hiểu biết sự suy giảm ôzôn tầng bình lưu Sự hiểu biết của chúng tôi về sự suy giảm ôzôn tầng bình lưu đã được thu được thông qua một sự kết hợp của phòng thí nghiệm nghiên cứu, mô hình máy tính, và quan sát trong khí quyển. Sự đa dạng của các phản ứng hóa học xảy ra trong tầng bình lưu đã được phát hiện và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nghiên cứu. Các phản ứng hóa học giữa hai khí theo quy tắc vật lý được xác định rõ. Một số các phản ứng nầy xảy ra trên bề mặt của các đám mây xà cừ cực (PSC) hình thành ở tầng bình lưu mùa đông. Phản ứng đã được nghiên cứu có liên quan đến nhiều phân tử khác nhau có chứa clo, Brôm, Flo, và iốt và các thành phần khí quyển khác chẳng hạn như cacbon, oxy, nitơ, và hydro. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số phản ứng liên quan đến clo và brôm trực tiếp hoặc gián tiếp tiêu diệt ôzôn trong tầng bình lưu. Mô hình máy tính đã được sử dụng để kiểm tra hiệu quả kết hợp của nhóm lớn các được biết đến phản ứng xảy ra ở tầng bình lưu. Các mô hình mô phỏng tầng bình lưu bằng cách bao gồm đại diện hóa học phát, gió, nhiệt độ máy và những thay đổi hàng ngày và theo mùa trong ánh sáng mặt trời. Các phân tích cho thấy rằng một số điều kiện clo và brôm phản ứng xúc tác chu kỳ trong đó một nguyên tử clo hoặc brôm phá hủy nhiều ngàn phân tử ôzôn. Mô hình cũng được sử dụng để mô phỏng một lượng ozone quan sát thấy trong năm trước như là một bài kiểm tra mạnh mẽ của chúng tôi hiểu biết về quá trình khí quyển và để đánh giá tầm quan trọng của các phản ứng mới tìm thấy trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Phản ứng của ôzôn để thay đổi trong tương lai có thể đưa dấu vết khí, nhiệt độ, và các thông số trong khí quyển đã được khám phá rộng rãi với mô hình máy tính chuyên ngành. Quan sát trong khí quyển đã chỉ ra những gì khí có mặt trong các khu vực khác nhau của tầng bình lưu và làm thế nào khác nhau của phát. Khí đốt và hạt phát đã được giám sát trong khoảng thời gian kéo dài một chu kỳ hàng ngày để nhiều thập kỷ. Quan sát thấy rằng bóng đèn halogen nguồn khí và phản ứng halogen khí đang hiện diện trong tầng bình lưu tại số tiền cần thiết để gây ra sự suy giảm ôzôn quan sát. Ozone và chlorine monoxit (ClO), ví dụ, đã được quan sát rộng rãi với một loạt các công cụ. ClO là một khí cao phản ứng đó tham gia vào chu kỳ hủy diệt xúc tác ôzôn trong tầng bình lưu. Dụng cụ trên mặt đất và trên máy bay, bóng bay và vệ tinh bây giờ thường xuyên phát hiện ôzôn và ClO từ xa sử dụng quang học và lò vi sóng tín hiệu. Máy bay cao và dụng cụ bóng cũng được sử dụng để phát hiện cả hai khí tại địa phương trong tầng bình lưu. Các quan sát của tầng ozone và khí phản ứng được thực hiện trong thập kỷ qua được sử dụng rộng rãi trong so sánh với mô hình máy tính để tăng sự tự tin trong sự hiểu biết của chúng tôi về sự suy giảm ôzôn tầng bình lưu. Tầng ôzôn tầng bình lưu bảng cuộc sống trên trái đất từ bức xạ tia cực tím có hại của mặt trời bằng nhựa. Hóa chất phá hủy ozone được hình thành bởi quá trình công nghiệp và tự nhiên. Ngoại trừ núi lửa phun, khí thải máy bay và các hóa chất này được thực hiện lên vào tầng bình lưu của mạnh trở lên di chuyển máy lưu trong vùng nhiệt đới. Mêtan (CH4), điều (CFC), nitơ ôxít (N2O) và nước được tiêm vào