MỤC LỤC
Tốc độ quang phân của bất kỳ phân tử trong khí quyển có thể được tính bằng cách tích hợp các sản phẩm của dòng sự cố, các quang phân cắt trong thực tế điều này là không bao giờ thực hiện. Cho hội nhập số duy nhất phải xem xét một loạt bước sóng có liên quan tương ứng với phạm vi hơn mà hình ảnh phân ly có thể xảy ra và phạm vi đó có một dòng tím tương đối cao.
SỐ LƯỢNG PHOTON HẤP THỤ BỞI O 2
SỰ PHÂN LY CỦA O NGUYÊN TỬ TRONG KHÍ QUYểN
NỒNG ĐỘ TRẠNG THÁI GẦN ỔN ĐỊNH
Khi , năm sau, những dự đoỏn được so sỏnh với cỏc phộp đo , một sự khỏc biệt phự hợp và rừ ràng đó được tỡm thấy cả ở nồng độ cao điểm và trong hồ sơ cá nhân của ozon như một chức năng của độ cao. Tuổi thọ trung bình dài cho O2 có nghĩa là phân phối toàn cầu của nó bị chi phối bởi cả thông lượng bức xạ tia cực tím đến và bằng các chuyển động toàn cầu của khối không khí.
CHU TRÌNH CHAPMAN
Do đó, cấu trúc vĩ mô của không khí thấp hơn giữa phát sinh một cách tự nhiên từ sự tương tác của ánh sáng tia cực tím từ mặt trời và oxy phân tử , dẫn đến sự hình thành của tầng ozone. Lưu ý rằng, hiệu ứng nhiệt trên bầu khí quyển sau chặt chẽ tỷ lệ pha trộn của tầng ozone hơn là nồng độ của nó do sự thay đổi nhanh chóng trong mật độ không khí xung quanh đó đã được đun nóng (nghĩa là nhiệt dung của không khí giảm dần theo độ cao ngày càng tăng, đòi hỏi ít ozone để tạo ra một sự thay đổi nhiệt độ cho trước ).
ÁNH SÁNG TỚI BỀ MẶT TRÁI ĐẤT
Midgley và đồng nghiệp của mình ngay sau đó R-12 do lạnh hữu ích khác , và tất cả mọi thứ. Trong năm 1970 một nhà khoa học sáng tạo, James Lovelock , phát triển một máy dò đó là ít nhất một triệu lần nhạy cảm hơn trước dò để phát hiện các hydrocarbon halogen hóa. Các máy dò điện tử chụp được sử dụng để phát hiện nồng độ trichlorotrifluoroethane.
Lovelock nhận thấy rằng CFC-113 đã được phát hiện luôn luôn ở về cùng một nồng độ gần nhà của ông trên bờ biển phía tây của Ai-len. Một trong những công cụ của mình sau đó đã được thực hiện cùng trên tàu RV nghiên cứu Schackleton trên một hành trình từ Anh tới Nam Cực. Các kết quả của các phép đo cho thấy nồng độ CFC-113 dường như là cực kỳ không đổi trên toàn thế giới , mặc dù có một số biến thể trong vĩ độ.
Một ước tính nhanh tổng số CFC-113 trong khí quyển cho thấy nó đã được về bình đẳng cho tất cả các CFC-113 đã được sản xuất cho đến nay.
TẠI SAO CHẤT CFC LẠI Bấ̀N Vấ̀ MẶT HểA HỌC?
DÃY THỜI GIAN SỐNG VÀ PHẠM VI KHÔNG GIAN CỦA CÁC KHÍ TRONG KHÍ QUYỂN
Nó đã được chỉ sau khi công bố bởi Lovelock vào nồng độ khí quyển của CFC-113 , mà James Sherwood Rowland và nhà nghiên cứu bậc sau tiến sĩ của mình, Mario Molina , bắt đầu suy nghĩ về những tác động có thể có của chất CFC trên tầng ozone của Trái đất. Đối với cơ chế xúc tác này, phản ứng của Cl với O3 quả trong việc hình thành ClO gốc, có phản ứng với các nguyên tử O để cải cách Cl. Như bạn sẽ thấy trong các trang sau đó, hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào sự hiện diện của nồng độ thích hợp của các nguyên tử O.
