Истощение озонового слоя - Ozone depletion

Внешний звук
Atmospheric ozone.svg
значок аудио «Что случилось с озоновой дырой?», Дистилляции Подкаст 230 серия, 17 апреля 2018 г., Институт истории науки

Истощение озонового слоя состоит из двух связанных событий, наблюдаемых с конца 1970-х годов: неуклонное снижение примерно на четыре процента от общего количества озон в Земли атмосфера ( озоновый слой ), и гораздо большее весеннее уменьшение стратосферный озон вокруг полярных регионов Земли.[1] Последнее явление получило название озоновая дыра. Есть также весенние полярные явления истощения тропосферного озона в дополнение к этим стратосферным событиям.

Основная причина истощения озонового слоя и озоновой дыры - химические вещества промышленного производства, особенно промышленные галокарбон хладагенты, растворители, пропелленты, и пена- пенообразователи (хлорфторуглероды (ХФУ), ГХФУ, галоны ), называемый озоноразрушающие вещества (ОРВ). Эти соединения переносятся в стратосферу посредством турбулентное перемешивание после выброса с поверхности, перемешивание происходит намного быстрее, чем молекулы могут осесть.[2] Попадая в стратосферу, они высвобождают атомы галогена через фотодиссоциация, который катализировать распад озона (O3) в кислород (O2).[3] Оба типа разрушения озона увеличиваются по мере увеличения выбросов галоидоуглеродов.

Истощение озонового слоя и озоновая дыра вызвали во всем мире озабоченность по поводу повышенного риска рака и других негативных последствий. Озоновый слой препятствует распространению большинства вредных волн ультрафиолетовый (УФ) свет от прохождения через Атмосфера Земли. Эти длины волн вызывают рак кожи, солнечный ожог, постоянная слепота и катаракта, которые, согласно прогнозам, резко возрастут в результате истощения озона, а также нанесения вреда растениям и животным. Эти опасения привели к принятию Монреальский протокол в 1987 году, который запрещает производство ХФУ, галонов и других озоноразрушающих химикатов.

Запрет вступил в силу в 1989 году. Уровни озона стабилизировались к середине 1990-х годов и начали восстанавливаться в 2000-х годах по мере изменения уровня озона. струйный поток в южном полушарии по направлению к южному полюсу остановился и, возможно, даже пошел вспять.[4] По прогнозам, восстановление будет продолжаться в следующем столетии, и ожидается, что озоновая дыра достигнет уровней до 1980 года примерно к 2075 году.[5] В 2019 г. НАСА сообщил, что озоновая дыра была самой маленькой с момента ее первого открытия в 1982 году.[6][7][8]

Монреальский протокол считается на сегодняшний день наиболее успешным международным природоохранным соглашением.[9][10]

Обзор озонового цикла

Озоновый цикл

Три формы (или аллотропы ) из кислород участвуют в озоно-кислородный цикл: атомы кислорода (O или атомарный кислород), газообразный кислород (О
2 или двухатомный кислород) и газообразный озон (О
3 или трехатомный кислород). Озон образуется в стратосфере, когда молекулы кислорода фотодиссоциируют после поглощения ультрафиолетовых фотонов. Это преобразует один О
2 на два атомарного кислорода радикалы. Затем радикалы атомарного кислорода объединяются с отдельными О
2 молекулы для создания двух О
3 молекулы. Эти молекулы озона поглощают ультрафиолетовый (УФ) свет, после чего озон расщепляется на молекулу О
2 и атом кислорода. Затем атом кислорода соединяется с молекулой кислорода для регенерации озона. Это непрерывный процесс, который завершается, когда атом кислорода рекомбинирует с молекулой озона, образуя два О
2 молекулы.

O + О
3 → 2 О
2

Общее количество озона в стратосфере определяется балансом между фотохимическим производством и рекомбинацией.

Озон может быть разрушен рядом свободный радикал катализаторы; наиболее важными являются гидроксильный радикал (ОЙ·), оксид азота радикальный (NO ·), хлор радикал (Cl ·) и бром радикал (Br ·). Точка - это обозначение, указывающее, что каждый вид имеет неспаренный электрон и, следовательно, чрезвычайно реактивен. Все они имеют как естественные, так и искусственные источники; в настоящее время большая часть OH · и NO · в стратосфере встречается в естественных условиях, но деятельность человека резко увеличила уровни хлора и брома.[11]. Эти элементы содержатся в стабильных органических соединениях, особенно хлорфторуглероды, которые могут путешествовать в стратосферу, не разрушаясь в тропосфере из-за их низкой реактивности. Попадая в стратосферу, атомы Cl и Br высвобождаются из исходных соединений под действием ультрафиолетового света, например

CFCl
3 + электромагнитное излучение → Cl · + ·CFCl
2


Глобальное среднемесячное общее количество озона

Озон - это молекула с высокой реакционной способностью, которая легко восстанавливается до более стабильной формы кислорода с помощью катализатора. Атомы Cl и Br разрушают молекулы озона посредством различных каталитический циклы. В простейшем примере такого цикла[12] атом хлора реагирует с молекулой озона (О
3), принимая атом кислорода с образованием монооксида хлора (ClO) и оставляя молекулу кислорода (О
2). ClO может реагировать со второй молекулой озона, высвобождая атом хлора и давая две молекулы кислорода. Химическое обозначение этих газофазных реакций:

  • Cl · + О
    3     → ClO + О
    2
    Атом хлора удаляет атом кислорода из молекулы озона, чтобы образовалась молекула ClO.
  • ClO + О
    3     → Cl · + 2 О
    2
    Этот ClO может также удалить атом кислорода из другой молекулы озона; хлор может повторить этот двухэтапный цикл

Общий эффект - уменьшение количества озона, хотя скорость этих процессов может быть снижена за счет воздействия нулевые циклы. Также были обнаружены более сложные механизмы, которые приводят к разрушению озона в нижних слоях стратосферы.

Один атом хлора мог бы непрерывно разрушать озон (таким образом, катализатор) в течение до двух лет (временная шкала для переноса обратно в тропосферу), если бы не реакции, которые удаляют его из этого цикла, образуя частицы-резервуары, такие как хлористый водород (HCl) и нитрат хлора (ClONO
2). Бром даже более эффективно, чем хлор, разрушает озон в расчете на один атом, но в настоящее время в атмосфере гораздо меньше брома. И хлор, и бром вносят значительный вклад в общее разрушение озона. Лабораторные исследования также показали, что атомы фтора и йода участвуют в аналогичных каталитических циклах. Однако атомы фтора быстро реагируют с водой и метаном с образованием прочно связанных HF в стратосфере Земли, тогда как органические молекулы, содержащие йод, реагируют так быстро в нижних слоях атмосферы, что не достигают стратосферы в значительных количествах.

Один атом хлора способен реагировать в среднем со 100 000 молекул озона, прежде чем он будет удален из каталитического цикла. Этот факт плюс количество хлора, ежегодно выбрасываемого в атмосферу хлорфторуглеродами (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродами (ГХФУ), демонстрируют опасность ХФУ и ГХФУ для окружающей среды.[13][14]

Наблюдения за истощением озонового слоя

Наименьшее значение озона, измеренное ТОМС каждый год в озоновой дыре

Озоновая дыра обычно измеряется сокращением общего столб озона над точкой на поверхности Земли. Обычно это выражается в Единицы Добсона; сокращенно «ДУ». Наиболее заметное уменьшение содержания озона произошло в нижних слоях стратосферы. Заметное снижение содержания озона в столбе в Антарктика весной и в начале лета по сравнению с началом 1970-х годов и ранее наблюдались с использованием таких инструментов, как Спектрометр для картирования общего озона (ТОМС).[15]

Сокращение до 70 процентов озонового столба, наблюдавшееся весной в южном полушарии над Антарктидой и впервые зарегистрированное в 1985 году (Фарман и др.), Продолжается. Общее содержание озона в атмосферном столбе в Антарктике в сентябре и октябре по-прежнему на 40–50 процентов ниже значений до образования озоновой дыры с 1990-х годов.[1] Постепенная тенденция к «исцелению» была отмечена в 2016 году.[16] В 2017 году НАСА объявило, что озоновая дыра была самой слабой с 1988 года из-за теплых стратосферных условий. Ожидается, что он восстановится около 2070 года.[17]

Сумма потерь более варьируется от года к году в Арктический чем в Антарктике. Самый большой спад в Арктике приходится на зиму и весну, достигая 30 процентов, когда стратосфера самая холодная.

Реакции, происходящие в полярных стратосферных облаках (PSC), играют важную роль в усилении разрушения озонового слоя.[18] ЦОПы легче образуются в условиях экстремального холода арктической и антарктической стратосферы. Вот почему озоновые дыры сначала образовались и стали глубже над Антарктидой. Ранние модели не учитывали PSC и предсказывали постепенное глобальное истощение, поэтому внезапная озоновая дыра в Антарктике стала таким сюрпризом для многих ученых.[19][20][21]

Правильнее говорить об истощении озонового слоя в средних широтах, а не в дырах. В период с 1980 по 1996 год общее содержание озона в атмосферном столбе в средних широтах упало ниже значений до 1980 года. В северных средних широтах он затем увеличился с минимального значения примерно на два процента с 1996 по 2009 год, когда вступили в силу нормативные акты и количество хлора в стратосфере уменьшилось. В средних широтах южного полушария общее содержание озона оставалось постоянным в течение этого периода времени. В тропиках нет значительных тенденций, в основном потому, что галогенсодержащие соединения не успели разрушиться и высвободить атомы хлора и брома в тропических широтах.[1][22]

Было показано, что крупные извержения вулканов оказывают существенное, хотя и неравномерное, озоноразрушающее воздействие, как это наблюдалось в случае извержения вулкана Mt. Пинатубо на Филиппинах.[23]

Истощение озонового слоя также во многом объясняет наблюдаемое снижение температуры стратосферы и верхних слоев тропосферы.[24][25] Источником тепла стратосферы является поглощение УФ-излучения озоном, следовательно, уменьшение содержания озона приводит к охлаждению. Некоторое похолодание в стратосфере также прогнозируется на основании увеличения парниковые газы Такие как CO
2 и сами ХФУ; однако охлаждение, вызванное озоном, по-видимому, является преобладающим.[26]

Прогнозы уровней озона остаются сложными, но точность предсказаний моделей наблюдаемых значений и согласие между различными методами моделирования неуклонно возрастают.[1] Глобальный проект исследования и мониторинга озона Всемирной метеорологической организации - Отчет № 44 решительно поддерживает Монреальский протокол, но отмечает, что ЮНЕП Оценка 1994 г. переоценила потери озона за период 1994–1997 гг.[27]

Соединения в атмосфере

ХФУ и родственные соединения в атмосфере

Хлорфторуглероды (ХФУ) и другие галогенированные озоноразрушающие вещества (ОРВ) в основном ответственны за химическое разрушение озонового слоя в результате деятельности человека. Общее количество эффективных галогенов (хлора и брома) в стратосфере можно рассчитать и известно как эквивалент эффективного стратосферного хлора (EESC).[28]

ХФУ в качестве хладагентов были изобретены Томас Миджли-младший в 1930-е гг.[29] Они использовались в кондиционер и холодильные агрегаты, как аэрозольные пропелленты до 1970-х годов и в процессах очистки деликатного электронного оборудования. Они также возникают как побочные продукты некоторых химических процессов. Никаких значительных природных источников этих соединений никогда не было идентифицировано - их присутствие в атмосфере почти полностью связано с человеческим производством. Как упоминалось выше, когда такие озоноразрушающие химические вещества достигают стратосферы, они диссоциируют под воздействием ультрафиолетового света с высвобождением атомов хлора. Атомы хлора действуют как катализатор, и каждая из них может разрушить десятки тысяч молекул озона до того, как будет удалена из стратосферы. Учитывая долговечность молекул CFC, время восстановления измеряется десятилетиями. Подсчитано, что молекуле CFC требуется в среднем около пяти-семи лет, чтобы перейти от уровня земли до верхних слоев атмосферы, и она может оставаться там около столетия, разрушая за это время до ста тысяч молекул озона.[30][требуется проверка ]

1,1,1-трихлор-2,2,2-трифторэтан, также известный как CFC-113a, является одним из четырех искусственных химикатов, недавно обнаруженных в атмосфере командой Университета Восточной Англии. CFC-113a - единственный известный CFC чье изобилие в атмосфере продолжает расти. Его источник остается загадкой, но некоторые подозревают незаконное производство. Накопление CFC-113a не ослабевает с 1960 года. С 2010 по 2012 год выбросы газа подскочили на 45 процентов.[31][32]

Исследование международной группы исследователей, опубликованное в Природа обнаружили, что с 2013 года выбросы, которые преимущественно происходят из северо-восточного Китая, привели к выбросу в атмосферу больших количеств запрещенного химического вещества хлорфторуглерод-11 (CFC-11). По оценкам ученых, без каких-либо действий эти выбросы CFC-11 задержат восстановление озоновой дыры на планете на десятилетие.[33][34][35]

Компьютерное моделирование

Ученые связывают истощение озонового слоя с увеличением антропогенных (антропогенный ) галогенные соединения из ХФУ путем объединения данных наблюдений с компьютерными моделями. Эти сложные модели химического переноса (например, SLIMCAT, Моллюски - Химическая лагранжева модель стратосферы) работают, комбинируя измерения химических и метеорологических полей с константами скорости химических реакций. Они определяют ключевые химические реакции и процессы переноса, которые приводят к фотолиз продукты, контактирующие с озоном.

