توجد طبقة الأوزون في الجزء السفلي من الغلاف الجوي للأرض، ولديها القدرة على امتصاص حوالي 97-99% من الأشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالحياة على الأرض.
وإذا كانت الطبقة غائبة، فإن ملايين الأشخاص سيصابون بأمراض جلدية وقد يكون لديهم ضعف في جهاز المناعة وأضرار أخرى عديدة تؤثر بشكل كبير على حياتنا.
سنأخذكم في جولة مفصلة لنتعرف أكثر على طبقة الأوزون وفوائدها، وأضرارها والحقائق التي تدور حولها، وما إذا كانت لا تزال تؤثر على كوكب الأرض في وقتنا الحالي.
طبقات الغلاف الجوي
ولأخذ صورة تفصيلية واضحة لطبقة الأوزون، لا بد أولا أن نوضح طبقات الغلاف الجوي للأرض، وهي 5 طبقات رئيسية وطبقات ثانوية عدة من الأدنى إلى الأعلى:
تروبوسفير
التروبوسفير هي أدنى طبقة من الغلاف الجوي للأرض، وتمتد من السطح إلى حوالي 8-15 كيلومتر (5-9 ميل) فوق الأرض، وهذا يتوقف على خط العرض والوقت من السنة. وهي الجزء من الغلاف الجوي الذي نعيش فيه والذي يحدث فيه معظم طقس الأرض.
تحتوي التروبوسفير على 75% من كتلة الغلاف الجوي للأرض و 99% من بخار الماء. وهي أيضا المنطقة التي توجد فيها معظم غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء.
تنخفض درجة حرارة التروبوسفير مع زيادة الارتفاع، وتصل إلى حد أدنى عند التروبوبوز، الذي يحدد الحدود بين التروبوسفير والستراتوسفير.
التروبوسفير مهم للحياة على الأرض، لأنه يساعد على تنظيم درجة الحرارة وحماية السطح من الإشعاع الشمسي الضار.
الستراتوسفير
الستراتوسفير (بالإنجليزية : stratosphere) هي طبقة الغلاف الجوي للأرض فوق التروبوسفير، وتمتد من حوالي 15-50 كيلومتر (9-31 ميل) فوق سطح الأرض. وهي الجزء من الغلاف الجوي حيث توجد طبقة الأوزون، ومهمة لحماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.
كما تعد الستراتوسفير موطنا للعديد من أنماط الطقس على الأرض، بما في ذلك التيارات المائية والدوامة القطبية. تزداد درجة الحرارة في الستراتوسفير مع الارتفاع، وتصل إلى الحد الأقصى في الستراتوسفير، الذي يحدد الحدود بين الستراتوسفير والميزوسفير.
والستراتوسفير أكثر جفافا وأقل كثافة من التروبوسفير، وتحتوي على عدد قليل نسبيا من السحب أو ظواهر جوية أخرى. بيد أنه لا تزال مهمة للحياة على الأرض، حيث تساعد على تنظيم مناخ الأرض وحماية السطح من الأشعة فوق البنفسجية المفرطة.
الميزوسفير
الميزوسفير هي طبقة الغلاف الجوي للأرض فوق الستراتوسفير، وتمتد من حوالي 50-85 كيلومتر (31-53 ميل) فوق سطح الأرض. وهي ثالث أعلى طبقة من الغلاف الجوي للأرض، بعد التروبوسفير والستراتوسفير.
الميزوسفير رقيقة جدا وتتميز بدرجات حرارة منخفضة للغاية، مع انخفاض متوسط درجة الحرارة إلى حوالي -90 درجة مئوية (-130 درجة فهرنهايت) في الجزء العلوي من الميزوسفير.
الميزوسفير هي أيضا موطن للعديد من الظواهر الجوية الهامة، مثل الغيوم الظهرية والشهب وهي مهمة للحياة على الأرض، لأنها تساعد على حماية الأرض من الأشعة الكونية وغيرها من الجسيمات عالية الطاقة التي تأتي من الفضاء الخارجي.
الميزوسفير هي أيضا منطقة رئيسية لدراسة الغلاف الجوي للأرض والمناخ، لأنها تتأثر بالعمليات التي تحدث في كل من الغلاف الجوي السفلي والعلوي.
ثيرموسفير
الثيرموسفير هي طبقة الغلاف الجوي للأرض فوق الميزوسفير، وتمتد من حوالي 85-600 كيلومتر (53-373 ميل) فوق سطح الأرض. وهي رابع أعلى طبقة من الغلاف الجوي للأرض، بعد التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير.