Từ O nguyên tử được hình thành bởi tia UV bước sóng ngắn , họ phong phú hơn trong tầng bình lưu trên chứ không phải là trong tầng bình lưu giữa thấp hơn, nơi tập trung cao nhất của ozone được tìm thấy. Như một hệ quả , chu kỳ này không phải là chu kỳ Cl hiệu quả nhất để loại bỏ O3 - mặc dù nó đang ở trong tầng bình lưu cao. Vì vậy, cơ chế phá hủy tầng ozon đã cho thấy có sự tham gia của nguyên tử Cl, mà nguyên tử Cl dễ dàng được sinh ra từ CFCs ở tầng bình lưu và tầng ozon.
BÌNH LƯU: CỬA SỔ CƠ HỘI CHO Cl
TẦNG BÌNH LƯU: CỬA SỔ Ở 205nm
HẠN CHẾ CÁC CHU TRÌNH XÚC TÁC
CÁC CHU TRÌNH PHÁ HỦY O 3 TRONG TẦNG BÌNH LƯU
CHU TRÌNH NÀO CHIẾM ƯU THẾ HƠN?
Một vòng không quá ngắn từ ozone tầng bình lưu không địa cực đến tầng bình lưu địa cực. Tại sao ta mất 1 thờ gian dài để thực hiện chính sách làm giảm chúng, hoặc giảm không sản xuất nữa.
Đây là trạm nghiên cứu ở Nam cực BAS của Anh ở vịnh Halley, quang phổ kế Dobson ở những ngôi nhà này được sử dụng để ghi lại cột mật độ tổng của ozon. Ngôi nhà được xây dựng lại mỗi năm để tránh sự xâm hại của băng.
Đội nghiên cứu Nam cực của Anh (British Antarctic Survey, BAS) đó theo dừi lượng ozon ở phớa trờn Nam cực từ những năm 1950. Một bài báo đã được công bố của các nhà nghiên cứu 1 năm sau đó đã chỉ ra rằng các nguyên tử Cl từ CFCs là nguyên nhân gây ra sự giảm này. Cỏc thiờ́t bị đó được sử dụng để theo dừi cột mật độ ozon ở vịnh Halley là quang phổ kế Dobson.
Nguyên tắt hoạt động của chúng sẽ được mô tả trong thời gian sắp tới.
GIÁM SÁT NỒNG ĐỘ OZONE
CẤU TRÚC DỌC CỦA LỖ THỦNG TẦNG OZONE
Đây là khoảng tỷ lệ pha trộn quan sát được giữa 64 và 70 độ Nam trong biểu đồ của trang trước. Vậy tại sao tỷ lệ pha trộn về thể tích của ClO đạt cực đại là 0,75 ppbv phía trên Nam Cực trong tháng mười?. Nó chỉ ra rằng ClO có nồng độ cao như vậy do sự tích tụ nồng độ lớn của phõn tử clo, Cl2, trong suốt đờm dài ở địa cực.
Rừ ràng, cỏc nguồn chứa Cl tương đối trơ, HCl và ClONO2, đã phản ứng hiệu quả với nhau trên bề mặt của đám mây tầng bình lưu địa cực (PSCs). Những đám mây này rất hiếm khi xuất hiện, và nếu có, chỉ là ở các vùng lạnh nhất trong tầng bình lưu; khoảng dưới 190 K. Những điều kiện rất lạnh và khô như vậy thường chỉ xảy ra ở khu vực Nam cực và, nhưng ít thường xuyên hơn và quy mô nhỏ hơn, ở khu vực phía bắc cực.
Trong mùa đông miền nam, hình thành một cơn lốc lớn được trên lục địa Nam Cực, đó phân lập không khí cực với không khí xung quanh. Khi Mặt Trời mọc trên đường chân trời vào cuối tháng Tám, Cl2 quang phân ly tạo 2Cl, bắt đầu sự phá hủy O3 với xúc tác.
BIỂU ĐỒ PHA CỦA NAT
NHIỆT ĐỘ ĐỐI VỚI SỰ HÌNH THÀNH PSC
HểA HỌC TRONG CƠN LỐC (ở vựng cực)
Slide này tóm tắt quá trình suy giảm tầng ozone trên Nam Cực bắt đầu vào cuối mỗi tháng Tám. Việc chuẩn bị cho quá trình giảm ozone nhanh chóng bắt đầu sớm hơn nhiều so với tháng Tám - vào cuối tháng Năm - khi nhiệt độ bắt đầu giảm đủ sâu để cho phép hình thành PSC và sự hình thành của cơn lốc. Một khi điều này xảy ra, nồng độ HCl và ClONO2 giảm nhanh chóng khi phản ứng dị thể sản xuất Cl2, HOCl và ClONO (không hiển thị trong sơ đồ trên), bắt đầu chiếm ưu thế.