Озоновая дыра и ее причины

Озоновая дыра в Северной Америке в 1984 г. (аномально тепло, снижает разрушение озонового слоя) и 1997 г. (аномально холодно, что приводит к увеличению сезонного истощения). Источник: НАСА.[36]

Озоновая дыра в Антарктике - это область стратосферы Антарктики, в которой недавние уровни озона упали до 33 процентов от их значений до 1975 года. Озоновая дыра возникает во время антарктической весны, с сентября до начала декабря, когда вокруг континента начинают циркулировать сильные западные ветры, которые создают атмосферный контейнер. В рамках этого Полярный вихрь более 50 процентов озона нижних слоев стратосферы разрушается антарктической весной.[37]

Как объяснялось выше, основной причиной истощения озонового слоя является присутствие хлорсодержащих исходных газов (в первую очередь, CFC и связанных с ними галоидоуглеродов). В присутствии ультрафиолета эти газы диссоциируют, высвобождая атомы хлора, которые затем катализируют разрушение озона. Катализируемое Cl разрушение озона может происходить в газовой фазе, но оно резко усиливается в присутствии полярные стратосферные облака (ЧОК).[38]

Эти полярные стратосферные облака образуются зимой в условиях сильного холода. Полярные зимы темные, состоящие из трех месяцев без солнечной радиации (солнечного света). Отсутствие солнечного света способствует снижению температуры, а полярный вихрь задерживает и охлаждает воздух. Температура колеблется около -80 ° C или ниже. Эти низкие температуры образуют облачные частицы. Есть три типа облаков PSC - облака тригидрата азотной кислоты, медленно охлаждающиеся облака водяного льда и быстро охлаждающиеся облака водяного льда (перламутровые), которые обеспечивают поверхность для химических реакций, продукты которых весной приведут к разрушению озона.[39]

В фотохимический вовлеченные процессы сложны, но хорошо изучены. Ключевое наблюдение состоит в том, что обычно большая часть хлора в стратосфере находится в «резервуарных» соединениях, в первую очередь нитрате хлора (ClONO
2), а также стабильные конечные продукты, такие как HCl. Образование конечных продуктов по существу удаляет Cl из процесса разрушения озона. Бывший секвестр Cl, который впоследствии может стать доступным за счет поглощения света на более коротких длинах волн, чем 400 нм.[40] Однако зимой и весной в Антарктике реакции на поверхности частиц полярных стратосферных облаков превращают эти «резервуарные» соединения в реактивные свободные радикалы (Cl и ClO). Процесс удаления облаков НЕТ
2 из стратосферы путем преобразования его в азотную кислоту в частицах PSC, которые затем теряются в результате осаждения, называется денитрификацией. Это предотвращает превращение вновь образованного ClO обратно в ClONO
2.

Роль солнечного света в истощении озонового слоя является причиной того, что истощение озонового слоя в Антарктике наиболее интенсивно весной. Зимой, даже несмотря на то, что ПСХ наиболее многочисленны, над полюсом нет света, который запускал бы химические реакции. Однако весной выходит солнце, обеспечивая энергию для запуска фотохимических реакций и таяния полярных стратосферных облаков, выделяя значительное количество ClO, который приводит в действие дырочный механизм. Дальнейшее повышение температуры ближе к концу весны разрушает водоворот примерно в середине декабря. Как тепло, озон и НЕТ
2-обогащенный воздух поступает из более низких широт, ЦОК разрушаются, ускоренный процесс истощения озонового слоя прекращается, и озоновая дыра закрывается.[41]

Большая часть разрушаемого озона находится в нижних слоях стратосферы, в отличие от гораздо меньшего разрушения озона в результате гомогенных газофазных реакций, которое происходит в основном в верхних слоях стратосферы.[42]

Интерес к разрушению озонового слоя

Общественное заблуждение и неправильное понимание сложных проблем, таких как истощение озонового слоя, являются обычным явлением. Ограниченные научные знания общественности привели к путанице в отношении глобального потепления.[43] или восприятие глобального потепления как разновидности «озоновой дыры».[44]Вначале классические зеленые НПО воздерживались от использования истощения ХФУ для проведения кампаний, поскольку считали, что тема слишком сложна.[45] Они стали активными намного позже, например в поддержке Гринпис холодильника без ХФУ, произведенного бывшей восточногерманской компанией ВЭБ dkk Scharfenstein.[45][46]

Метафоры, использованные в обсуждении CFC (озоновый щит, озоновая дыра), не являются «точными» в научном смысле. «Озоновая дыра» - это скорее депрессия, реже "дырка в лобовом стекле". Озон не исчезает через слой, и не происходит равномерного «истончения» озонового слоя. Однако они больше находили отклик у не ученых и их опасений.[47] Озоновая дыра рассматривалась как «горячая проблема» и неизбежный риск.[48] поскольку миряне опасались серьезных личных последствий, таких как рак кожи, катаракта, повреждение растений и сокращение популяций планктона в фотической зоне океана. Не только на уровне политики, регулирование озона по сравнению с изменением климата в общественном мнении дела обстоят намного лучше. Американцы добровольно отказались от аэрозольных баллончиков до того, как вступил в силу закон, в то время как изменение климата не вызвало сравнимой озабоченности и общественных действий.[47] Внезапное обнаружение в 1985 году существенной «дыры» широко освещалось в прессе. Особенно быстрое истощение озонового слоя в Антарктике ранее считалось ошибкой измерения.[49] После регулирования был достигнут научный консенсус.[45]

Хотя озоновая дыра в Антарктике оказывает относительно небольшое влияние на глобальный озоновый слой, дыра вызвала большой общественный интерес, потому что:

  • Многие обеспокоены тем, что озоновые дыры могут начать появляться над другими частями земного шара, хотя на сегодняшний день единственным другим крупномасштабным истощением является меньшая озоновая «ямка», наблюдаемая арктической весной вокруг Северного полюса. Озон в средних широтах снизился, но в гораздо меньшей степени (примерно на 4–5 процентов).
  • Если стратосферные условия станут более суровыми (более низкие температуры, больше облаков, больше активного хлора), глобальный озон может уменьшаться более быстрыми темпами. Стандарт глобальное потепление теория предсказывает, что стратосфера остынет.[50]
  • Когда озоновая дыра над Антарктикой ежегодно разрушается, обедненный озоном воздух уносится в близлежащие регионы. Снижение уровня озона до 10 процентов было зарегистрировано в Новой Зеландии в течение месяца после разрушения антарктической озоновой дыры.[51] с увеличением интенсивности ультрафиолетового излучения B более чем на 15 процентов с 1970-х годов.[52][53]

Последствия истощения озонового слоя

Поскольку озоновый слой поглощает UVB ультрафиолетовый свет от солнца, истощение озонового слоя увеличивает поверхностные уровни UVB (при прочих равных), что может привести к повреждению, в том числе к увеличению рак кожи. Это было причиной Монреальского протокола. Хотя уменьшение содержания озона в стратосфере тесно связано с ХФУ и увеличением поверхностного УФ-B излучения, нет прямых наблюдательных данных, связывающих истощение озона с более высокой заболеваемостью раком кожи и повреждением глаз у людей. Отчасти потому, что UVA, который также вызывает некоторые формы рака кожи, не усваивается озоном, а также потому, что практически невозможно контролировать статистику изменений образа жизни с течением времени. Разрушение озонового слоя также может влиять на характер ветра.[54]

Повышенный УФ

Озон, хотя и составляет меньшинство в атмосфере Земли, отвечает за большую часть поглощения УФ-В излучения. Количество УФ-В излучения, которое проникает через озоновый слой. экспоненциально уменьшается с толщиной наклонного пути и плотностью слоя. Когда уровни стратосферного озона уменьшаются, более высокие уровни ультрафиолетового излучения B достигают поверхности Земли.[1][55] Фенольное образование в кольцах деревьев под воздействием УФ-излучения датирует начало истощения озонового слоя в северных широтах концом 1700-х годов.[56]

В октябре 2008 г. Эквадорское космическое агентство опубликовал отчет под названием HIPERION. В исследовании использовались наземные инструменты в Эквадоре и данные за последние 28 лет, полученные с 12 спутников нескольких стран, и было обнаружено, что УФ-излучение, достигающее экваториальных широт, было намного больше, чем ожидалось, с УФ-индекс восхождение на высоту 24 дюйма Кито; в ВОЗ считает 11 экстремальным показателем и большим риском для здоровья. В отчете сделан вывод о том, что пониженные уровни озона в средних широтах планеты уже представляют опасность для больших групп населения в этих районах.[57] Позже CONIDA, перуанское космическое агентство, опубликовало собственное исследование, которое дало почти те же результаты, что и эквадорское исследование.