يتميز الغلاف الحراري أو الثيرموسفير بدرجات حرارة عالية للغاية، والتي يمكن أن تصل إلى 2000 درجة مئوية (3600 درجة فهرنهايت) أو أكثر. وتنتج درجات الحرارة المرتفعة هذه عن امتصاص الإشعاع الشمسي عالي الطاقة، مثل الأشعة فوق البنفسجية وأشعة الأشعة السينية.
الغلاف الحراري هو أيضا موطن للعديد من الظواهر الجوية الهامة، بما في ذلك الشفق القطبي الشمالي والجنوبي (المعروف أيضا باسم الشفق القطبي الشمالي والشفق القطبي الأسترالي)، والتي تنتج عن تفاعل الجسيمات المشحونة من الشمس مع المجال المغناطيسي للأرض.
الثيرموسفير مهمة للحياة على الأرض، لأنها تساعد على حماية الأرض من الإشعاع الشمسي وغيرها من الجسيمات عالية الطاقة. كما أنها منطقة رئيسية لدراسة الغلاف الجوي للأرض ومناخها، حيث أنها تتأثر بالعمليات التي تحدث في كل من الغلاف الجوي السفلي والعلوي.
إكسوسفير
الغلاف الجوي الخارجي للأرض أو الإكسوسفير هو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض، وتمتد من حوالي 600 كيلومتر (373 ميل) إلى حوالي 10،000 كيلومتر (6214 ميل) فوق سطح الأرض.
وهو الطبقة الخامسة والأخيرة من الغلاف الجوي للأرض، بعد التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والثيرموسفير.
الإكسوسفير رقيق جدا ويتميز بكثافات منخفضة للغاية من جزيئات الغاز. يتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، مع كميات صغيرة من الغازات الأخرى، مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
الإكسوسفير هو المنطقة التي تدور فيها الأقمار الصناعية حول الأرض، وهي أيضا المنطقة التي يندمج فيها الغلاف الجوي للأرض مع الفضاء الخارجي.
هذه الطبقة الجوية مهمة للحياة على الأرض، لأنها تساعد على حماية الأرض من الأشعة الكونية وغيرها من الجسيمات عالية الطاقة التي تأتي من الفضاء الخارجي. كما أنها منطقة رئيسية لدراسة الغلاف الجوي للأرض ومناخها، حيث أنها تتأثر بالعمليات التي تحدث في كل من الغلاف الجوي السفلي والعلوي.
حافة الفضاء الخارجي
على الرغم من عدم وجود حدود واضحة بين المكان الذي ينتهي فيه الغلاف الجوي للأرض ويبدأ الفضاء الخارجي، يستخدم معظم العلماء ترسيمًا يعرف باسم خط كارمان، ويقع على بعد 100 كيلومتر (62 ميلًا) فوق سطح الأرض، للإشارة إلى نقطة الانتقال هذه.
وتشير دراسة أجريت في فبراير 2019 باستخدام بيانات من المركبة الفضائية التابعة لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية للمرصد الشمسي والهيليوسفير (SOHO) إلى أن أبعد مناطق الغلاف الجوي للأرض، وهي سحابة من ذرات الهيدروجين، تسمى جيوكورونا geocorona قد تمتد في الواقع إلى ما يقرب من 391000 ميل (629300 كيلومترات) في الفضاء، بعيدًا عن مدار القمر.
ما هي طبقة الأوزون؟
والآن بعدما تعرفنا على الطبقات الرئيسية للغلاف الجوي للأرض، دعونا نعرف طبقة الأوزون.
طبقة الأوزون هي منطقة من الغلاف الجوي العلوي على بعد 15 و35 كيلومترًا (9 و22 ميلًا) فوق سطح الأرض تقريبًا، وتحتوي على تركيزات عالية نسبيًا من جزيئات غاز الأوزون O3.
يحدث ما يقرب من 90% من الأوزون في طبقة الستراتوسفير، وتمتد المنطقة من 10 إلى 18 كم (6-11 ميلاً) إلى ما يقرب من 50 كم (حوالي 30 ميلاً) فوق سطح الأرض.
ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي في طبقة الستراتوسفير بشكل متزايد، وهي ظاهرة ناتجة عن امتصاص طبقة الأوزون للإشعاع الشمسي.
