Tầng ozon được phát hiện vào năm 1913 bởi các nhà vật lý người Pháp Charles Fabry và Henri Buisson. Tầng ozon có khả năng hấp thụ gần 97-99% các tia cực tím có hại mà mặt trời phát ra. Tuy nhiên hiện nay tầng ozon đang bị suy giảm vậy đâu là nguyên nhân thủng tầng ozon và hậu quả của nó là gì
Nội dung bài viết
Tầng ozone là gì
Để hiểu về tầng ozon, sẽ rất hữu ích khi biết các tầng khác nhau của khí quyển. Bầu không khí trái đất có nhiều lớp, mỗi lớp đóng một vai trò quan trọng. Lớp đầu tiên kéo dài khoảng 10km trở lên từ bề mặt Trái đất được gọi là tầng đối lưu. Rất nhiều hoạt động của con người như khinh khí cầu, leo núi và các chuyến bay máy bay nhỏ diễn ra trong khu vực này.
Tầng bình lưu là lớp tiếp theo phía trên tầng đối lưu trải dài khoảng 15 đến 60 km. Tầng ozon nằm ở khu vực thấp hơn của tầng bình lưu từ khoảng 20-30km so với bề mặt trái đất. Độ dày của tầng ozone khoảng 3 đến 5mm, nhưng nó dao động khá nhiều tùy theo mùa và địa lý.
Tầng ôzôn là một lớp sâu trong bầu khí quyển Trái đất có chứa ozon là một phân tử xuất hiện tự nhiên có chứa ba nguyên tử oxy. Các phân tử ozon này tạo thành một lớp khí trong bầu khí quyển phía trên Trái đất gọi là tầng bình lưu. Vùng thấp hơn của tầng bình lưu chứa nồng độ ozone tương đối cao hơn được gọi là Ozonosphere. Các Ozonosphere được tìm thấy 15-35 km (9-22 dặm) phía trên bề mặt trái đất.
Nồng độ ozone trong tầng ozone thường dưới 10 phần triệu trong khi nồng độ ozone trung bình trong khí quyển là khoảng 0,3 phần triệu. Độ dày của tầng ozone khác nhau theo mùa và địa lý. Nồng độ cao nhất của ozon xảy ra ở độ cao 26-28 km (16-17 dặm) ở vùng nhiệt đới và 12-20 km (7-12 dặm) về phía cực.
Nguyên nhân thủng tầng ozon
Nguyên nhân do con người
Các nghiên cứu khoa học đáng tin cậy đã chứng minh rằng nguyên nhân của sự suy giảm tầng ozon là hoạt động của con người, cụ thể là các hóa chất nhân tạo có chứa clo hoặc brom. Những hóa chất này được biết đến rộng rãi là ODS, một từ viết tắt của các chất làm suy giảm tầng ozon. Các nhà khoa học đã quan sát thấy giảm tầng ozon tầng bình lưu kể từ đầu năm 1970 nhất là ở vùng cực
Các chất làm suy giảm tầng ozon đã được chứng minh là thân thiện với môi trường, rất ổn định và không độc hại trong bầu khí quyển bên dưới. Đây là lý do tại sao các chất này đã trở nên phổ biến trong những năm qua.
Tuy nhiên, sự ổn định không phải lúc nào cũng tốt; các chất đó có thể nổi và duy trì trạng thái tĩnh cao trong tầng bình lưu. Khi ở trên đó, ODS bị phá vỡ bởi ánh sáng tia cực tím mạnh và hóa chất thu được là clo và brom. Clo và brom được biết là làm suy giảm, thậm chí thủng tầng ozon ở tốc độ siêu âm. Một phân tử clo có khả năng phá vỡ hàng ngàn phân tử ozon.
Các chất làm suy giảm tầng ozon đã ở lại và sẽ tiếp tục tồn tại trong khí quyển trong nhiều năm. Về cơ bản, điều này ngụ ý rằng rất nhiều chất làm suy giảm tầng ozon mà con người đã cho phép đi vào bầu khí quyển trong 90 năm trước vẫn đang trên hành trình đến khí quyển, đó là lý do tại sao chúng sẽ góp phần làm suy giảm tầng ozon.