Биологические эффекты

Основное беспокойство общественности по поводу озоновой дыры вызывало воздействие повышенного поверхностного УФ-излучения на здоровье человека. До сих пор разрушение озона в большинстве мест, как правило, составляло несколько процентов, и, как отмечалось выше, в большинстве широт нет прямых доказательств ущерба здоровью. Если бы высокие уровни истощения озоновой дыры стали обычным явлением по всему миру, последствия могли бы быть значительно более драматичными. Поскольку озоновая дыра над Антарктидой в некоторых случаях выросла настолько, что затронула части Австралия, Новая Зеландия, Чили, Аргентина, и Южная Африка, экологи были обеспокоены тем, что увеличение поверхностного УФ-излучения может быть значительным.[58]

Истощение озонового слоя усилит все влияние УФ на здоровье человека, как положительные (включая выработку витамина D), так и отрицательные (включая солнечные ожоги, рак кожи и катаракту). Кроме того, повышенное поверхностное УФ-излучение приводит к увеличению концентрации тропосферного озона, что представляет опасность для здоровья человека.[59]

Базально-плоскоклеточный рак

Наиболее распространенные формы рака кожи у людей, базальный и плоскоклеточный клеточные карциномы тесно связаны с воздействием УФ-В излучения. Механизм, с помощью которого UVB вызывает эти виды рака, хорошо изучен - поглощение UVB-излучения заставляет пиримидиновые основания в молекуле ДНК образовывать димеры, что приводит к ошибкам транскрипции при репликации ДНК. Эти виды рака относительно легкие и редко приводят к летальному исходу, хотя лечение плоскоклеточного рака иногда требует обширной реконструктивной хирургии. Объединив эпидемиологические данные с результатами исследований на животных, ученые подсчитали, что каждый процент уменьшения содержания озона в стратосфере в долгосрочной перспективе увеличивает заболеваемость этими видами рака на 2%.[60]

Злокачественная меланома

Другая форма рака кожи, злокачественная меланома, встречается гораздо реже, но гораздо опаснее, поскольку приводит к летальному исходу примерно в 15–20 процентах диагностированных случаев. Взаимосвязь между злокачественной меланомой и воздействием ультрафиолета еще не до конца понятна, но, похоже, вовлечены как UVB, так и UVA. Из-за этой неопределенности трудно оценить влияние разрушения озонового слоя на заболеваемость меланомой. Одно исследование показало, что увеличение УФ-В излучения на 10 процентов было связано с увеличением количества меланом на 19 процентов у мужчин и на 16 процентов у женщин.[61] Исследование людей в Пунта Аренас, на южной оконечности Чили, показали 56-процентное увеличение меланомы и 46-процентное увеличение немеланомного рака кожи за период семи лет, наряду с уменьшением озона и повышенным уровнем УФ-В.[62]

Корковые катаракты

Эпидемиологические исследования предполагают связь между катарактой коры глаза и воздействием ультрафиолета B с использованием грубых приближений воздействия и различных методов оценки катаракты. Подробная оценка воздействия УФ-В на глаза была проведена в исследовании, проводившемся в Чесапикском заливе Watermen, где увеличение среднегодового воздействия на глаза было связано с увеличением риска помутнения коры головного мозга.[63] В этой сильно экспонированной группе преимущественно белых мужчин доказательства связи помутнения коры головного мозга с воздействием солнечного света были самыми сильными на сегодняшний день. На основании этих результатов прогнозируется, что истощение озонового слоя приведет к сотням тысяч дополнительных катаракт к 2050 году.[64]

Повышенный тропосферный озон

Увеличение поверхностного УФ-излучения приводит к увеличению тропосферный озон. Приземный озон обычно считается опасным для здоровья, поскольку озон токсичен из-за его сильного воздействия. окислитель характеристики. Риски особенно высоки для маленьких детей, пожилых людей и людей, страдающих астмой или другими респираторными заболеваниями. В это время озон на уровне земли образуется в основном под действием УФ-излучения на горение газы из выхлопных газов автомобилей.[65]

Повышенная выработка витамина D

Витамин Д вырабатывается в коже ультрафиолетовым светом. Таким образом, более высокое воздействие УФ-В увеличивает уровень витамина D у людей, испытывающих его дефицит.[66] Недавние исследования (в первую очередь после Монреальского протокола) показывают, что у многих людей уровень витамина D ниже оптимального. В частности, у населения США самая низкая четверть витамина D (<17,8 нг / мл) была обнаружена с использованием информации Национального обследования здоровья и питания, что связано с увеличением общей смертности среди населения в целом.[67] Хотя уровень витамина D в крови, превышающий 100 нг / мл, по-видимому, чрезмерно повышает содержание кальция в крови и связан с более высокой смертностью, в организме есть механизмы, предотвращающие выработку солнечным светом витамина D в количестве, превышающем потребности организма.[68]

Воздействие на животных

Отчет ученых из Института зоологии в Лондоне, опубликованный в ноябре 2011 года, показал, что киты у побережья Калифорнии наблюдается резкое увеличение количества солнечных лучей, и эти ученые «опасаются, что виной всему истончение озонового слоя».[69] В ходе исследования были сфотографированы и взяты биопсии кожи у более чем 150 китов в Калифорнийском заливе и обнаружены «широко распространенные доказательства повреждения эпидермиса, обычно связанного с острым и тяжелым солнечным ожогом», когда клетки образуются при повреждении ДНК УФ-излучением. Результаты показывают, что «повышение уровня УФ-излучения в результате истощения озонового слоя является причиной наблюдаемого повреждения кожи, так же как и заболеваемость раком кожи у людей в последние десятилетия».[70] Помимо китов, многие другие животные, такие как собаки, кошки, овцы и наземные экосистемы, также страдают от негативных последствий повышенного излучения УФ-В.[71]

Воздействие на посевы

Ожидается, что увеличение УФ-излучения повлияет на посевы. Ряд экономически важных видов растений, таких как рис, зависит от цианобактерии живущие на своих корнях для сохранения азот. Цианобактерии чувствительны к ультрафиолетовому излучению и будут подвержены его увеличению.[72] «Несмотря на механизмы уменьшения или восстановления эффектов повышенного ультрафиолетового излучения, растения имеют ограниченную способность адаптироваться к повышенным уровням УФ-В, поэтому УФ-В-излучение может напрямую влиять на рост растений».[73]

Воздействие на жизнь растений

Первоначально предполагалось, что истощение озонового слоя и допущение избыточного УФ-В излучения увеличит повреждение ДНК растений. В отчетах было обнаружено, что, когда растения подвергаются воздействию УФ-В излучения, аналогичного истощению стратосферного озона, не наблюдалось значительных изменений в высоте растений или массе листьев, но было показано, что биомасса побегов и площадь листьев незначительно уменьшаются.[74] Однако УФ-В излучение снижает квантовый выход фотосистемы II.[75] Повреждение UVB происходит только при экстремальном воздействии, и большинство растений также имеют поглощающие UVB флавоноиды, которые позволяют им адаптироваться к присутствующей радиации. Растения, которые подверглись воздействию радиации на протяжении всего развития, больше страдают от неспособности перехватывать свет с большей площадью листьев, чем с нарушением фотосинтетических систем.[76] Ущерб от УФ-В излучения, скорее всего, будет значительным для взаимодействия видов, чем для самих растений.[77]

Публичная политика

Прогнозы НАСА концентрации стратосферного озона, если бы хлорфторуглероды не были запрещены

Полный объем ущерба, который ХФУ нанесли озоновому слою, неизвестен и не будет известен в течение десятилетий; однако уже наблюдается заметное уменьшение содержания озона в столбе. Монреальская и Венская конвенции были установлены задолго до того, как был достигнут научный консенсус или решены важные неопределенности в области науки.[45] Случай с озоном сравнительно хорошо понимался неспециалистами как, например, Озоновый щит или же озоновая дыра были полезными «простыми для понимания связующими метафорами».[47] Американцы добровольно отказались от аэрозольных баллончиков, что привело к 50-процентной потере продаж еще до вступления в силу закона.[47]

После доклада 1976 г. Национальная академия наук США пришли к выводу, что достоверные научные данные подтверждают гипотезу истощения озонового слоя[78] несколько стран, включая США, Канаду, Швецию, Данию и Норвегию, перешли к отказу от использования ХФУ в аэрозольных баллончиках.[79] В то время это широко рассматривалось как первый шаг к более всеобъемлющей политике регулирования, но прогресс в этом направлении замедлился в последующие годы из-за сочетания политических факторов (продолжающееся сопротивление со стороны индустрии галокарбонов и общее изменение отношения к окружающей среде). регулирования в течение первых двух лет администрации Рейгана) и научных разработок (последующие оценки Национальной академии, которые показали, что первые оценки масштабов истощения озонового слоя были слишком большими). ​​Важный производственный патент DuPont на Фреон был истекает в 1979 году. США запретили использование ХФУ в аэрозольных баллончиках в 1978 году.[79] Европейское сообщество отклонило предложения о запрете ХФУ в аэрозольных баллончиках, а в США ХФУ продолжали использоваться в качестве хладагентов и для очистки печатных плат. Мировое производство ХФУ резко упало после запрета на использование аэрозолей в США, но к 1986 году почти вернулось к уровню 1976 года.[79] В 1993 г. DuPont Канада закрыла свой завод по производству ХФУ.[80]

Позиция правительства США снова начала меняться в 1983 году, когда Уильям Рукельшаус заменены Энн М. Берфорд в качестве администратора Агентство по охране окружающей среды США. При Рукелсхаусе и его преемнике Ли Томасе EPA продвигало международный подход к регулированию содержания галокарбонов. В 1985 году двадцать стран, включая большинство основных производителей ХФУ, подписали Венская конвенция об охране озонового слоя, который создал основу для переговоров по международным нормам в отношении озоноразрушающих веществ. В том же году было объявлено об открытии озоновой дыры в Антарктике, что вызвало оживление общественного внимания к этой проблеме. В 1987 году представители 43 стран подписали Монреальский протокол. Тем временем промышленность галоидоуглерода изменила свою позицию и начала поддерживать протокол по ограничению производства ХФУ. Однако этот сдвиг был неравномерным: DuPont действовала быстрее, чем ее европейские коллеги. DuPont, возможно, опасался судебного иска, связанного с распространением рака кожи, тем более, что EPA опубликовало исследование в 1986 году, в котором утверждалось, что в США в ближайшие 88 лет ожидается еще 40 миллионов случаев заболевания и 800000 смертей от рака.[81] ЕС также изменил свою позицию после того, как Германия отказалась от защиты индустрии ХФУ и начала поддерживать меры по регулированию. Правительство и промышленность Франции и Великобритании пытались защитить свою промышленность по производству ХФУ даже после подписания Монреальского протокола.[82]

В Монреале участники договорились заморозить производство ХФУ на уровне 1986 года и сократить производство на 50 процентов к 1999 году.[79] После того, как серия научных экспедиций в Антарктику представила убедительные доказательства того, что озоновая дыра действительно была вызвана хлором и бромом из искусственных галогенорганических веществ, Монреальский протокол был усилен на встрече в Лондоне в 1990 году. Участники согласились полностью отказаться от ХФУ и галонов (за исключением очень небольшого количества, отмеченного для определенных «основных» видов использования, таких как ингаляторы от астмы ) к 2000 г. в странах, не действующих в рамках статьи 5, и к 2010 г. в странах, подписавших статью 5 (менее развитые).[83] На встрече в Копенгагене в 1992 году срок прекращения производства был перенесен на 1996 год.[83] На той же встрече бромистый метил (MeBr), a fumigant used primarily in agricultural production, was added to the list of controlled substances. For all substances controlled under the protocol, phaseout schedules were delayed for less developed ('Article 5(1)') countries, and phaseout in these countries was supported by transfers of expertise, technology, and money from non-Article 5(1) Parties to the Protocol. Additionally, exemptions from the agreed schedules could be applied for under the Essential Use Exemption (EUE) process for substances other than methyl bromide and under the Critical Use Exemption (CUE) process for methyl bromide.[84][85]

Civil society including especially NGOs, played critical roles at all stages of policy development leading up to the Vienna Conference, the Montreal Protocol, and in assessing compliance afterwards.[86][87][88][89] The major companies claimed that no alternatives to HFC existed.[90] An ozone-safe hydrocarbon refrigerant was developed at a Hamburg technological institute in Germany, consisting of a mixture of the hydrocarbon gases пропан и бутан, and in 1992 came to the attention of the non-governmental organization (NGO) Greenpeace. Greenpeace called it "Greenfreeze ".[91][92] The NGO then worked successfully first with a small and struggling company to market an appliance beginning in Europe, then Asia and later Latin America, receiving a 1997 UNEP award.[93][94] By 1995, Germany had already made CFC refrigerators illegal.[94] Since 2004, corporations like Coca-Cola, Carlsberg, and IKEA have been forming a coalition to promote the ozone-safe Greenfreeze units. Production spread to companies like Electrolux, Bosch, and LG, with sales reaching some 300 million refrigerators by 2008.[93][95] In Latin America, a domestic Argentinian company began Greenfreeze production in 2003, while the giant Bosch in Brazil began a year later.[96][97] By 2013 it was being used by some 700 million refrigerators, making up about 40 percent of the market.[90] In the U.S., however, change has been much slower. To some extent, CFCs were being replaced by the less damaging hydrochlorofluorocarbons (ГХФУ ), although concerns remain regarding HCFCs also. In some applications, hydrofluorocarbons (ГФУ ) were being used to replace CFCs. HFCs, which contain no chlorine or bromine, do not contribute at all to ozone depletion although they are potent greenhouse gases. The best known of these compounds is probably HFC-134a (R-134a ), which in the United States has largely replaced CFC-12 (R-12 ) in automobile air conditioners. In laboratory analytics (a former "essential" use) the ozone depleting substances can be replaced with various other solvents.[98] Chemical companies like Du Pont, whose representatives even disparaged Greenfreeze as "that German technology," maneuvered the EPA to block the technology in the U.S. until 2011.[99][100][101][102] Ben & Jerry's of Unilever and General Electric, spurred by Greenpeace, had expressed formal interest in 2008 which figured in the EPA's final approval.[93][103]

More recently, policy experts have advocated for efforts to link ozone protection efforts to climate protection efforts.[104][105] Many ODS are also greenhouse gases, some thousands of times more powerful agents of radiative forcing than carbon dioxide over the short and medium term. Thus policies protecting the ozone layer have had benefits in mitigating изменение климата. In fact, the reduction of the radiative forcing due to ODS probably masked the true level of climate change effects of other greenhouse gases, and was responsible for the "slow down" of global warming from the mid-90s.[106][требуется дополнительная ссылка (и) ] Policy decisions in one arena affect the costs and effectiveness of environmental improvements in the other.