وتحجب الطبقة بشكل فعال جميع الإشعاعات الشمسية تقريبًا ذات الأطوال الموجية التي تقل عن 290 نانومتر من الوصول إلى سطح الأرض، بما في ذلك أنواع معينة من الأشعة فوق البنفسجية وأنواع أخرى من الإشعاعات التي من الممكن أن تؤثر بشكل سيء على الكائنات الحية وحتى أن تقتلها.
استنفاد طبقة الأوزون
استنفاد أو انقطاع الأوزون يشير إلى انخفاض كمية الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، وخاصة في طبقة الستراتوسفير.
الأوزون هو نوع من الجزيئات المكونة من 3 ذرات من الأكسجين، ويساعد على حماية سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.
يحدث استنزاف الأوزون عندما تنطلق بعض المواد الكيميائية من صنع الإنسان، مثل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في الغلاف الجوي وتحلل جزيئات الأوزون. وهذا يمكن أن يكون له عواقب خطيرة على البيئة وصحة الإنسان، حيث أن زيادة الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تسبب سرطان الجلد والآثار الضارة الأخرى.
على الرغم من انبعاث المواد المستنفدة للأوزون على سطح الأرض، يتم نقلها في نهاية المطاف إلى طبقة الستراتوسفير في عملية قد تستغرق ما يصل إلى سنتين إلى 5 سنوات.
قانون الهواء النظيف
وبسبب المخاوف الكثيرة التي تفاقمت إثر هذا المواد حظرت الولايات المتحدة استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في الهباء الجوي في عام 1978 بموجب قانون الهواء النظيف، الذي تم تعديله في عام 1990 ليتلاءم مع بروتوكول مونتريال، وهي معاهدة دولية وقعت في عام 1987 للتخلص التدريجي من إنتاج واستخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية.
وقد حدث التخلص التدريجي من مركبات الكربون الكلورية فلورية كمواد دافعة للهباء الجوي في الولايات المتحدة على مراحل عدة.
وفي عام 1978، تم حظر استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون كمادة دافعة للأيروسول بالنسبة لبعض المنتجات، مثل مثبت الشعر ومزيل الروائح.
وفي عام 1988، فرض مزيد من القيود على استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية كمواد دافعة للأيروسول، وبحلول عام 1994، تم حظر استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية كمواد دافعة للأيروسول تماما في الولايات المتحدة.
وكان التخلص التدريجي من مركبات الكربون الكلورية فلورية كوقود دفعي للهباء الجوي خطوة مهمة في معالجة مشكلة استنفاد الأوزون، حيث تبين أن مركبات الكربون الكلورية فلورية تساهم في استنفاد طبقة الأوزون.
أسباب تآكل الأوزون
ما الذي دمر طبقة الأوزون؟ السبب الرئيسي لتآكل الأوزون هو إطلاق بعض المواد الكيميائية من صنع الإنسان في الغلاف الجوي. وتشمل هذه المواد الكيميائية، المعروفة بالمواد المستنفدة للأوزون، ما يلي:
- مركبات الكلوروفلوروكربون: تستخدم هذه المركبات في المبردات وعوامل النفخ في الرغاوي وبعض أنواع المذيبات.
- مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFCs): تستخدم هذه المركبات كمبردات وعوامل إرغاء ومذيبات.
- الهالونات: تستخدم هذه المواد كعوامل لإطفاء الحرائق.
- رابع كلوريد الكربون: يستخدم كمذيب ومبرد.
- كلوروفورم الميثيل: يستخدم كمذيب ومادة تبريد.
وتتحلل هذه المواد الكيميائية في الغلاف الجوي وتطلق ذرات الكلور والبروم، التي يمكن أن تتفاعل بعد ذلك مع جزيئات الأوزون وتحللها.
وتشمل العوامل الأخرى التي يمكن أن تسهم في استنفاد الأوزون الانفجارات البركانية التي تطلق الكلور ومركبات البروم في الغلاف الجوي، والعمليات الطبيعية التي تحدث في طبقة الستراتوسفير، مثل تكون الأوزون وتحلله.
اكتشاف ثقب الأوزون
في عام 1985، زاد القلق من تدمير الأوزون التحفيزي بعد اكتشاف ثقب الأوزون في القطب الجنوبي، حيث أظهرت الأبحاث اللاحقة على مدى العقد التالي أن كيمياء الكلور غير المتجانسة كانت قادرة على استنفاد المزيد من الأوزون بالنسبة لعمليات المرحلة الغازية وحدها. كما لوحظ ذلك بعد ثوران جبل بيناتوبو عام 1991 في الفلبين.