tầng bình lưu thông qua cao chót vót mây tích nhiệt đới. Các hợp chất được chia nhỏ theo bức xạ cực tím ở tầng bình lưu. Sản phẩm phụ của sự cố của các hóa chất này tạo thành "gốc do" — chẳng hạn như nitơ điôxít (NO2) và clo monoxit (ClO) — mà đóng một vai trò tích cực trong tiêu hủy ozone. Bình xịt và đám mây có thể tăng tốc ôzôn giảm cân thông qua phản ứng trên bề mặt đám mây. Vì vậy, núi lửa đám mây và những đám mây xà cừ cực gián tiếp có thể đóng góp cho ôzôn mất. Xà cừ máy nhiệt độ trong cả hai vùng cực đạt được các giá trị tối thiểu trong tầng bình lưu thấp hơn trong mùa đông. Trung bình tối thiểu giá trị trên Antarctica là nhỏ nhất là –90 ° C trong tháng bảy và tháng tám năm điển hình. Qua Bắc cực, các giá trị trung bình tối thiểu là gần –80 ° C trong tháng Giêng và tháng hai. Đám mây xà cừ cực (PSC) được hình thành khi mùa đông nhiệt độ tối thiểu rơi dưới đây ở nhiệt độ (khoảng –78 ° C). Điều này xảy ra trung bình trong 1 đến 2 tháng qua Bắc cực và 5-6 tháng trên Antarctica (thấy nặng dòng màu đỏ và màu xanh). Phản ứng trên PSC gây ra khí clo cao phản ứng ClO được hình thành, mà làm gia tăng sự tàn phá của ôzôn. Phạm vi của mùa đông nhiệt độ tối thiểu tìm thấy ở Bắc cực là lớn hơn nhiều so với ở Nam cực. Trong một số năm, BCĐ hình thành nhiệt độ không đạt được ở Bắc cực, và sự suy giảm ôzôn đáng kể không xảy ra. Tại Nam cực, PSC có mặt trong nhiều tháng, và sự suy giảm ôzôn nghiêm trọng bây giờ xảy ra trong mỗi mùa.Hoạt hình minh họa làm thế nào một clo nguyên tử trong tầng bình lưu có thể tiêu diệt lên đến 100.000 ôzôn phân tử.Đại học tín dụng AlaskaOzone bị phá hủy bởi phản ứng với clo, Brôm, nitơ, hydro và oxy khí. Phản ứng với các loại khí thường xảy ra thông qua quá trình xúc tác. Một chu trình xúc tác phản ứng là một tập hợp các phản ứng hóa học mà kết quả trong sự tàn phá của nhiều phân tử ôzôn trong khi các phân tử bắt đầu phản ứng cải cách để tiếp tục quá trình. Bởi vì chất xúc tác phản ứng, nguyên tử clo cá nhân trung bình có thể phá hủy gần một ngàn ôzôn phân tử trước khi nó được chuyển thành một hình thức vô hại cho ôzôn. Cơ quan bảo vệ môi trường đồ họaChlorofluorocarbon (CFC): một hợp chất bao gồm chlorine(CI), Flo, và cacbonLàm thế nào ôzôn bị phá hủy bởi CFC Khi tia cực tím sóng (UV) tấn công CFC * (CFCl3) phân tử trong thượng tầng khí quyển, một trái phiếu carbon-clo phá vỡ, sản xuất một nguyên tử clo (Cl). Nguyên tử clo sau đó phản ứng với một phân tử ôzôn (O3) phá vỡ nó ngoài và để phá hủy ôzôn. Điều này tạo thành một molecule(O2) bình thường ôxy và clo monoxit (ClO) phân tử. Sau đó một nguyên tử oxy miễn phí ** phá vỡ mônôxít clo. Clo là miễn phí để lặp lại quá trình phá hủy thêm các phân tử ôzôn. Một phân tử CFC duy nhất có thể tiêu diệt 100.000 ôzôn phân tử.* CFC - chlorofluorocarbon: nó chứa nguyên tử clo, Flo và cacbon.