ODS requirements in the marine industry

В ИМО has amended МАРПОЛ Annex VI Regulation 12 regarding ozone depleting substances. As from July 1, 2010, all vessels where MARPOL Annex VI is applicable should have a list of equipment using ozone depleting substances. The list should include name of ODS, type and location of equipment, quantity in kg and date. All changes since that date should be recorded in an ODS Record book on board recording all intended or unintended releases to the atmosphere. Furthermore, new ODS supply or landing to shore facilities should be recorded as well.

Prospects of ozone depletion

Ozone levels stabilized in the 1990s following the Montreal Protocol, and have started to recover. They are projected to reach pre-1980 levels before 2075.[5]
Тенденции развития озоноразрушающего газа

Since the adoption and strengthening of the Монреальский протокол has led to reductions in the emissions of CFCs, atmospheric concentrations of the most-significant compounds have been declining. These substances are being gradually removed from the atmosphere; since peaking in 1994, the Effective Equivalent Chlorine (EECl) level in the atmosphere had dropped about 10 percent by 2008. The decrease in ozone-depleting chemicals has also been significantly affected by a decrease in бром -containing chemicals. The data suggest that substantial natural sources exist for atmospheric бромистый метил (CH
3Br).[1] The phase-out of CFCs means that оксид азота (N
2О), which is not covered by the Montreal Protocol, has become the most highly emitted ozone-depleting substance and is expected to remain so throughout the 21st century.[107]

2005 г. МГЭИК review of ozone observations and model calculations concluded that the global amount of ozone has now approximately stabilized. Although considerable variability is expected from year to year, including in polar regions where depletion is largest, the ozone layer is expected to begin to recover in coming decades due to declining ozone-depleting substance concentrations, assuming full compliance with the Montreal Protocol.[108]

The Antarctic ozone hole is expected to continue for decades. Ozone concentrations in the lower stratosphere over Antarctica will increase by 5–10 percent by 2020 and return to pre-1980 levels by about 2060–2075. This is 10–25 years later than predicted in earlier assessments, because of revised estimates of atmospheric concentrations of ozone-depleting substances, including a larger predicted future usage in developing countries. Another factor that may prolong ozone depletion is the drawdown of nitrogen oxides from above the stratosphere due to changing wind patterns.[109] Постепенная тенденция к «исцелению» была отмечена в 2016 году.[16] In 2019, the ozone hole was at its smallest in the previous thirty years, due to the warmer polar stratosphere weakening the polar vortex.[110]

История исследований

Смотрите также: Озоно-кислородный цикл

The basic physical and chemical processes that lead to the formation of an ozone layer in the Earth's stratosphere were discovered by Сидней Чепмен in 1930. Short-wavelength UV radiation splits an oxygen (О
2) molecule into two oxygen (O) atoms, which then combine with other oxygen molecules to form ozone. Ozone is removed when an oxygen atom and an ozone molecule "recombine" to form two oxygen molecules, i.e. O + О
3 → 2О
2. In the 1950s, David Bates and Marcel Nicolet presented evidence that various free radicals, in particular hydroxyl (OH) and nitric oxide (NO), could catalyze this recombination reaction, reducing the overall amount of ozone. These free radicals were known to be present in the stratosphere, and so were regarded as part of the natural balance—it was estimated that in their absence, the ozone layer would be about twice as thick as it currently is.

В 1970 г. Пол Крутцен pointed out that emissions of оксид азота (N
2О), a stable, long-lived gas produced by soil bacteria, from the Earth's surface could affect the amount of оксид азота (NO) in the stratosphere. Crutzen showed that nitrous oxide lives long enough to reach the stratosphere, where it is converted into NO. Crutzen then noted that increasing use of удобрения might have led to an increase in nitrous oxide emissions over the natural background, which would in turn result in an increase in the amount of NO in the stratosphere. Thus human activity could affect the stratospheric ozone layer. In the following year, Crutzen and (independently) Harold Johnston suggested that NO emissions from supersonic passenger aircraft, which would fly in the lower stratosphere, could also deplete the ozone layer. However, more recent analysis in 1995 by David W. Fahey, an atmospheric scientist at the Национальное управление океанических и атмосферных исследований, found that the drop in ozone would be from 1–2 percent if a fleet of 500 supersonic passenger aircraft were operated.[111] This, Fahey expressed, would not be a showstopper for advanced supersonic passenger aircraft development.[112]

Rowland–Molina hypothesis

В 1974 г. Фрэнк Шервуд Роуленд, Chemistry Professor at the University of California at Irvine, and his postdoctoral associate Марио Х. Молина suggested that long-lived organic halogen compounds, such as CFCs, might behave in a similar fashion as Crutzen had proposed for nitrous oxide. Джеймс Лавлок had recently discovered, during a cruise in the South Atlantic in 1971, that almost all of the CFC compounds manufactured since their invention in 1930 were still present in the atmosphere. Molina and Rowland concluded that, like N
2О, the CFCs would reach the stratosphere where they would be dissociated by UV light, releasing chlorine atoms. A year earlier, Richard Stolarski and Ralph Cicerone at the University of Michigan had shown that Cl is even more efficient than NO at catalyzing the destruction of ozone. Similar conclusions were reached by Майкл МакЭлрой и Стивен Вофси в Гарвардский университет. Neither group, however, had realized that CFCs were a potentially large source of stratospheric chlorine—instead, they had been investigating the possible effects of HCl emissions from the Космический шатл, which are very much smaller.

The Rowland–Molina hypothesis was strongly disputed by representatives of the aerosol and halocarbon industries. The Chair of the Board of DuPont was quoted as saying that ozone depletion theory is "a science fiction tale … a load of rubbish … utter nonsense".[113] Роберт Абпланальп, the President of Precision Valve Corporation (and inventor of the first practical aerosol spray can valve), wrote to the Chancellor of Калифорнийский университет в Ирвине to complain about Rowland's public statements.[114] Nevertheless, within three years most of the basic assumptions made by Rowland and Molina were confirmed by laboratory measurements and by direct observation in the stratosphere. The concentrations of the source gases (CFCs and related compounds) and the chlorine reservoir species (HCl and ClONO
2) were measured throughout the stratosphere, and demonstrated that CFCs were indeed the major source of stratospheric chlorine, and that nearly all of the CFCs emitted would eventually reach the stratosphere. Even more convincing was the measurement, by James G. Anderson and collaborators, of chlorine monoxide (ClO) in the stratosphere. ClO is produced by the reaction of Cl with ozone—its observation thus demonstrated that Cl radicals not only were present in the stratosphere but also were actually involved in destroying ozone. McElroy and Wofsy extended the work of Rowland and Molina by showing that bromine atoms were even more effective catalysts for ozone loss than chlorine atoms and argued that the brominated organic compounds известный как halons, widely used in fire extinguishers, were a potentially large source of stratospheric bromine. In 1976 the Национальная академия наук США released a report concluding that the ozone depletion hypothesis was strongly supported by the scientific evidence. In response the United States, Canada and Norway banned the use of CFCs in aerosol spray cans in 1978. Early estimates were that, if CFC production continued at 1977 levels, the total atmospheric ozone would after a century or so reach a steady state, 15 to 18 percent below normal levels. By 1984, when better evidence on the speed of critical reactions was available, this estimate was changed to 5 to 9 percent steady-state depletion.[115]

Crutzen, Molina, and Rowland were awarded the 1995 Нобелевская премия по химии for their work on stratospheric ozone.

Antarctic ozone hole

The discovery of the Antarctic "ozone hole" by Британская антарктическая служба ученые Фарман, Гардинер и Шанклин (first reported in a paper in Природа в мае 1985 г.[116]) came as a shock to the scientific community, because the observed decline in polar ozone was far larger than anyone had anticipated.[49] Спутниковые измерения (ТОМС onbord Нимбус 7 ) showing massive depletion of ozone around the Южный полюс were becoming available at the same time.[117] However, these were initially rejected as unreasonable by data quality control algorithms (they were filtered out as errors since the values were unexpectedly low); the ozone hole was detected only in satellite data when the raw data was reprocessed following evidence of ozone depletion in на месте наблюдения.[82] Когда программного обеспечения was rerun without the flags, the ozone hole was seen as far back as 1976.[118]

Сьюзан Соломон, an atmospheric chemist at the Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA), proposed that химические реакции на polar stratospheric clouds (PSCs) in the cold Антарктика стратосфера caused a massive, though localized and seasonal, increase in the amount of хлор present in active, ozone-destroying forms. The polar stratospheric clouds in Antarctica are only formed when there are very low temperatures, as low as −80 °C, and early spring conditions. In such conditions the кристаллы льда of the cloud provide a suitable surface for conversion of unreactive chlorine compounds into reactive chlorine compounds, which can deplete ozone easily.

Более того, Полярный вихрь сформированный над Антарктида is very tight and the reaction occurring on the surface of the cloud crystals is far different from when it occurs in atmosphere. These conditions have led to ozone hole formation in Antarctica. Этот гипотеза was decisively confirmed, first by лаборатория measurements and subsequently by direct measurements, from the ground and from high-altitude самолеты, of very high concentrations of монооксид хлора (ClO) in the Antarctic stratosphere.[119]

Alternative hypotheses, which had attributed the ozone hole to variations in solar УФ-излучение or to changes in atmospheric circulation patterns, were also tested and shown to be untenable.[120]

Meanwhile, analysis of ozone measurements from the worldwide network of ground-based Dobson spectrophotometers led an international panel to conclude that the ozone layer was in fact being depleted, at all latitudes outside of the tropics.[22] These trends were confirmed by satellite measurements. As a consequence, the major halocarbon-producing nations agreed to phase out production of CFCs, halons, and related compounds, a process that was completed in 1996.

Since 1981 the Программа ООН по окружающей среде, under the auspices of the World Meteorological Organization, has sponsored a series of technical reports on the Scientific Assessment of Ozone Depletion, based on satellite measurements. The 2007 report showed that the hole in the ozone layer was recovering and the smallest it had been for about a decade.[121]The 2010 report found, "Over the past decade, global ozone and ozone in the Arctic and Antarctic regions is no longer decreasing but is not yet increasing. The ozone layer outside the Polar regions is projected to recover to its pre-1980 levels some time before the middle of this century. In contrast, the springtime ozone hole over the Antarctic is expected to recover much later."[122]В 2012, NOAA и НАСА reported "Warmer air temperatures high above the Antarctic led to the second smallest season ozone hole in 20 years averaging 17.9 million square kilometres. The hole reached its maximum size for the season on Sept 22, stretching to 21.2 million square kilometres."[123] A gradual trend toward "healing" was reported in 2016[16] and then in 2017.[124] It is reported that the recovery signal is evident even in the ozone loss saturation altitudes.[125]

The hole in the Earth's ozone layer over the South Pole has affected atmospheric circulation in the Southern Hemisphere all the way to the equator.[126] The ozone hole has influenced atmospheric circulation all the way to the tropics and increased rainfall at low, subtropical latitudes in the Southern Hemisphere.

