Ozonová díra je největší za posledních několik let

Ozonová díra je největší za posledních několik let

Fyzika / článek

Ozonová díra letos pokrývá téměř celou Antarktidu. Je jedna z největších a nejhlubších v posledních letech. Přispěly k tomu trvale chladné teploty a silné polární víry (tzv. cirkumpolární větry). Před rokem naopak vědci zaznamenali nejmenší ozonovou díru od jejího objevení v roce 1982.

Stratosférické polární oblaky, které mají vliv na úbytek ozonu (zdroj: NASA)
Stratosférické polární oblaky, které mají vliv na úbytek ozonu (zdroj: NASA)

Ozonová díra letos rychle narůstala od poloviny srpna a největšího rozsahu dosáhla v září, kdy pokrývala téměř 25 milionů km2. Je to také 14. nejhlubší ozonová díra za 33 let měření pomocí balónu. Dle NASA Ozone Watch, která její rozlohu monitoruje, klesla koncentrace stratosférického ozonu začátkem října těsně pod hodnotu 100 DU (Dobsonových jednotek).

Dobsonova jednotka (DU) je standardní způsob vyjádření množství ozonu ve vertikálním sloupci atmosféry Země. 1 Dobsonova jednotka (2,69 x 1020 ozonových molekul na m2) představuje vrstvu ozonu, která by za standardních podmínek byla vysoká 0,01 mm. Kdyby se veškerý ozon ve stratosféře nad určitou oblastí stlačil při tlaku cca 1000 hPa (1 atmosféra), vytvořil by vrstvu tenkou 3 mm, tzn. 300 DU.

Ozon: pomáhá i škodí

Ozon je relativně nestabilní a reaktivní molekula, která je tvořena třemi atomy kyslíku. V atmosféře se vyskytuje ve velmi malém množství, přesto má velký význam pro živé organismy. V závislosti na tom, kde se nachází, může hrát pozitivní či negativní roli.

Přízemní ozon, který je součástí tzv. fotochemického smogu, je pro lidské zdraví nebezpečný. Ve vyšších koncentracích se pak ozon nachází ve stratosféře, kde je zachycena většina ultrafialového (UVB) záření. Vrstva vyššího obsahu ozonu ve stratosféře, tzv. ozonová vrstva (ozonosféra), se nachází ve výšce přibližně 15 až 50 km nad zemským povrchem.

Ozonová vrstva působí jako „UV filtr“, tedy jakýsi štít, který brání pronikání škodlivého krátkovlnného UV záření k zemskému povrchu. Úbytek ozonu a zvýšené pronikání UV záření k zemskému povrchu může způsobovat rakovinu kůže, oční choroby nebo oslabení imunitního systému. Ve výšce přibližně 25-35 km nad zemským povrchem se nachází maximum koncentrace ozonu.

Velikost ozonové díry nad Antarktidou pravidelně kolísá. Chladné zimní teploty, přetrvávající do jara, umožňují proces snižování množství ozonu, a proto se nad Antarktidou tvoří ozonová díra. Od srpna do října (během pozdní zimy a brzkého jara na jižní polokouli) tu dopadající sluneční záření započne reakce, které spotřebovávají ozon. Ozonová díra se zvětšuje a v polovině září až polovině října nabývá maxima. Zvyšováním teploty na jižní polokouli se následně úbytek ozonu zpomalí, polární vír zeslábne a rozpadne se. Ke konci prosince se hodnoty množství ozonu vracejí k normálu.

Proces urychlují stratosférická mračna

Úbytek ozonu přímo souvisí s teplotami ve stratosféře. Významnou roli v destrukci ozonu totiž hrají polární stratosférické oblaky, které se tvoří při teplotách pod -78 °C. Tyto oblaky obsahují pevné částice a na jejich povrchu dochází k chemickým reakcím, při kterých se neaktivní látky přeměňují na velice reaktivní. Tyto reaktivní látky za přítomnosti dopadajícího slunečního záření rychle rozkládají molekuly ozonu.

V 80. letech minulého století si vědci začali uvědomovat, že sloučeniny, jako jsou například freony (halogenderiváty uhlovodíků), které se používaly jako chladicí kapaliny v ledničkách, nebo hnací plyny, snižují obsah ozonu v atmosféře a významně oslabují ozonovou vrstvu. Tyto látky totiž pronikají do stratosféry, kde díky polárním stratosférickým oblakům dochází k produkci aktivní formy chloru, který se podílí na rozkladu molekul ozonu.

Montrealský protokol znovu ve hře

V roce 1987 proto došlo k přijetí tzv. Montrealského protokolu, k jehož dodržování se zavázalo 197 zemí světa. Na základě této úmluvy by mělo v jednotlivých zemích dojít k postupnému ukončení používání látek, které ozonovou vrstvu poškozují.

V posledních letech se díky tomu ozonová vrstva začala obnovovat. Letošní rozsáhlá ozonová díra však potvrzuje fakt, že je potřeba pokračovat s vynucováním dodržování Montrealského protokolu, protože i nadále dochází k vypouštění zakázaných látek do ovzduší.

Na počátku roku 2011 byly poprvé pozorovány podmínky ozonové díry také na severní polokouli. Došlo ke ztrátě až 80 % množství ozonu ve výškách 18-20 km. Naproti tomu na jižní polokouli docházelo k úbytku ozonu při vyšších teplotách a tento jev trval pouze několik dnů až týdnů. Podobná situace nastala na severní polokouli i na začátku jara tohoto roku.


Mohlo by vás také zajímat:

Hurikánová sezóna v Atlantiku láme rekordy
Jak pandemie koronaviru ztěžuje předpověď počasí
Všechny barvy nebe