Zdarzenia sprzyjające tworzeniu się dziury ozonowej.

Zdarzenia sprzyjające tworzeniu się dziury ozonowej.

W przyrodzie istnieją liczne czynniki powodujące rozpad molekuł ozonu. Główną rolę odgrywają: promieniowanie nadfioletowe Słońca i wybuchy wulkanów (wyjątkowo duże ubytki w warstwie ozonowej w latach 1992-1993 przypisuje się wcześniejszemu wybuchowi wulkanu Pinatubo na Filipinach), które wyrzucają do atmosfery ziemskiej ogromne ilości gazów, które niszczą ozon na drodze chemicznej, powodując rozpad jego cząsteczek. Są to jednak czynniki naturalne na które nie mamy żadnego wpływu. Przyroda wytworzyła pewien stan równowagi, który funkcjonuje od milionów lat, a raczej funkcjonował, gdyż czynniki antropogeniczne zmieniły ten stan rzeczy. Jeszcze do niedawna ludzie żyli nie wiedząc o tym, że mają nad głową „jakiś” ozon. Niestety, w ciągu ostatniego stulecia zaobserwowaliśmy, że w przyrodzie zaczęło się wiele procesów jednokierunkowych, takich które nie wracają do stanu średniego. Od dwudziestu paru lat zauważamy, że dzieje się tak z ozonem.
Groźbę rozkładu ozonu przez antropogeniczne zanieczyszczenia atmosfery pierwszy dostrzegł Amerykanin Johnston w 1971 roku, widząc takie niebezpieczeństwo w planach rozwoju komunikacji z użyciem samolotów ponaddźwiękowych, które, jak bardzo głośny w tych latach Concorde, latają w stratosferze (Concorde na wysokości 17 km). Gdyby taki transport bardzo się upowszechnił, co mu wróżono, zanieczyszczenie stratosfery tlenkami azotu ze spalin mogłoby osiągnąć niebezpieczny poziom. Groźba taka się nie spełniła. Bardzo istotnym czynnikiem niszczącym ozon były (i są, choć w dużo mniejszym stopniu, ze względu na mniejszą liczbę) doświadczalne wybuchy jądrowe. W czasie tych wybuchów wysadzano całe wyspy oceaniczne, wyrzucano do atmosfery olbrzymie ilości gazów i pyłów radioaktywnych. Wybuchy atomowe są potężnym źródłem tlenków azotu, które są bardzo trwałe, a zwłaszcza podtlenek azotu (N2O może istnieć około 150 lat). Gaz ten unosi się powoli do stratosfery ponad ozonosferę i tutaj pod wpływem promieniowania nadfioletowego słońca ulega fotodysocjacji na dwuatomowe cząsteczki azotu (N2) i wolny atom tlenu (O). Mogłoby się wydawać, że proces ten jest korzystny dla ozonosfery, bo dostarcza atomy tlenu (O), które mogą się przyłączać do dwuatomowych cząstek tlenu (O2) i tworzyć ozon (O3), lecz promieniowanie nadfioletowe rozbija dwuatomowe cząstki azotu (N2) na pojedyńcze atomy azotu (N), które przyłączają się do cząsteczek ozonu rozbijając ją. W wyniku tego procesu powstaje cząsteczka tlenku azotu (NO) i cząsteczka tlenu (O2)- a więc następuje zanik ozonu. Ponadto w stratosferze cząsteczki (N2O) mogą przyłączać się do obecnych tam kryształków lodu tworząc kwas azotowy, który także niszczy ozon. Pojawił się nowy wróg ozonu. W atmosferze jest on uwalniany nie tylko przez utlenienie chlorofluorowęglowodorów, ale także, jak się okazuje, z mikroskopijnych drobin soli, wyrzucanych w powietrze przez falowanie w strefach przybrzeżnych. Te miniaturowe kryształki otoczone są cienką błonką wody, która umożliwia wchodzenie w reakcje chemiczne z gazami atmosfery. Nad strefami brzegowymi oceanów zjawisko to prowadzi do znaczących ubytków ozonu wskutek utleniania chloru uwolnionego z soli. Reakcja ta, podobnie jak większość chemicznych procesów w atmosferze, nie zachodzi w nocy, ponieważ koniecznym elementem jest promieniowanie słoneczne.