Arctic ozone "mini-hole"

On March 3, 2005, the journal Природа[127] published an article linking 2004's unusually large Arctic ozone hole to solar wind activity.

On March 15, 2011, a record ozone layer loss was observed, with about half of the ozone present over the Arctic having been destroyed.[128][129][130] The change was attributed to increasingly cold winters in the Arctic stratosphere at an altitude of approximately 20 km (12 mi), a change associated with global warming in a relationship that is still under investigation.[129] By March 25, the ozone loss had become the largest compared to that observed in all previous winters with the possibility that it would become an ozone hole.[131] This would require that the quantities of ozone to fall below 200 Dobson units, from the 250 recorded over central Siberia.[131] It is predicted that the thinning layer would affect parts of Scandinavia and Eastern Europe on March 30–31.[131]

On October 2, 2011, a study was published in the journal Природа, which said that between December 2010 and March 2011 up to 80 percent of the ozone in the atmosphere at about 20 kilometres (12 mi) above the surface was destroyed.[132] The level of ozone depletion was severe enough that scientists said it could be compared to the ozone hole that forms over Antarctica every winter.[132] According to the study, "for the first time, sufficient loss occurred to reasonably be described as an Arctic ozone hole."[132] The study analyzed data from the Аура и CALIPSO satellites, and determined that the larger-than-normal ozone loss was due to an unusually long period of cold weather in the Arctic, some 30 days more than typical, which allowed for more ozone-destroying chlorine compounds to be created.[133] According to Lamont Poole, a co-author of the study, cloud and aerosol particles on which the chlorine compounds are found "were abundant in the Arctic until mid March 2011—much later than usual—with average amounts at some altitudes similar to those observed in the Antarctic, and dramatically larger than the near-zero values seen in March in most Arctic winters".[133]

In 2013, researchers analyzed the data and found the 2010–11 Arctic event did not reach the ozone depletion levels to classify as a true hole. A hole in the ozone is generally classified as 220 Dobson units or lower;[134] the Arctic hole did not approach that low level.[135][136] It has since been classified as a "mini-hole."[137]

Following the ozone depletion in 1997 and 2011, a 90% drop in ozone was measured by weather balloons over the Arctic in March 2020, as they normally recorded 3.5 parts per million of ozone, compared to only around 0.3 parts per million lastly, due to cold temperatures ever recorded since 1979, and a strong polar вихрь which allowed chemicals, including chlorine and bromine, to gnaw away.[138]

A rare hole, the result of unusually low temperatures in the atmosphere above the north pole, was studied in 2020.[139][140]

Tibet ozone hole

As winters that are colder are more affected, at times there is an ozone hole over Tibet. In 2006, a 2.5 million square kilometer ozone hole was detected over Tibet.[141] Also again in 2011 an ozone hole appeared over mountainous regions of Тибет, Синьцзян, Цинхай и Гиндукуш, along with an unprecedented hole over the Arctic, though the Tibet one is far less intense than the ones over the Arctic or Antarctic.[142]

Potential depletion by storm clouds

Research in 2012 showed that the same process that produces the ozone hole over Antarctica occurs over summer storm clouds in the United States, and thus may be destroying ozone there as well.[143][144]

Ozone depletion and global warming

Основная статья: Ozone depletion and global warming

Среди прочего, Роберт Уотсон had a role in the science assessment and in the regulation efforts of ozone depletion and global warming.[45] Prior to the 1980s, the EU, NASA, NAS, UNEP, WMO and the British government had dissenting scientific reports and Watson played a role in the process of unified assessments. Based on the experience with the ozone case, the IPCC started to work on a unified reporting and science assessment[45] to reach a consensus to provide the IPCC Summary for Policymakers.

There are various areas of linkage between ozone depletion and global warming science:

Радиационное воздействие from various greenhouse gases and other sources
  • Такой же CO
    2     radiative forcing that produces global warming is expected to cool the stratosphere.[145] This cooling, in turn, is expected to produce a relative увеличивать in ozone (О
    3    ) depletion in polar area and the frequency of ozone holes.[146]
  • Conversely, ozone depletion represents a radiative forcing of the climate system. There are two opposing effects: Reduced ozone causes the stratosphere to absorb less solar radiation, thus cooling the stratosphere while warming the troposphere; the resulting colder stratosphere emits less long-wave radiation downward, thus cooling the troposphere. Overall, the cooling dominates; the IPCC concludes "observed stratospheric О
    3     losses over the past two decades have caused a negative forcing of the surface-troposphere system    "[24] of about −0.15 ± 0.10 Вт на квадратный метр (Вт / м2).[108]
  • One of the strongest predictions of the greenhouse effect is that the stratosphere will cool.[145] Although this cooling has been observed, it is not trivial to separate the effects of changes in the concentration of greenhouse gases and ozone depletion since both will lead to cooling. However, this can be done by numerical stratospheric modeling. Results from the Национальное управление океанических и атмосферных исследований с Лаборатория геофизической гидродинамики show that above 20 km (12 mi), the greenhouse gases dominate the cooling.[147]
  • As noted under 'Public Policy', ozone depleting chemicals are also often greenhouse gases. The increases in concentrations of these chemicals have produced 0.34 ± 0.03 W/m2 of radiative forcing, corresponding to about 14 percent of the total radiative forcing from increases in the concentrations of well-mixed greenhouse gases.[108]
  • The long term modeling of the process, its measurement, study, design of theories and testing take decades to document, gain wide acceptance, and ultimately become the dominant paradigm. Several theories about the destruction of ozone were hypothesized in the 1980s, published in the late 1990s, and are currently being investigated. Dr Drew Schindell, and Dr Paul Newman, NASA Goddard, proposed a theory in the late 1990s, using computational modeling methods to model ozone destruction, that accounted for 78 percent of the ozone destroyed. Further refinement of that model accounted for 89 percent of the ozone destroyed, but pushed back the estimated recovery of the ozone hole from 75 years to 150 years. (An important part of that model is the lack of stratospheric flight due to depletion of fossil fuels.)

In 2019, NASA reported that there was no significant relation between size of the ozone hole and the climate change.[6]

Заблуждения

CFC weight

Since CFC molecules are heavier than air (nitrogen or oxygen), it is commonly believed that the CFC molecules cannot reach the stratosphere in significant amount.[148] However, atmospheric gases are not sorted by weight; the forces of wind can fully mix the gases in the atmosphere. Lighter CFCs are evenly distributed throughout the turbosphere and reach the upper atmosphere,[149] although some of the heavier CFCs are not evenly distributed.[150]

Percentage of man-made chlorine

Sources of stratospheric chlorine

Another misconception is that "it is generally accepted that natural sources of tropospheric chlorine are four to five times larger than man-made ones." While this statement is strictly true, tropospheric chlorine is irrelevant; это stratospheric chlorine that affects ozone depletion. Chlorine from океанские брызги is soluble and thus is washed by rainfall before it reaches the stratosphere. CFCs, in contrast, are insoluble and long-lived, allowing them to reach the stratosphere. In the lower atmosphere, there is much more chlorine from CFCs and related haloalkanes than there is in HCl from salt spray, and in the stratosphere halocarbons are dominant.[151] Only methyl chloride, which is one of these halocarbons, has a mainly natural source,[152] and it is responsible for about 20 percent of the chlorine in the stratosphere; the remaining 80 percent comes from manmade sources.

Very violent volcanic eruptions can inject HCl into the stratosphere, but researchers[153] have shown that the contribution is not significant compared to that from CFCs.A similar erroneous assertion is that soluble halogen compounds from the volcanic plume of Гора Эребус on Ross Island, Antarctica are a major contributor to the Antarctic ozone hole.[153]

Nevertheless, a 2015 study[154] showed that the role of Гора Эребус volcano in the Antarctic ozone depletion was probably underestimated. На основе NCEP / NCAR повторный анализ data over the last 35 years and by using the NOAA HYSPLIT trajectory model, researchers showed that Erebus volcano gas emissions (including хлористый водород (HCl)) can reach the Antarctic stratosphere via high-latitude cyclones and then the Полярный вихрь. Depending on Erebus volcano activity, the additional annual HCl mass entering the stratosphere from Erebus varies from 1.0 to 14.3 kt.

Первое наблюдение

G.M.B. Добсон mentioned that when springtime ozone levels in the Antarctic over Halley Bay were first measured in 1956, he was surprised to find that they were ~320 DU, or about 150 DU below spring Arctic levels of ~450 DU. These were at that time the only known Antarctic ozone values available. What Dobson describes is essentially the исходный уровень from which the ozone hole is measured: actual ozone hole values are in the 150–100 DU range.[155]

The discrepancy between the Arctic and Antarctic noted by Dobson was primarily a matter of timing: during the Arctic spring ozone levels rose smoothly, peaking in April, whereas in the Antarctic they stayed approximately constant during early spring, rising abruptly in November when the polar vortex broke down.

The behavior seen in the Antarctic ozone hole is completely different. Instead of staying constant, early springtime ozone levels suddenly drop from their already low winter values, by as much as 50 percent, and normal values are not reached again until December.[156]

Location of hole

Some people thought that the ozone hole should be above the sources of CFCs. However, CFCs are well mixed globally in the тропосфера и стратосфера. The reason for occurrence of the ozone hole above Antarctica is not because there are more CFCs concentrated but because the low temperatures help form polar stratospheric clouds.[157] In fact, there are findings of significant and localized "ozone holes" above other parts of the earth, like above Central Asia.[158]