** Tia cực tím phá vỡ phân tử oxy (O2) vào nguyên tử ôxy duy nhất.Phương trình hóa họcCFCl3 + tia UV == > CFCl2 + ClCL + O3 == > ClO + O2ClO + O == > Cl + O2Nguyên tử clo miễn phí sau đó là miễn phí để tấn công một phân tử ôzônCL + O3 == > ClO + O2ClO + O == > Cl + O2và một lần nữa...CL + O3 == > ClO + O2ClO + O == > Cl + O2và một lần nữa... cho hàng nghìn lần.Nguồn: http://www.bom.gov.au/lam/Students_Teachers/ozanim/ozoanim.shtmlSự suy giảm ôzôn trong mùa xuân Nam cực1) HCl + ClONO2 → HNO3 + Cl22) Cl2 ánh sáng mặt trời → Cl ++ Cl3) 2 Cl O3 → 2ClO + 2O24) 2ClO + 2O → 2 Cl + 2O2______________________NET = 203 để 302tín dụng: NOAAOzone hủy diệt chu kỳSự tàn phá của ôzôn trong chu kỳ 1 liên quan đến hai phản ứng hóa học riêng biệt. Phản ứng lưới hoặc tổng thể là của nguyên tử ôxy với ôzôn, tạo thành hai phân tử oxy. Chu kỳ có thể được xem xét để bắt đầu với ClO hoặc Cl. Khi bắt đầu với ClO, phản ứng đầu tiên là ClO với O hình thức Cl. Cl sau đó phản ứng với (và do đó phá hủy) ôzôn và cải cách ClO. Chu kỳ sau đó bắt đầu một lần nữa với một phản ứng của ClO với O. Bởi vì Cl hay ClO cải cách mỗi khi một phân tử ôzôn bị phá hủy, clo được coi là một chất xúc tác cho phá hủy ozone. Nguyên tử ôxy (O) được hình thành khi tia cực tím ánh sáng mặt trời phản ứng với các phân tử ôzôn và oxy. Mùa thi 1 là quan trọng nhất trong tầng bình lưu tại vĩ độ nhiệt trung và cận nhiệt đới, nơi ánh sáng tia cực tím là cường độ cao nhất.Đáng kể phá hủy ozone xảy ra trong khu vực vùng cực vì ClO phát đạt giá trị lớn. Trong trường hợp này, các chu trình khởi tạo bởi phản ứng của ClO với một ClO (chu kỳ 2) hoặc phản ứng ClO với BrO (chu kỳ 3) hiệu quả tiêu diệt ôzôn. Phản ứng lưới trong cả hai trường hợp là hai phân tử ôzôn tạo thành ba phân tử oxy. Phản ứng của ClO với BrO có hai con đường để tạo thành các Cl và Br sản phẩm khí. Phá hủy Ozone chu kỳ 2 và 3 được xúc tác, như minh họa cho chu kỳ 1, bởi vì clo và brôm khí phản ứng và là cải cách trong mỗi chu kỳ. Ánh sáng mặt trời là cần thiết để hoàn thành mỗi chu kỳ và để giúp hình thức và duy trì ClO phát.Điều rất làm cho Ozone tốt cho lọc tia UV làm cho nó dễ dàng bị phá hủy: nó là rất không ổn định.Lỗ hổng ôzôn Nam cựcKhi mùa đông đến, một cơn lốc của gió phát triển xung quanh cực và cô lập cực tầng bình lưu. Khi nhiệt độ giảm dưới-78 ° C (-109 ° F), mỏng đám mây hình thức băng, axít nitric, và hỗn hợp axít sunfuric. Phản ứng hóa học trên bề mặt của tinh thể nước đá trong những đám mây phát hành các hình thức hoạt động của Ozone CFC. sự suy giảm bắt đầu, và ôzôn "lỗ" xuất hiện. Các sự kiện tự nhiên như núi lửa phun trào mạnh mẽ có thể ảnh hưởng đến số tiền của ôzôn trong khí quyển.Tuy nhiên, các hóa chất nhân tạo như CFC hoặc điều bây giờ được biết đến để có một ảnh hưởng rất ấn tượng trên cấp độ ozon quá. CFC một được sử dụng rộng rãi một lần trong bình phun propellants, chất làm lạnh, bọt và quá trình công nghiệp. Khí thải, tích lũy, và vận chuyển. Quá trình bắt đầu với sự phát thải, bề mặt của trái đất, nguồn khí có halogen clo và brôm. Bóng đèn halogen nguồn khí, thường được gọi là ôzôn chất (ODSs), bao gồm sản xuất hóa chất phát hành cho bầu không khí trong một loạt các ứng dụng, chẳng hạn như tủ lạnh, Máy lạnh, và bọt thổi. Điều (CFC) là một ví dụ quan trọng của clo có chứa khí. Nguồn phát ra khí tích tụ trong khí quyển thấp hơn (tầng đối lưu)

Kết quả (Việt) 2:

Giới thiệu
Giải thưởng góp Liên hệ Sơ đồ trang web
Tin tức Liên Lỗ thủng tầng ôzôn Lịch sử Montreal
Lỗ thủng tầng ôzôn 2006 lỗ Ozone 2014 Arctic Lỗ thủng tầng ôzôn