فوائد طبقة الأوزون
في الثمانينيات من القرن الماضي، درست وكالة حماية البيئة الأميركية (EPA) التأثيرات الصحية للمواد المستنفدة للأوزون (ODS) في أوزون الستراتوسفير على سكان الولايات المتحدة.
تؤثر هذه الآثار الصحية الناتجة عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية في الغالب على العينين والجلد وجهاز المناعة، ولوحظت تأثيرات صحية متباينة مع أطوال موجية مختلفة في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية أ (400-315 نانومتر) والأشعة فوق البنفسجية باء (315-280 نانومتر)، وهنا بعضا من نتائج تلك الدراسة:
- تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد: تشمل تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية الحمامي، والمعروفة أيضًا باسم حروق الشمس، وشيخوخة الجلد، وزيادة خطر الإصابة بأنواع عدة من السرطان. كما تشمل هذه السرطانات الورم الميلانيني الخبيث الجلدي وسرطان الخلايا الكيراتينية، ومن بين سرطان الخلايا الكيراتينية، تشمل الأشكال الأكثر شيوعًا سرطان الخلايا الحرشفية (SCC)، وسرطان الخلايا القاعدية (BCC).
- تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العيون: يمكن أن تسبب الأشعة فوق البنفسجية ظهور إعتام عدسة العين في العين، وظهور SCC في القرنية أو التهاب الملتحمة، بالإضافة إلى الأضرار الأخرى التي تصيب سطح العين. وتسبب إعتام عدسة العين في ضبابية عدسة العين الشفافة، مما أدى لاحقًا إلى ضعف البصر والعمى.
ينتج إعتام عدسة العين المرتبط بالعمر عن عدة عوامل محتملة، ومع ذلك، من المعروف أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وخصوصا الأشعة فوق البنفسجية (ب) يلعب دورًا مسببًا هامًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتلف عدسة العين بسبب العوامل المؤكسدة. تتسبب الأشعة فوق البنفسجية في تكوين مثل هذه الأنواع المؤكسدة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تلف القرنية والعدسة.
- تأثير الأشعة فوق البنفسجية على جهاز المناعة: يمكن تقليل دفاعات الجسم المناعية استجابةً للتعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية، ويمكن أن يؤدي ذلك لاحقًا إلى إعادة تنشيط العدوى الفيروسية الكامنة، وزيادة شره سرطانات الجلد التي تتوسطها الفيروسات، وزيادة خطر الإصابة بالعدوى، ويُعرف هذا أيضًا باسم كبت المناعة.
يعتبر كبت المناعة مشكلة خاصة فيما يتعلق بالعدوى التي تحدث في الجلد، على سبيل المثال، الجذام والملاريا. ويمكن أن يحدث فيروس الهربس البسيط عن طريق التعرض لأشعة الشمس ويمثل عدوى تسببها التثبيط المناعي الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية.
يمكن للأشعة فوق البنفسجية أيضا أن تغير الجزيئات العضوية في الجسم، مما يتسبب في تكوين مستضدات جديدة، هذه يمكن أن تكون بمثابة محفزات محتملة لجهاز المناعة.
أضرار طبقة الأوزون
يمكن أن يكون لاستنفاد الأوزون عدد من الآثار السلبية على البشر والبيئة. إليكم بعض التأثيرات الرئيسية:
- زيادة الأشعة فوق البنفسجية: يسمح استنفاد الأوزون للمزيد من الأشعة فوق البنفسجية بالوصول إلى سطح الأرض، مما يمكن أن يسبب سرطان الجلد، وإعتام عدسة العين، والآثار الضارة الأخرى على البشر. كما يمكن أن يضر الحياة البحرية ويتسبب في أضرار للمحاصيل والنباتات الأخرى.
- ضرر الجهاز المناعي: يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تضعف الجهاز المناعي، مما يجعل من الصعب على الجسم مقاومة الأمراض والعدوى.
- الضرر للحياة البرية: يمكن أن يكون لاستنفاد الأوزون مجموعة من الآثار السلبية على الحياة البرية، بما في ذلك تقليل حجم الحيوانات، وتغيير سلوك الحيوانات، والحد من إنتاجية النظم البيئية.
- تناقص غلة المحاصيل: يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تضر بالمحاصيل وتقلل من غلتها، مما يمكن أن يكون له تأثير سلبي على الأمن الغذائي والزراعة.