World Ozone Day

В 1994 г. Генеральная Ассамблея ООН voted to designate September 16 as the Международный день охраны озонового слоя, or "World Ozone Day",[159] to commemorate the signing of the Монреальский протокол[160] on that date in 1987.[161]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж "Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer" (PDF). Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010. Всемирная метеорологическая организация. 2011 г.. Получено 13 марта, 2015.
  2. ^ Andino, Jean M. (October 21, 1999). "Chlorofluorocarbons (CFCs) are heavier than air, so how do scientists suppose that these chemicals reach the altitude of the ozone layer to adversely affect it ?". Scientific American. 264: 68.
  3. ^ "Part III. The Science of the Ozone Hole". Получено 5 марта, 2007.
  4. ^ Antara Banerjee; и другие. (2020). "A pause in Southern Hemisphere circulation trends due to the Montreal Protocol". 579. Природа. pp. 544–548. Дои:10.1038/s41586-020-2120-4.
  5. ^ а б "The Antarctic Ozone Hole Will Recover". НАСА. 4 июня 2015 г.. Получено 2017-08-05.
  6. ^ а б Bowden, John (2019-10-21). "Ozone hole shrinks to lowest size since 1982, unrelated to climate change: NASA". Холм. Получено 2019-10-22.
  7. ^ Ansari, Talal (October 23, 2019). "Ozone Hole Above Antarctica Shrinks to Smallest Size on Record" - через www.wsj.com.
  8. ^ Ciaccia, Chris; News, Fox (October 22, 2019). "Antarctic ozone hole shrinks to smallest size on record due to 'rare event'".
  9. ^ "The Ozone Hole-The Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer". Theozonehole.com. 16 сентября 1987 г.. Получено 2019-05-15.
  10. ^ "Background for International Day for the Preservation of the Ozone Layer - 16 September". www.un.org. Получено 2019-05-15.
  11. ^ "World of Change: Antarctic Ozone Hole". earthobservatory.nasa.gov. 2009-06-01. Получено 2020-06-26.
  12. ^ Newman, Paul A. "Chapter 5: Stratospheric Photochemistry Section 4.2.8 ClX catalytic reactions". In Todaro, Richard M. (ed.). Стратосферный озон: электронный учебник. NASA Goddard Space Flight Center Atmospheric Chemistry and Dynamics Branch. Получено 28 мая, 2016.
  13. ^ "Stratospheric Ozone Depletion by Chlorofluorocarbons (Nobel Lecture)—Encyclopedia of Earth". Eoearth.org. Архивировано из оригинал 9 сентября 2011 г.
  14. ^ Scientific Assessment of Ozone Depletion 2010, National Oceanic & Atmospheric Administration
  15. ^ "The Ozone Hole Tour: Part II. Recent Ozone Depletion". Кембриджский университет. Получено 28 марта, 2011.
  16. ^ а б c Соломон, S .; Айви, Д. Дж .; Kinnison, D .; Миллс, М. Дж .; Neely Rr, 3rd; Schmidt, A. (June 30, 2016). «Возникновение оздоровления озонового слоя Антарктики». Наука. 353 (6296): 269–74. Bibcode:2016Научный ... 353..269S. Дои:10.1126 / science.aae0061. PMID  27365314.
  17. ^ Mersmann, Katy; Stein, Theo (November 2, 2017). "Warm Air Helped Make 2017 Ozone Hole Smallest Since 1988". nasa.gov. Получено 31 декабря, 2017.
  18. ^ U.S. EPA: Ozone Depletion. epa.gov
  19. ^ Zafar, A. Mannan; Мюллер, Рольф; Grooss, Jens-Uwe; Robrecht, Sabine; Vogel, Bärbel; Lehmann, Ralph (January 2018). "The relevance of reactions of the methyl peroxy radical (CH3O2) and methylhypochlorite (CH3OCl) for Antarctic chlorine activation and ozone loss" (PDF). Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 70 (1): 1507391. Bibcode:2018TellB..7007391Z. Дои:10.1080/16000889.2018.1507391. ISSN  1600-0889. S2CID  106298119.
  20. ^ Son, Seok-Woo; Han, Bo-Reum; Garfinkel, Chaim I.; Kim, Seo-Yeon; Park, Rokjin; Abraham, N. Luke; Hideharu Akiyoshi; Archibald, Alexander T.; Butchart, N. (2018). "Tropospheric jet response to Antarctic ozone depletion: An update with Chemistry-Climate Model Initiative (CCMI) models". Письма об экологических исследованиях. 13 (5): 054024. Bibcode:2018ERL....13e4024S. Дои:10.1088/1748-9326/aabf21. ISSN  1748-9326.
  21. ^ "Largest-ever Ozone Hole over Antarctica". earthobservatory.nasa.gov. 2000-09-11. Получено 2018-11-26.
  22. ^ а б "Myth: Ozone Depletion Occurs Only In Antarctica". EPA. June 28, 2006. Получено 28 марта, 2011.
  23. ^ Self, Stephen, et al. (1996). "Атмосферное воздействие извержения вулкана Пинатубо в 1991 г.". USGS. Получено 28 мая, 2016.
  24. ^ а б «Изменение климата 2001: Рабочая группа I: Научная основа». межправительственная комиссия по изменению климата Work Group I. 2001. pp. Chapter 6.4 Stratospheric Ozone. Архивировано из оригинал 3 июня 2016 г.. Получено 28 мая, 2016.
  25. ^ 2008 News, Briefs, and Features. НАСА
  26. ^ "Climate Change 2013: The Physical Science Basis". ЮНЕП. Получено 28 мая, 2016.
  27. ^ "Scientific Assessment of Ozone Depletion 1998 – Preface". US National Oceanic & Atmospheric Administration. Получено 21 декабря 2012.
  28. ^ Newman, P. A.; Daniel, J. S .; Waugh, D. W.; Nash, E. R. (2007). "A new formulation of equivalent effective stratospheric chlorine (EESC)" (PDF). Atmos. Chem. Phys. 7 (17): 4537–52. Дои:10.5194/acp-7-4537-2007.
  29. ^ Kauffman, G.B. (2005). "CFCs: On the 75th Anniversary of Their Introduction as Commercial Refrigerants by Thomas Midgley, Jr. (1889–1944)". Chem. Педагог. 10 (3): 217–226. Дои:10.1333/s00897050916a.
  30. ^ "chlorofluorocarbons". Encyclopedia.com. Получено 28 марта, 2011.
  31. ^ Laube, Johannes C.; Newland, Mike J.; Hogan, Christopher; Brenninkmeijer, Carl A. M.; Fraser, Paul J.; Martinerie, Patricia; Oram, David E.; Reeves, Claire E.; Рёкманн, Томас; Schwander, Jakob; Witrant, Emmanuel; Sturges, William T. (March 9, 2014). "Newly detected ozone-depleting substances in the atmosphere" (PDF). Природа Геонауки. 7 (4): 266–269. Bibcode:2014NatGe...7..266L. Дои:10.1038/ngeo2109.
  32. ^ McGrath, Matt (2014-03-09). "Mysterious new man-made gases pose threat to ozone layer". Новости BBC. Получено 10 марта, 2014.
  33. ^ McGrath, Matt (2019-05-22). "China confirmed as source of rise in CFCs". Новости BBC. Получено 2020-04-08.
  34. ^ "China factories releasing thousands of tonnes of illegal CFC gases, study finds". хранитель. 2019-05-23. Получено 2020-04-08.
  35. ^ Stoye2019-05-22T18:00:00+01:00, Emma. "China identified as source of unexpected rise in CFC emissions". Мир химии. Получено 2020-04-08.
  36. ^ Nash, Eric; Newman, Paul (September 19, 2001). "NASA Confirms Arctic Ozone Depletion Trigger". Image of the Day. НАСА. Получено 16 апреля, 2011.
  37. ^ Sparling, Brien (June 26, 2001). "Antarctic Ozone Hole". NASA Advanced Supercomputing Department. Архивировано 3 апреля 2009 года.. Получено 16 апреля, 2011.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  38. ^ Parson, Robert (December 16, 1997). "Antarctic ozone-depletion FAQ, section 7". Faqs.org. Получено 16 апреля, 2011.
  39. ^ Toon, Owen B.; Turco, Richard P. (June 1991). "Polar Stratospheric Clouds and Ozone Depletion" (PDF). Scientific American. 264 (6): 68–74. Bibcode:1991SciAm.264...68T. Дои:10.1038/scientificamerican0691-68. Архивировано из оригинал (PDF) 25 февраля 2011 г.. Получено 16 апреля, 2011.
  40. ^ Sumi´nska-Ebersoldt; Lehmann, R.; Wegner, T.; Grooß, J.-U.; Hösen, E.; Weigel, R.; Frey, W .; Griessbach, S.; Mitev, V.; Emde, C.; Volk, C. M.; Borrmann, S.; Rex, M.; Stroh, F.; von Hobe, M. (July 2011). "ClOOCl photolysis at high solar zenith angles: analysis of the RECONCILE self-match flight". Atmos. Chem. Phys. 12 (3): 1353–1365. Bibcode:2012ACP....12.1353S. Дои:10.5194/acp-12-1353-2012.
  41. ^ "Ozone Facts: What is the Ozone Hole?". Ozone Hole Watch. НАСА. 18 ноября 2009 г.. Получено 16 апреля, 2011.
  42. ^ Rowland, Frank Sherwood (May 29, 2006). "Stratospheric ozone depletion". Фил. Пер. R. Soc. B. 361 (1469): 769–790. Дои:10.1098/rstb.2005.1783. ЧВК  1609402. PMID  16627294. 4. Free radical reactions for ozone removal: Reaction 4.1
  43. ^ Boyesa, Edward; Stanisstreeta, Martin (1992). "Students' perceptions of global warming". Международный журнал экологических исследований. 42 (4): 287–300. Дои:10.1080/00207239208710804.
  44. ^ Compare Sheldon Ungar, 2000 and various web sites such as Гэвин Шмидт 's realclimate complaint in Ozone depletion and global warming 2005 или UCS FAQ on the topic
  45. ^ а б c d е ж Reiner Grundmann Technische Problemlösung, Verhandeln und umfassende Problemlösung, generic problem solving capability) in Gesellschaftliche Komplexität und kollektive Handlungsfähigkeit (Societys complexity and collective ability to act), ed. Schimank, U. (2000). Frankfurt/Main: Campus, p.154-182 book summary at the Max Planck Gesellschaft В архиве 2014-10-12 на Wayback Machine
  46. ^ Gunkel, Christoph (September 13, 2013). "Öko-Coup aus Ostdeutschland". Der Spiegel (на немецком). Получено 4 сентября 2015.
  47. ^ а б c d Ungar, Sheldon (1 July 2000). "Knowledge, ignorance and the popular culture: climate change versus the ozone hole". Общественное понимание науки. 9 (3): 297–312. Дои:10.1088/0963-6625/9/3/306. S2CID  7089937.
  48. ^ Grundmann, Reiner (May 14, 2007). "Climate Change and Knowledge Politics" (PDF). Экологическая политика. 16 (3): 414–432. CiteSeerX  10.1.1.535.4984. Дои:10.1080/09644010701251656. S2CID  153866225. Архивировано из оригинал (PDF) on August 26, 2014.
  49. ^ а б Zehr, Stephen C. (1994). "Accounting for the Ozone Hole: Scientific Representations of an Anomaly and Prior Incorrect Claims in Public Settings". Социологический Ежеквартальный. 35 (4): 603–19. Дои:10.1111/j.1533-8525.1994.tb00419.x. JSTOR  4121521.
  50. ^ «Изменение климата 2001: Рабочая группа I: Научная основа». межправительственная комиссия по изменению климата Work Group I. 2001. pp. Chapter 9.3.2 Patterns of Future Climate Change. Архивировано из оригинал 3 июня 2016 г.. Получено 28 мая, 2016.
  51. ^ Muir, Patricia (March 6, 2008). "Stratospheric Ozone Depletion". Государственный университет Орегона. Получено 16 апреля, 2011.
  52. ^ "Long-term increase in summer UV radiation". NIWA. 1999-09-09. Получено 4 декабря, 2013.
  53. ^ McKenzie, Richard; Conner, Brian; Bodeker, Greg (September 10, 1999). "Increased Summertime UV Radiation in New Zealand in Response to Ozone Loss". Наука. 285 (5434): 1709–1711. Дои:10.1126/science.285.5434.1709. PMID  10481002.