Ôzôn Tiêu hủy NASA quan sát trái đất (Minh họa lịch Barbara Summey, SSAI) Hiểu bình lưu Ozone cạn kiệt sự hiểu biết của chúng tôi về sự suy giảm ozone trong tầng bình lưu đã được thu được thông qua một sự kết hợp của các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, các mô hình máy tính, và quan sát khí quyển. Sự đa dạng của các phản ứng hóa học xảy ra trong tầng bình lưu đã được phát hiện và nghiên cứu trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Phản ứng hóa học giữa hai loại khí theo quy tắc vật lý được xác định rõ. Một số các phản ứng xảy ra trên bề mặt của những đám mây tầng bình lưu vùng cực (PSCs) hình thành trong tầng bình lưu mùa đông. Phản ứng đã được nghiên cứu có liên quan đến nhiều phân tử khác nhau có chứa clo, brom, flo, và iốt và các thành phần khí quyển khác như carbon, oxy, nitơ và hydrogen. Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số phản ứng liên quan đến clo và brom trực tiếp hay gián tiếp phá hủy ôzôn trong tầng bình lưu. mô hình máy tính đã được sử dụng để kiểm tra hiệu ứng kết hợp của các nhóm lớn các phản ứng được biết xảy ra trong tầng bình lưu. Những mô hình mô phỏng các tầng bình lưu bằng cách bao gồm đại diện phong phú hóa, gió, nhiệt độ không khí, và những thay đổi hàng ngày và theo mùa trong ánh sáng mặt trời. Những phân tích này cho thấy rằng trong điều kiện nhất định clo và brom phản ứng trong chu trình xúc tác trong đó một nguyên tử clo hoặc brom phá hủy hàng ngàn phân tử ozone. Mô hình cũng được sử dụng để mô phỏng một lượng ozone quan sát trong những năm trước đây như là một thử nghiệm mạnh mẽ của sự hiểu biết của chúng ta về quá trình khí quyển và để đánh giá tầm quan trọng của phản ứng mới được tìm thấy trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Phản ứng của ozone với những thay đổi trong tương lai có thể có trong sự phong phú của các loại khí vi lượng, nhiệt độ, và các thông số khí quyển khác đã được thăm dò rộng rãi với các mô hình máy tính chuyên ngành. quan sát khí quyển đã chỉ ra những gì loại khí có mặt ở các vùng khác nhau của tầng bình lưu và cách phong phú của họ khác nhau. Gas và hạt phong phú đã được giám sát trong thời gian thời gian kéo dài một chu kỳ hàng ngày đến vài thập kỷ. Các quan sát cho thấy các khí nguồn halogen và khí halogen phản ứng có mặt trong tầng bình lưu ở các khoản phải gây ra sự suy giảm ozone quan sát. Ozone và clo monoxide (ClO), ví dụ, đã được quan sát rộng rãi với một loạt các dụng cụ. ClO là một chất khí dễ phản ứng có liên quan đến chu kỳ phá hủy tầng ozone xúc tác khắp tầng bình lưu. Dụng cụ trên mặt đất và trên vệ tinh, bóng bay, và máy bay hiện nay thường xuyên phát hiện ozone và ClO từ xa bằng cách sử dụng tín hiệu quang và lò vi sóng. Dụng cụ máy bay ở độ cao lớn và bong bóng cũng được sử dụng để phát hiện cả hai loại khí tại địa phương trong tầng bình lưu. Các quan sát của ozone và các khí phản ứng được thực hiện trong thập kỷ qua được sử dụng rộng rãi trong các so sánh với các mô hình máy tính để tăng sự tự tin trong sự hiểu biết của chúng ta về sự suy giảm ozone trong tầng bình lưu. Các lớp ozone ở tầng bình lưu khiên sự sống trên Trái đất khỏi bức xạ cực tím có hại của mặt trời. Hóa chất phá hủy tầng ozone được hình thành bởi quá trình công nghiệp và tự nhiên. Với ngoại lệ tiêm núi lửa và khí thải máy bay, các hóa chất này được đưa lên vào tầng bình lưu của dòng không khí chuyển động đi lên mạnh mẽ ở các vùng nhiệt