Sự lắng đọng loại bỏ NOx từ cơn lốc tầng bình lưu thấp ngay trước khi ánh sáng mặt trời đầu tiên làm cho nồng độ của Cl2, ClONO, và HOCl cao trong một môi trường NOx thấp. Lúc có ánh sáng mặt trời đầu tiên, Cl2, HOCl và ClONO được quang phân ly tạo Cl và do đó bắt đầu quá trình phá hủy tầng ozone xúc tác liên quan đến phản ứng ClO tự đime.
MỨC ĐỘ TỐI THIỂU LỖ THỦNG OZONE VÀO THÁNG MƯỜI
CÁC PHÉP ĐO OZONE MỚI NHẤT THEO CHIỀU DỌC CỦA TẦNG BÌNH LƯU NAM CỰC
Biểu đồ ở trên xuất phát từ các phép đo ở mặt đất, cho thấy một mẫu khá phức tạp có thành phần thay đổi khác nhau theo thời gian. Đầu tiên là sự thay đổi tự nhiên hằng năm tốc độ tạo O3 do quỹ đạo của trái đất quanh mặt trời và sự khác nhau về chiếu sáng trên nửa cầu Bắc và Nam. Đường màu đỏ chỉ ra sự đóng góp từ chu kỳ 11 năm mặt trời, thể hiện sự thay đổi lượng bức xạ UV tới bầu khí quyển trái đất.
Một sự thay đổi nhỏ có nguyên nhân là sự dao động xấp xỉ 27 tháng của không khí ở tầng bình lưu nhiệt đới. Các hạt do phun trào núi lửa có thể tăng cường Cl do xúc tiến giải phóng nguyên tử Cl từ các chất nguồn thông qua phản ứng dị thể (đường xanh lá cây). Tuy nhiên, cần phải nhớ là hàm này cần phải được tính đến một khi sự thay đổi nồng độ nguyên tử Cl (do thay đổi dòng photon UV) được xét đến trong tính toán.
Phía bên phải là sự thay đổi tổng thể ozone khi tất cả các thay đổi tự nhiên được xét đến tron tính toán. Sự thay đổi O3 do ảnh hưởng của các hạt do phun trào núi lửa Sự thay đổi O3 do clo trong tầng bình lưu có hiệu quả tương đương.
SỰ ĐểNG GểP TỚI TỐC ĐỘ MẤT OZONE VÙNG KHễNG CỰC Sự chi phối của một hoặc các cơ chế phá hủy có xúc tác khác đối với sự phân hủy ozone tầng
TÍNH HIỆU QUẢ TƯƠNG ĐỐI LOẠI O 3 CỦA Cl VÀ Br
PHÂN VÙNG CLO TRONG KHÍ QUYỂN
XU HƯỚNG GẦN ĐÂY VỀ CFC-11 VÀ CFC-12
XU HƯỚNG CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ CHỨA CLO TRONG TẦNG ĐỐI LƯU
TIỀM NĂNG PHÁ HỦY TẦNG OZONE (ODP)
NGĂN NGỪA TÍCH TỤ CÁC HểA CHẤT NHÂN TẠO
NGHỊ ĐỊNH THƯ MONTREAL
71 + 72: TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN PHẢN ỨNG CỦA CÁC PHÂN TỬ PHÁ HỦY OZONE
ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ OH TRUNG BÌNH
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN PHẢN ỨNG CỦA CÁC PHÂN TỬ PHÁ HỦY OZONE
PHÂN SỐ MOL CÁC CHẤT KHÍ LÀM SUY GIẢM OZONE
SO SÁNH THỜI GIAN SỐNG CỦA CFCs VÀHCFCs
MỘT VÀI ODP CỦA CÁC HỢP CHẤT TỒN TẠI LÂU DÀI PHỔ BIẾN
TẦNG BÌNH LƯU: CỬA SỔ CƠ HỘI CHO Cl
NHỮNG GÌ SẼ XẢY RA VỚI TẦNG OZONE NẾU CFCs ĐÃ KHÔNG ĐƯỢC ĐIỀU CHỈNH?
CÁC HIỆU ỨNG LÀM ẤM CỦA CHẤT LÀM LẠNH
SỰ THAY ĐỔI CFC ĐÃ ĐƯỢC PHÁT TRIỂN
CÁC PHẢN ỨNG VÍ DỤ CHO SỰ TẠO THÀNH CFCs
TRIỂN VỌNG TƯƠNG LAI THAY THẾ CFC