  54. ^ Banerjee, Antara (25 March 2020). "A pause in Southern Hemisphere circulation trends due to the Montreal Protocol". Природа. 579 (7800): 544–548. Bibcode:2020Natur.579..544B. Дои:10.1038/s41586-020-2120-4. PMID  32214266. S2CID  214648481. Получено 31 марта 2020.
  55. ^ "Health and Environmental Effects of Ozone Layer Depletion". EPA. 2013-02-15. Получено 26 сентября, 2013.
  56. ^ "Reconstruction of Paleobehavior of Ozonosphere Based on Response to UV-B Radiation Effect in Dendrochronologic Signal" (PDF). Atmospheric Radiation Measurement, USA. Получено 28 мая, 2016.
  57. ^ The HIPERION Report (PDF) (Отчет). Эквадорское гражданское космическое агентство. 2008 г.
  58. ^ Lilley, Ray (October 5, 2000). "Ozone Hole Over City for First Time". Ассошиэйтед Пресс. Получено 13 марта, 2015.
  59. ^ Bais, F.; Luca, R. M.; Bornman, J. F.; Williamson, C. E.; Sulzberger, B.; Austin, A. T.; Wilson, S. R.; Andrady, A. L.; Bernhard, G.; McKenzie, R. L.; Aucamp, P. J. (2018-02-14). "Environmental effects of ozone depletion, UV radiation and interactions with climate change: UNEP Environmental Effects Assessment Panel, update 2017". Фотохимические и фотобиологические науки. 17 (2): 127–179. Дои:10.1039/c7pp90043k. ISSN  1474-905X. ЧВК  6155474. PMID  29404558.
  60. ^ de Gruijl, Frank R. (Summer 1995). "Impacts of a Projected Depletion of the Ozone Layer". Последствия. 1 (2).
  61. ^ Fears, T. R.; Bird, C. C.; Guerry d, 4th; Sagebiel, R. W.; Gail, M. H.; Elder, D. E.; Halpern, A.; Holly, E. A.; Hartge, P.; Tucker, M. A. (2002). "Average midrange ultraviolet radiation flux and time outdoors predict melanoma risk". Рак Res. 62 (14): 3992–6. PMID  12124332.
  62. ^ Abarca, J. F.; Casiccia, C. C. (December 2002). "Skin cancer and ultraviolet-B radiation under the Antarctic ozone hole: southern Chile, 1987–2000". Photodermatol Photoimmunol Photomed. 18 (6): 294–302. Дои:10.1034/j.1600-0781.2002.02782.x. PMID  12535025. S2CID  25748826.
  63. ^ West, S. K.; Duncan, D. D.; Muñoz, B .; Rubin, G. S.; Fried, L. P.; Bandeen-Roche, K.; Schein, O. D. (1998). "Sunlight exposure and risk of lens opacities in a population-based study: the Salisbury Eye Evaluation project". JAMA. 280 (8): 714–8. Дои:10.1001/jama.280.8.714. PMID  9728643.
  64. ^ Dobson, R. (2005). "Ozone depletion will bring big rise in number of cataracts". BMJ. 331 (7528): 1292–1295. Дои:10.1136/bmj.331.7528.1292-d. ЧВК  1298891.
  65. ^ "Ozone: Good Up High, Bad Nearby" (PDF). EPA. Archived from the original on June 2, 2013. Получено 13 марта, 2015.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  66. ^ Webb, Ann R.; Engelsen, Ola (2006). "Calculated Ultraviolet Exposure Levels for a Healthy Vitamin D Status". Фотохимия и фотобиология. 82 (6): 1697–1703. Дои:10.1111/j.1751-1097.2006.tb09833.x. ISSN  1751-1097. PMID  16958558. S2CID  222102318.
  67. ^ Melamed, M. L.; Michos, E. D.; Post, W.; Astor, B. (2008). "25-hydroxyl Vitamin D Levels and the Risk of Mortality in the General Population". Arch. Междунар. Med. 168 (15): 1629–37. Дои:10.1001/archinte.168.15.1629. ЧВК  2677029. PMID  18695076.
  68. ^ Vieth R (1999). "Vitamin D supplementation, 25-hydroxyvitamin D concentrations, and safety". Являюсь. J. Clin. Нутр. 69 (5): 842–56. Дои:10.1093/ajcn/69.5.842. PMID  10232622.
  69. ^ "Sunburned whales: Troubling environment news of the week". Вашингтон Пост. BlogPost (blog). 11 ноября 2010 г.. Получено 28 марта, 2011.
  70. ^ Thomas, Abbie (November 10, 2010). "Whales showing more sun damage". Abc.net.au. Получено 28 марта, 2011.
  71. ^ Mayer, S. J. (1992-08-08). "Stratospheric ozone depletion and animal health". Veterinary Record. 131 (6): 120–122. Дои:10.1136/vr.131.6.120. ISSN  0042-4900. PMID  1529513. S2CID  22177257.
  72. ^ Sinha, R.P .; Singh, S. C.; Häder, D. P. (1999). "Photoecophysiology of cyanobacteria". Recent Research Developments in Photochemistry and Photobiology. 3: 91–101.
  73. ^ "Health and Environmental Effects of Ozone Layer In Plants". U.S Environmental Protection Agency. 2013-02-15. Получено 12 ноября, 2013.
  74. ^ Searles, Peter S.; Flint, Stephan D.; Caldwell, Martyn M. (2001-03-01). "A meta-analysis of plant field studies simulating stratospheric ozone depletion". Oecologia. 127 (1): 1–10. Bibcode:2001Oecol.127....1S. Дои:10.1007/s004420000592. ISSN  1432-1939. PMID  28547159. S2CID  7049908.
  75. ^ Xiong, Fusheng S .; Дэй, Томас А. (2001-02-01). «Влияние солнечного ультрафиолетового излучения B во время весеннего истощения озонового слоя на фотосинтез и производство биомассы антарктических сосудистых растений». Физиология растений. 125 (2): 738–751. Дои:10.1104 / стр.125.2.738. ISSN  0032-0889. ЧВК  64875. PMID  11161031.
  76. ^ Аллен, Дамиан Дж .; Ногес, Сальвадор; Бейкер, Нил Р. (1998-11-01). «Истощение озонового слоя и усиление УФ-В-излучения: есть ли реальная угроза фотосинтезу?». Журнал экспериментальной ботаники. 49 (328): 1775–1788. Дои:10.1093 / jxb / 49.328.1775. ISSN  0022-0957.
  77. ^ Бьорн, Ларс Олоф (1996-12-01). «Влияние разрушения озонового слоя и увеличения УФ-B на наземные экосистемы». Международный журнал экологических исследований. 51 (3): 217–243. Дои:10.1080/00207239608711082. ISSN  0020-7233.
  78. ^ Национальная Академия Наук (1976). Галоуглероды, воздействие на стратосферный озон. Вашингтон, округ Колумбия. ISBN  9780309025324. Получено 28 мая, 2016.
  79. ^ а б c d Морризетт, Питер М. (1989). «Эволюция ответных мер политики на истощение стратосферного озона». Журнал природных ресурсов. 29: 793–820. Получено 20 апреля, 2010.
  80. ^ Савчук, Артур Р. (19 декабря 1994 г.). «Добровольные инициативы по сокращению выбросов парниковых газов», «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 6 июля 2011 г.. Получено 2010-06-03.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь). DuPont Canada Inc.
  81. ^ Шабеков, Филипп (5 ноября 1986 г.). "Отчет США предсказывает рост рака кожи из-за потери озона". Нью-Йорк Таймс. п. A1. Получено 10 января, 2013.
  82. ^ а б Грундманн, Райнер (2001). Транснациональная экологическая политика: озоновый слой. Нью-Йорк: Рутледж. ISBN  978-0-415-22423-9.
  83. ^ а б «Поправки к Монреальскому протоколу | Защита озонового слоя | Агентство по охране окружающей среды США». Epa.gov. 28 июня 2006 г.. Получено 28 марта, 2011.
  84. ^ Гаро, Брайан Дж. (2010). «Критический обзор успешного отказа от ХФУ по сравнению с отложенным поэтапным отказом от бромистого метила в Монреальском протоколе». Международные экологические соглашения: политика, право и экономика. 10 (3): 209–231. Дои:10.1007 / s10784-010-9120-z. S2CID  153692785.
  85. ^ Decanio, Стивен Дж .; Норман, Кэтрин С. (июль 2005 г.). «Экономика« критического использования »бромистого метила в соответствии с Монреальским протоколом». Современная экономическая политика. 23 (3): 376–393. Дои:10.1093 / cep / byi028.
  86. ^ Сарма, К. Мадхава «Соблюдение многосторонних природоохранных соглашений по защите озонового слоя» в Ulrich Beyerlin et al. Обеспечение соблюдения многосторонних природоохранных соглашений Лейден: Мартинус Нийхофф, 2006 г.
  87. ^ Приятель, Джон (2001). «Сделать мир лучше: пример озоновой кампании Гринпис». Обзор Европейского сообщества и международного экологического права. 10 (2): 190–198. Дои:10.1111/1467-9388.00275.
  88. ^ Карри, Дункан Э.Дж. (2005) «Опыт Гринпис Интернэшнл» в Туллио Тревес и др. (ред.) Гражданское общество, международные суды и комплаенс-органы Гаага, Нидерланды: TMC Asser.
  89. ^ Бенедик, Ричард Эллиот (1991) Озоновая дипломатия. Кембридж, Массачусетс: Гарвардский университет.
  90. ^ а б "С днём рождения, Greenfreeze!". Гринпис Интернэшнл. Получено 28 мая, 2016.
  91. ^ Стаффорд, Эдвин Р .; Хартман, Кэти Л .; Лян, Ин (2016-10-10). «Силы, способствующие распространению экологических инноваций в Китае: пример Greenfreeze» (PDF). Бизнес-горизонты. 46 (2): 47–56. Дои:10.1016 / S0007-6813 (03) 00009-0. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-10-10.
  92. ^ «Экологически чистые морозильники приходят в Соединенные Штаты». NBC Нью-Йорк. Получено 28 мая, 2016.
  93. ^ а б c «Гринпис США». Greenpeace.org. 23 сентября 2015 г.. Получено 27 сентября, 2015.
  94. ^ а б "Greenfreeze: революция в бытовом холодильнике". Ecomall.com. 1 января 1995 г.. Получено 28 мая, 2016.
  95. ^ «Натуральные хладагенты - Бизнес». Гринпис Интернэшнл. Получено 28 мая, 2016.
  96. ^ "La Historia del" Greenfreeze"". Илюстрадос!. Получено 27 сентября, 2015.
  97. ^ "Lanzan la primera de las" Propuestas Greenpeace ": la heladera" Greenfreeze "| Greenpeace Argentina". Greenpeace.org. Получено 27 сентября, 2015.
  98. ^ «Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. TemaNord 516/2003» (PDF). Norden.org. 1 января 2003 г. Архивировано 27 февраля 2008 г.. Получено 28 марта, 2011.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  99. ^ "Der Greenfreeze - endlich in den USA angekommen". Гринпис. Получено 28 мая, 2016.
  100. ^ "Discurso de Frank Guggenheim no lançamento do Greenfreeze". Бразилия. Получено 28 мая, 2016.
  101. ^ "Хронология программы SNAP | Альтернативы / SNAP | Агентство по охране окружающей среды США". Epa.gov. 2014-10-15. Получено 27 сентября, 2015.
  102. ^ «Победа Greenfreeze F-Gas! Более экологичные холодильники наконец легализованы в США» Гринпис США. 14 декабря 2011 г. Архивировано с оригинал 29 января 2012 г.. Получено 1 января, 2018.
  103. ^ «GE открывает дверь в будущее более чистого домашнего холодильного оборудования» (Пресс-релиз). Архивировано 5 июня 2011 года.. Получено 24 августа, 2014.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  104. ^ Молина, М.; Zaelke, D .; Сарма, К. М .; Андерсен, С. О .; Раманатан, V .; Каниару, Д. (2009). "Снижение риска резкого изменения климата с помощью Монреальского протокола и других регулирующих мер в дополнение к сокращению выбросов CO2 выбросы ". Труды Национальной академии наук. 106 (49): 20616–20621. Bibcode:2009ПНАС..10620616М. Дои:10.1073 / pnas.0902568106. ЧВК  2791591. PMID  19822751.