đới. Methane (CH4), chlorofluorocarbons (CFCs), nitơ oxit (N2O) và nước được bơm vào tầng bình lưu thông qua cao chót vót mây tích nhiệt đới. Các hợp chất này bị phá vỡ bởi các bức xạ cực tím trong tầng bình lưu. Sản phẩm phụ của sự phân hủy của các hóa chất này hình thành "các gốc tự" -such như nitrogen dioxide (NO2) và clo monoxide (ClO) -đó đóng một vai trò tích cực trong việc phá hủy tầng ozone. Bình xịt và những đám mây có thể tăng tốc mất ozone thông qua các phản ứng trên bề mặt điện toán đám mây. Như vậy, những đám mây núi lửa và những đám mây tầng bình lưu vùng cực có thể gián tiếp góp phần giảm ozone. nhiệt độ không khí bình lưu ở cả hai vùng cực đạt giá trị tối thiểu trong tầng bình lưu thấp hơn trong mùa đông. Giá trị tối thiểu trung bình trên Nam Cực là thấp -90 ° C vào tháng Bảy và tháng Tám trong một năm điển hình. Hơn Bắc cực, giá trị tối thiểu trung bình là gần -80 ° C vào tháng Giêng và tháng Hai. Những đám mây tầng bình lưu vùng cực (PSCs) được hình thành khi nhiệt độ tối thiểu mùa đông giảm xuống dưới nhiệt độ hình thành (khoảng -78 ° C). Điều này xảy ra trung bình từ 1 đến 2 tháng qua Bắc Cực và 5-6 tháng trên Nam Cực (xem đường màu đỏ và màu xanh nặng). Phản ứng trên PSCs gây ra ClO khí clo phản ứng mạnh được hình thành, làm tăng sự phá hủy của ozone. Các khoảng nhiệt độ tối thiểu mùa đông tìm thấy ở Bắc Cực là lớn hơn nhiều so với ở Nam Cực. Trong một số năm, nhiệt độ hình thành PSC không đạt ở Bắc Cực, và sự suy giảm ozone đáng kể không xảy ra. Ở Nam Cực, PSCs có mặt trong nhiều tháng, và sự suy giảm ozone nghiêm trọng hiện nay xảy ra trong mỗi mùa đông. Các hình ảnh động minh họa cách một nguyên tử clo trong tầng bình lưu có thể phá hủy lên đến 100.000 phân tử ozone. Đại học tín dụng của Alaska Ozone bị phá hủy bởi các phản ứng với khí clo, brom, nitơ, hydro và oxy. Phản ứng với các loại khí này thường xảy ra thông qua quá trình xúc tác. Một chu kỳ phản ứng xúc tác là một tập hợp các phản ứng hóa học mà kết quả trong việc tiêu diệt các phân tử ozone trong khi các phân tử bắt đầu phản ứng được cải cách để tiếp tục quá trình. Bởi vì các phản ứng xúc tác, một nguyên tử clo cá nhân có thể bình quân tiêu diệt gần một ngàn phân tử ozon trước khi nó được chuyển đổi thành một hình thức vô hại đối với tầng ozone. Cơ quan Bảo vệ môi trường đồ họa chlorofluorocarbon (CFC): một hợp chất gồm clo (CI), flo, và carbon bao ozone bị phá hủy bởi CFCs Khi sóng ánh sáng cực tím (UV) đình công CFC * (CFCl3) các phân tử trong khí quyển phía trên, một phá vỡ liên kết cacbon-clo, sản xuất một Clo (Cl) nguyên tử. Các nguyên tử clo sau đó phản ứng với ozone (O3) phân tử phá vỡ nó ra và do đó phá hủy ozone. Điều này tạo ra một phân tử bình thường oxy (O2) và clo monoxide (ClO) phân tử. Sau đó, một nguyên tử oxy tự do ** vỡ những monoxide clo. Clo là miễn phí để lặp lại quá trình phá hủy các phân tử ozone hơn. Một phân tử CFC duy nhất có thể phá hủy các phân tử ozone 100.000. * CFC - chlorofluorocarbon: nó có chứa clo, flo và nguyên tử cacbon. ** bức xạ tia cực tím phá vỡ các phân tử oxy (O2) thành các nguyên tử oxy đơn. phương trình hóa học CFCl3 + UV Light ==> CFCl2 + Cl Cl + O3 ==> ClO + O2 ClO + O ==> Cl + O2 Nguyên tử clo tự do là sau đó tự do tấn công một phân tử ozone Cl + O3 ==> ClO + O2 ClO + O ==> Cl + O2 và một lần nữa ... Cl + O3 ==> ClO + O2 ClO + O ==> Cl + O2 và một lần nữa ... cho hàng ngàn lần. Nguồn: http://www.bom.gov.au/lam/Students_Teachers/ ozanim / ozoanim.shtml Ozone cạn kiệt ở Nam Cực Springtime 1) HCl + ClONO2 → HNO3 + Cl2 2) Cl2 + ánh sáng mặt trời → Cl + Cl 3) 2Cl + O3 → 2ClO + 2O2 4) 2ClO + 2O → 2Cl + 2O2 ______________________ NET = 203-302 tín dụng: NOAA Cycles Ozone Tiêu huỷ Việc tiêu hủy ozone trong 1 chu kỳ liên quan đến hai phản ứng hóa học riêng biệt. Phản ứng net hoặc chung là các nguyên tử oxy với ozone, tạo thành hai phân tử oxy. Các chu kỳ có thể được xem xét để bắt đầu với một trong hai ClO hoặc Cl. Khi bắt đầu với ClO, phản ứng đầu tiên là ClO với O để tạo thành Cl. Cl sau đó phản ứng với (và do đó phá hủy) ozone và cải cách ClO. Các chu kỳ sau đó bắt đầu lại với một phản ứng của ClO với O. Vì Cl hoặc ClO là cải cách mỗi lần một phân tử ozone bị phá hủy, clo được coi là một chất xúc tác cho sự phá hủy tầng ozone. Nguyên tử oxy (O) được hình thành khi ánh sáng mặt trời cực tím phản ứng với ozone và oxy phân tử. Chu kỳ 1 là quan trọng nhất trong tầng bình lưu ở các vĩ độ nhiệt đới và trung bình, nơi ánh sáng mặt trời cực tím cường độ cao nhất. tàn phá đáng kể của ozone xảy ra ở các vùng cực vì ClO phong phú đạt giá trị lớn. Trong trường hợp này, các chu kỳ khởi xướng bởi các phản ứng của ClO với một ClO (Chu kỳ 2) hoặc sự phản ứng của ClO với BrO (Chu kỳ 3) tiêu diệt hiệu quả ozone. Phản ứng ròng trong cả hai trường hợp là hai phân tử ozone hình thành ba phân tử oxy. Phản ứng của ClO với BrO có hai con đường để hình thành các sản phẩm khí Cl và Br. Cycles phá hủy tầng ozone 2 và 3 là xúc tác, như minh họa cho Cycle 1, vì clo và brom khí này phản ứng và cải tổ trong mỗi chu kỳ. Ánh sáng mặt trời là cần thiết để hoàn thành mỗi chu kỳ và để giúp hình thành và duy trì ClO phong phú. Những điều mà làm cho Ozone tốt cho bức xạ lọc tia UV làm cho nó dễ dàng bị phá hủy: nó là rất không ổn định. Nam Cực Lỗ thủng tầng ôzôn Khi mùa đông đến, một cơn lốc của gió phát triển xung quanh cực và cô lập các tầng bình lưu vùng cực. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới -78 ° C (-109 ° F), hình thành mây băng mỏng, axit nitric, và hỗn hợp axit sulfuric. Phản ứng hóa học trên bề mặt của các tinh thể băng trong những đám mây phát hành các hình thức hoạt động của CFC. Sự suy giảm ozone bắt đầu, và ozone "lỗ" xuất hiện. Các thiên tai như núi lửa phun trào mạnh mẽ có thể ảnh hưởng đến lượng Ozone trong khí quyển. Tuy nhiên, hóa chất nhân tạo như CFCs hoặc chlorofluorocarbons được bây giờ được biết để có một ảnh hưởng rất đáng kể trên mức độ Ozone quá. CFCs một đã được sử dụng rộng rãi trong khi chất đẩy aerosol, chất làm lạnh, xà phòng, và các quy trình công nghiệp. Emission, tích tụ và giao thông. Quá trình này bắt đầu với sự phát xạ, tại bề mặt của Trái đất, các khí nguồn chứa halogen clo và brom. Các khí nguồn halogen, thường được gọi là các chất phá hủy tầng ozone (ODSs), bao gồm các hóa chất sản xuất thải vào khí quyển trong một loạt các ứng dụng, như điện lạnh, điều hòa nhiệt độ và bọt thổi. Chlorofluorocarbons (CFCs) là một ví dụ quan trọng của khí clo chứa. Khí nguồn phát ra tích tụ trong khí quyển thấp hơn (tầng đối lưu)