Các chất làm suy giảm tầng ozon chính bao gồm chlorofluorocarbons (CFC), carbon tetrachloride, hydrochlorofluorocarbons (HCFC) và methyl chloroform. Halon, đôi khi được gọi là fluorocarbons brôm, cũng góp phần rất lớn vào sự suy giảm tầng ozon.
Các nhà khoa học trong thời đại này đang làm việc suốt ngày đêm để phát triển Hydrofluorocarbons (HFC) để thay thế hydrochlorofluorocarbons (HCFC) và chlorofluorocarbons (CFC) để sử dụng trong điều hòa không khí.
Hydrochlorofluorocarbons là khí nhà kính mạnh mẽ, nhưng chúng không thể làm cạn kiệt ozone. Mặt khác, chlorofluorocarbons là yếu tố gây biến đổi khí hậu, điều đó có nghĩa là Hydrofluorocarbons tiếp tục là lựa chọn thay thế tốt hơn cho đến khi có các lựa chọn thay thế an toàn hơn.
Nguyên nhân do tự nhiên
Tầng ozon đã được tìm thấy bị ảnh hưởng bởi một số hiện tượng tự nhiên nhất định như điểm mặt trời và gió tầng bình lưu. Nhưng điều này đã được tìm thấy gây ra sự suy giảm không quá 1-2% của tầng ozone và các tác động cũng được cho là chỉ là tạm thời.
Người ta cũng tin rằng các vụ phun trào núi lửa lớn (chủ yếu là El Chichon vào năm 1983 và Núi Pinatubo năm 1991) cũng đã góp phần làm suy giảm tầng ozone.
Hậu quả thủng tầng ozon
Thiệt hại cho sức khỏe con người
Nếu tầng ozone bị cạn kiệt, điều đó có nghĩa là con người sẽ tiếp xúc quá nhiều với tia UV mạnh. Tiếp xúc quá nhiều với tia UV mạnh gây ung thư da, đục thủy tinh thể, cháy nắng, làm suy yếu hệ thống miễn dịch và lão hóa nhanh.
Sự tàn phá đối với môi trường
Nhiều loài cây trồng dễ bị tổn thương bởi ánh sáng tia cực tím mạnh và phơi sáng quá mức có thể dẫn đến tăng trưởng tối thiểu, quang hợp và ra hoa. Một số loài cây trồng dễ bị tổn thương bởi tia UV bao gồm lúa mạch, lúa mì, ngô, yến mạch, gạo, bông cải xanh, cà chua, súp lơ. Rừng cũng chịu ảnh hưởng bởi sự suy giảm của tầng ozone.
Đe dọa sinh vật biển
Một số sinh vật biển, đặc biệt là sinh vật phù du, bị ảnh hưởng rất lớn khi tiếp xúc với các tia cực tím mạnh. Trong chuỗi thức ăn thủy sản, sinh vật phù du xuất hiện ở trên cao. Nếu sinh vật phù du giảm số lượng do phá hủy tầng ozone, chuỗi thức ăn biển sẽ bị phá vỡ theo nhiều cách.
Ngoài ra, việc tiếp xúc quá nhiều với tia nắng mặt trời có thể làm giảm sản lượng đánh bắt của ngư dân. Trên hết, một số loài sinh vật biển đã bị ảnh hưởng rất nhiều do tiếp xúc quá nhiều với bức xạ cực tím ở giai đoạn đầu của chúng.
Tác động đến vật liệu
Các vật liệu như nhựa, gỗ, vải, cao su bị xuống cấp do quá nhiều bức xạ cực tím
Như vậy có 2 nguyên nhân thủng tầng ozon chính là do hoạt động của con người (thải ra các hóa chất nhân tạo có chứa clo hoặc brom) và các hiện tượng tự nhiên đặc biệt là núi lửa phun trào. Tầng ozon bị suy giảm đang là vấn đề nóng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và các sinh vật khác