- الإضرار بالحياة البحرية: يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تتلف الحمض النووي للكائنات البحرية، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات البقاء على قيد الحياة وتقليص أحجام المجموعات.
- تلف المواد والمنشآت: يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تتسبب في انهيار المواد والمنشآت وتضررها مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة والاستبدال.
عموما، يمكن أن تكون لاستنفاد الأوزون عواقب خطيرة وبعيدة المدى على البشر والبيئة.
بروتوكول مونتريال
بروتوكول مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الأوزون هو معاهدة دولية تهدف إلى حماية طبقة الأوزون في الأرض عن طريق التخلص التدريجي من إنتاج واستخدام المواد المستنفدة للأوزون.
تم التوقيع على المعاهدة في عام 1987 وتم التصديق عليها من قبل 197 دولة، مما يجعلها واحدة من الاتفاقيات البيئية الدولية الأكثر نجاحا. يركز بروتوكول مونتريال على مجموعة من المواد الكيميائية المعروفة باسم مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs)، والتي كانت تستخدم على نطاق واسع في المبردات، وعوامل الإرغاء، والمنتجات الأخرى.
وقد تبين أن مركبات الكربون الكلورية فلورية وغيرها من المواد المستنفدة للأوزون هي المسؤولة عن ترقيق أو استنفاد طبقة الأوزون، مما يحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من الشمس.
وقد ساعد بروتوكول مونتريال على خفض إنتاج واستخدام المواد المستنفدة للأوزون بدرجة كبيرة، ونتيجة لذلك، من المتوقع أن تستعيد طبقة الأوزون عافيتها في العقود المقبلة.
حل مشكلة تدمير طبقة الأوزون
هناك العديد من التدابير التي يمكن اتخاذها للمساعدة في الحد من استنفاد الأوزون وحماية طبقة الأوزون. إليكم بعض الحلول المحتملة:
- التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون: من أكثر الطرق فعالية للحد من استنفاد الأوزون التخلص التدريجي من استخدام المواد المستنفدة للأوزون، مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية، ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، والهالونات. وقد وقعت بلدان كثيرة على بروتوكول مونتريال، وهو معاهدة دولية تهدف إلى التخلص التدريجي من استخدام المواد المستنفدة للأوزون.
- استخدام منتجات وتكنولوجيات بديلة: بدلاً من استخدام منتجات تحتوي على مواد مستنفدة للأوزون، يمكن التحول إلى منتجات وتكنولوجيات بديلة لا تستنفد طبقة الأوزون. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام المبردات التي لا تحتوي على مركبات الكربون الكلورية فلورية أو مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية بدلاً من المبردات التقليدية.
- تعزيز كفاءة استخدام الطاقة: يمكن أن يساعد استخدام الطاقة على نحو أكثر كفاءة في خفض الطلب على المنتجات التي تستخدم المواد المستنفدة للأوزون، مثل مكيفات الهواء والثلاجات.
- زيادة الوعي العام: تثقيف الجمهور بشأن أخطار استنفاد الأوزون وأهمية حماية طبقة الأوزون يمكن أن يساعد في تشجيع الأفراد والشركات على اتخاذ خيارات أكثر ملاءمة للبيئة.
- دعم البحث والتطوير: يمكن أن يساعد دعم البحث والتطوير في مجال التكنولوجيات والمنتجات الجديدة التي لا تستنفد طبقة الأوزون على التعجيل بالانتقال إلى مستقبل أكثر استدامة.
وباتخاذ هذه الإجراءات وغيرها، يمكن المساعدة في حماية طبقة الأوزون والحد من الآثار السلبية لاستنفاد الأوزون على البيئة وصحة الإنسان.
الاحتباس الحراري وطبقة الأوزون
منذ البداية، لعب نظام الأوزون دورا كبيرا في مكافحة قضايا المناخ، وبينما اشتهرت مركبات الكربون الكلورية فلورية بقدرتها على استنفاد طبقة الأوزون، إلا أنها تتمتع أيضا بإمكانية كبيرة في إحداث الاحترار العالمي وساهمت في تغير المناخ.
وكان لبروتوكول مونتريال منافع مناخية مشتركة كبيرة، من خلال التخلص التدريجي من هذه المواد، انخفضت أيضا انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
في عام 2010، تراوحت تخفيضات الانبعاثات بسبب بروتوكول مونتريال من 9.7 إلى 12.5 غيغا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون - ما يقرب من 5-6 أضعاف هدف بروتوكول كيوتو.
وعُززت هذه الفوائد المشتركة للمناخ فقط من خلال اعتماد وبدء نفاذ تعديل كيغالي (عاصمة رواندا) الذي أقر على بروتوكول مونتريال، ودفع إلى استخدام مركبات الكربون الهيدروفلورية في المقام الأول في أنظمة تكييف الهواء، حيث تحل محل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، التي أُضيفت إلى آليات التحكم في البروتوكول بموجب تعديل كوبنهاغن لعام 1992.
وعلى الرغم من أنها ليست مواد مستنفدة للأوزون، إلا أن مركبات الكربون الهيدروفلورية لها قدرة عالية على إحداث الاحترار العالمي، وهي ناتجة عن التخلص التدريجي من مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية كجزء من تنفيذ بروتوكول مونتريال وتعديلاته.
وتسير الحكومات الآن على طريق من شأنه أن يقلل من استخدام المواد التي لا تقع عادة ضمن اختصاص البروتوكول، باستثناء حقيقة أن مشكلة مركبات الكربون الهيدروفلورية كانت ناجمة عن التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون الأخرى.
من المحتمل أن يؤدي اعتماد تعديل كيغالي إلى تأثير مناخي كبير، حيث سيتجنب العالم 0.4 درجة مئوية من الاحترار العالمي بحلول عام 2100.
سعت الطبيعة المستمرة والمسيّسة للغاية لمفاوضات المناخ إلى سعي البعض إلى البحث عن ملاذ والسعي لتحقيق مكاسب المناخ في ظل نظام الأوزون.
الأوزون في 2022
يستمر ثقب طبقة الأوزون في الانخفاض في وقتنا هذا، إذ وفقا للمعطيات، بلغ متوسط مساحة الثقب فوق القارة القطبية الجنوبية 8.91 مليون ميل مربع (23.2 مليون كيلومتر مربع).
هذا القياس أصغر قليلا من مدى 8.99 مليون ميل مربع (23.3 مليون كيلومتر مربع) الذي تم الوصول إليه العام الماضي، وأقل بكثير من المتوسط الذي شوهد في عام 2006 عندما بلغ حجم الحفرة ذروته.
وقال بول نيومان، كبير علماء علوم الأرض في مركز جودارد لموقع "رحلات الفضاء" التابع لناسا:
- مع مرور الوقت يتم إحراز تقدم مطرد ويضيق الثقب.
- نرى بعض التذبذب مع تغير الطقس وعوامل أخرى تجعل الأرقام تتذبذب قليلاً من يوم لآخر ومن أسبوع لآخر.
- بشكل عام، نرى أنه يتناقص خلال العقدين الماضيين.
- القضاء على المواد المستنفدة للأوزون من خلال بروتوكول مونتريال يؤدي إلى تقليص الفجوة.
يحدث ثقب الأوزون عندما تبدأ طبقة الأوزون الواقية في الستراتوسفير فوق القطب الجنوبي في الضعف كل شهر سبتمبر. ويتم إطلاق الكلور والبروم المشتق من المركبات التي ينتجها الإنسان من ردود الفعل على السحب القطبية على ارتفاعات عالية.
ثم تبدأ التفاعلات الكيميائية في استنفاد الطبقة مع شروق الشمس في نهاية فصل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي، مع حدوث أقوى استنفاد فوق القارة القطبية الجنوبية.
يقوم الباحثون باكتشاف وقياس نمو وانهيار ثقب الأوزون بأدوات الأقمار الصناعية على متن أقمار Aura و Suomi-NPP و NOAA-20. هذا العام، حددت ملاحظات الأقمار الصناعية أن مساحة ثقب الأوزون وصلت إلى حد أقصى ليوم واحد يبلغ 10.2 مليون ميل مربع (26.4 مليون كيلومتر مربع) في 5 أكتوبر، لكنها تتقلص الآن.
ويسجل العلماء في محطة القطب الجنوبي أيضا سمك طبقة الأوزون عن طريق إطلاق بالونات الطقس التي تحمل أدوات قياس الأوزون تسمى مسابير الأوزون التي تقيس تركيزات الأوزون المتغيرة، والتي يتم قياسها بوحدات دوبسون، حيث يرتفع البالون إلى طبقة الستراتوسفير.
وأقل كمية عمود اكتشفتها مسابير الأوزون في القطب الجنوبي هذا العام كانت 101 وحدة دوبسون في 3 أكتوبر، وفقًا لبريان جونسون من مختبر الرصد العالمي وهو رقم مشابه جدًا لقياسات العام الماضي.