  105. ^ Норман, Кэтрин; Деканио, Стивен; Вентилятор, Лин (2008). «Монреальскому протоколу 20 лет: текущие возможности интеграции с защитой климата». Глобальное изменение окружающей среды. 18 (2): 330–340. Дои:10.1016 / j.gloenvcha.2008.03.003.
  106. ^ Эстрада, Франциско (2013). «Статистически полученный вклад различных антропогенных влияний на температурные изменения в двадцатом веке». Природа Геонауки. 6 (12): 1050–1055. Bibcode:2013НатГе ... 6.1050E. Дои:10.1038 / ngeo1999. HDL:2144/27169.
  107. ^ «Исследование NOAA показывает, что выбросы оксида азота в настоящее время превышают уровень озоноразрушающих выбросов». Noaanews.noaa.gov. 27 августа 2009 г.. Получено 6 апреля, 2011.
  108. ^ а б c «Резюме для политиков» (PDF). Специальный доклад МГЭИК / ГТОЭО по охране озонового слоя и глобальной климатической системы: вопросы, связанные с гидрофторуглеродами и перфторуглеродами. Кембридж: Опубликовано для Межправительственной группы экспертов по изменению климата [издано] Cambridge University Press. 2005 г. ISBN  978-0-521-86336-0. Получено 28 мая, 2016.
  109. ^ Канадский спутник SCISAT объясняет истощение озонового слоя в 2006 году. Канадское космическое агентство. 6 октября 2006 г.
  110. ^ "Озоновая дыра закрывается". Space Daily. Космическая медиа-сеть. 12 ноября 2019 г.. Получено 8 декабря 2019.
  111. ^ Липкин, Ричард (7 октября 1995 г.). Выбросы ТПО снижают уровень стратосферного озона. (Введение 500 новых сверхзвуковых транспортных самолетов к 2015 году может разрушить озоновый слой на целых 1%). Новости науки.
  112. ^ «Увеличение количества сверхзвуковых реактивных двигателей может стать угрозой для озона. Самолет U-2 следует за Concorde, изучает частицы выхлопных газов». Балтимор Сан. Newsday. 8 октября 1995 г.. Получено 21 декабря, 2012.
  113. ^ «Du Pont: пример корпоративной стратегии 3D». Гринпис. 1997. Архивировано 6 апреля 2012 года.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  114. ^ Роан, Шэрон (1989) Озоновый кризис: 15-летняя эволюция внезапной глобальной чрезвычайной ситуации, Нью-Йорк: Wiley, стр. 56 ISBN  0-471-52823-4
  115. ^ Причины и последствия снижения уровня стратосферного озона: новая информация. Национальный исследовательский совет. 1982. с. Резюме, 3. Дои:10.17226/319. ISBN  978-0-309-03248-3.
  116. ^ Фарман, Дж. К.; Гардинер, Б.Г.; Шанклин, Дж. Д. (1985). «Большие потери общего содержания озона в Антарктиде свидетельствуют о сезонном ClOИкс/НЕТИкс взаимодействие". Природа. 315 (6016): 207–210. Bibcode:1985Натура.315..207F. Дои:10.1038 / 315207a0. S2CID  4346468.
  117. ^ Бхартия, Паван Кумар; МакПетерс, Ричард Д. (2018). «Открытие озоновой дыры в Антарктике». Comptes Rendus Geoscience. Elsevier BV. 350 (7): 335–340. Дои:10.1016 / j.crte.2018.04.006. ISSN  1631-0713.
  118. ^ История и политика по состоянию на 30 сентября 2016 г.
  119. ^ Соломон, П. М .; Коннор, Б .; De Zafra, R.L .; Пэрриш, А .; Barrett, J .; Харамилло, М. (1987). «Высокие концентрации монооксида хлора на малых высотах в стратосфере Антарктического источника: вековые вариации». Природа. 328 (6129): 411–413. Bibcode:1987Натура.328..411S. Дои:10.1038 / 328411a0. S2CID  4335797.
  120. ^ Редди, Дживананда (4 ноября 2008 г.). Мифы и реальность об изменении климата. п. 32. Получено 20 декабря 2018.
  121. ^ «Озоновая дыра закрывается, исследования показывают». ABC News. Австралийская радиовещательная комиссия. 16 ноября 2007 г.
  122. ^ «Новый отчет подчеркивает двустороннюю связь между озоновым слоем и изменением климата». Центр новостей ЮНЕП. 16 ноября 2010 г.
  123. ^ «NOAA, NASA: озоновая дыра в Антарктике вторая по величине за 20 лет». 24 октября 2012 г.
  124. ^ Куттиппурат, Джаянараянан; Наир, Прижита Дж. (2017-04-03). «Признаки восстановления озоновой дыры в Антарктике». Научные отчеты. 7 (1): 585. Bibcode:2017НатСР ... 7..585K. Дои:10.1038 / s41598-017-00722-7. ISSN  2045-2322. ЧВК  5429648. PMID  28373709.
  125. ^ Kuttippurath, J .; Kumar, P .; Nair, P.J .; Панди, П. К. (21 ноября 2018 г.). «Возникновение восстановления озона, подтвержденное сокращением случаев насыщения антарктической потери озона». NPJ Климатические и атмосферные науки. 1 (1): 1–8. Дои:10.1038 / s41612-018-0052-6. ISSN  2397-3722.
  126. ^ «Исследование связывает озоновую дыру с погодными изменениями». Институт Земли - Колумбийский университет. 22 апреля 2011 г.. Получено 21 декабря, 2012.
  127. ^ Ширмайер, Квирин (2005). «Солнечный ветер бьет озоновый слой». Природа. Дои:10.1038 / news050228-12. Получено 28 мая, 2016.
  128. ^ Делл'Амор, Кристина (22 марта 2011 г.). "Первая озоновая дыра на Северном полюсе?". Национальная география. Получено 6 апреля, 2011.
  129. ^ а б Ассоциация немецких исследовательских центров им. Гельмгольца (14 марта 2011 г.). «Арктика на грани рекордной потери озона». Science Daily. Получено 6 апреля, 2011.
  130. ^ «Озоновое решето Арктики: более глобальные странности?». Scienceblogs.com. 25 марта 2011 года. Архивировано 4 апреля 2011 года.. Получено 6 апреля, 2011.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  131. ^ а б c «Озоновая дыра приближается к Европе». EurActiv. Архивировано из оригинал 4 апреля 2011 г.. Получено 6 апреля, 2011.
  132. ^ а б c «Потеря озона в Арктике на рекордном уровне». BBC News Online. 2 октября 2011 г. В архиве из оригинала 2 октября 2011 г.. Получено 3 октября, 2011.
  133. ^ а б «Беспрецедентная потеря озона в Арктике в 2011 году, говорится в исследовании под руководством НАСА» (Пресс-релиз). НАСА. 2 октября 2011 г.. Получено 1 июля, 2016.
  134. ^ Миллан, Луис; Мэнни, Глория (2017-05-02). «Оценка представления озоновых мини-дыр в повторных анализах в северном полушарии». Обсуждения химии и физики атмосферы. 17 (15): 9277. Bibcode:2017ACP .... 17.9277M. Дои:10.5194 / acp-2017-341.
  135. ^ Strahan, S.E .; Дуглас, А. Р .; Ньюман, П. А. (2013). «Вклад химии и переноса в низкий уровень содержания озона в Арктике в марте 2011 г. по данным наблюдений Aura MLS». Журнал геофизических исследований: атмосферы. 118 (3): 1563–1576. Bibcode:2013JGRD..118.1563S. Дои:10.1002 / jgrd.50181. HDL:2060/20120011691. ISSN  2169-8996. S2CID  128447261.
  136. ^ Зелл, Холли (2013-06-07). «НАСА выявило причины образования арктической озоновой дыры 2011 года». НАСА. Получено 2019-10-03.
  137. ^ Земля, Стефани Паппас 2013-03-11T23: 38: 39Z Планета. "Причина открытия странной озоновой дыры в Арктике". livescience.com. Получено 2019-10-03.
  138. ^ «Над Арктикой открывается редкая озоновая дыра - и она большая». Природа. 27 марта 2020.
  139. ^ Харви, Фиона (07.04.2020). «В озоновом слое над Арктикой открывается рекордная дыра». Хранитель. ISSN  0261-3077. Получено 2020-04-08.
  140. ^ Люббен, Алекс (8 апреля 2020 г.). «Теперь в озоновом слое есть еще одна дыра. Отлично». Порок.
  141. ^ "Новости Земли: китайские ученые обнаружили новую озоновую дыру над Тибетом". Elainemeinelsupkis.typepad.com. 4 мая 2006 г.. Получено 6 апреля, 2011.
  142. ^ Ширмайер, Квирин (22 февраля 1999 г.). «The Great Beyond: арктическая озоновая дыра вызывает беспокойство». Blogs.nature.com. Получено 6 апреля, 2011.
  143. ^ Оськин, Бекки (26 июля 2012 г.). «Грозовые облака могут пробить дыры в озоне». LiveScience. Получено 13 марта, 2015.
  144. ^ Фонтан, Генри (27 июля 2012 г.). «Штормы угрожают озоновому слою над США, говорится в исследовании». Нью-Йорк Таймс. п. A1. Получено 13 марта, 2015.
  145. ^ а б Hegerl, Gabriele C .; и другие. «Понимание и объяснение изменения климата» (PDF). Изменение климата 2007: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. межправительственная комиссия по изменению климата. п. 675. Получено 1 февраля, 2008.
  146. ^ "Истощение озонового слоя". ЮНЕП / DEWA / Earthwatch. 16 января 2010. Архивировано с оригинал 16 января 2010 г.
  147. ^ «Относительная роль озона и других парниковых газов в изменении климата в стратосфере». Лаборатория геофизической гидродинамики. 29 февраля 2004 г. Архивировано 20 января 2009 г.. Получено 13 марта, 2015.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  148. ^ Сильверман, Эми (4 мая 1995 г.). «Фреон Легкий». Новости Phoenix. Получено 6 апреля, 2011.
  149. ^ FAQ, часть I, раздел 1.3.
  150. ^ Fabian, P .; Borchers, R .; Krüger, B.C .; Лал, С. (1985). «Вертикальное распределение CFC-114 (CClF2-CClF2) в атмосфере». Журнал геофизических исследований. 90 (D7): 13091. Bibcode:1985JGR .... 9013091F. Дои:10.1029 / JD090iD07p13091.
  151. ^ Часто задаваемые вопросы об озоноразрушении, часть II, раздел 4.3
  152. ^ Yokouchi, Y .; Noijiri, Y .; Barrie, L.A .; Toom-Sauntry, D .; Machida, T .; Inuzuka, Y .; Акимото, H .; Li, H. -J .; Fujinuma, Y .; Аоки, С. (2000). «Сильный источник хлористого метила в атмосфере из тропических прибрежных земель». Природа. 403 (6767): 295–298. Bibcode:2000Натура.403..295л. Дои:10.1038/35002049. PMID  10659845. S2CID  4318352.
  153. ^ а б часто задаваемые вопросы об озоноразрушении, часть II, раздел 4.4
  154. ^ Зуев, В.В .; Зуева, Н.Е .; Савельева, Е.С .; Герасимов, В. (2015). «Истощение озонового слоя в Антарктике, вызванное выбросами газа вулкана Эребус». Атмосферная среда. 122: 393–399. Bibcode:2015AtmEn.122..393Z. Дои:10.1016 / j.atmosenv.2015.10.005.
  155. ^ Добсон, Г. (1968) Изучение атмосферы, 2-е издание, Оксфорд.
  156. ^ часто задаваемые вопросы об озоноразрушении, часть III, раздел 6. faqs.org
  157. ^ "Часто задаваемые вопросы об озоноразрушении, Антарктика". Faqs.org. Получено 6 апреля, 2011.
  158. ^ Шэн Бо Чен, Лян Чжао и Ю Лунтао (2017 г.), «Изменение стратосферного озона над Тибетским плато», Исследования загрязнения атмосферы, 8 (3): 528–534, Дои:10.1016 / j.apr.2016.11.007CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  159. ^ «Международный день охраны озонового слоя, 16 сентября». www.un.org. Получено 2020-04-22.
  160. ^ Канада, Окружающая среда и изменение климата (2015-02-20). «Разрушение озонового слоя: Монреальский протокол». эм. Получено 2020-04-22.
  161. ^ Андерсен, Стивен О .; Сарма, К. Мадхава (2002). Защита озонового слоя: история Организации Объединенных Наций. Earthscan. п. 272. ISBN  9781849772266.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка