การสูญเสียโอโซน

การสูญเสียโอโซน

ปี ค.ศ.1988 มีการตรวจเพิ่มขึ้นหลายชนิดในแถบขั้วโลกเหนือ เช่น จากเครื่องบิน บอลลูน และดาวเทียมทั้งจากภาคพื้นดิน ให้ผลว่าชั้นสตราโตสเฟียร์เหนือทวีปอาร์คติก ในฤดูหนาวถึงใบไม้ผลิมีสารเคมี เช่นคลอรีนและโบรมีน เป็นปริมาณสูงเช่นเดียวกัน แต่อย่างไรก็ตามทวีปอาร์กติกก็ไม่ได้รุนแรงเท่าทวีปแอนตาร์ก-ติก ด้วยเหตุผล คืออุณหภูมิบนสตราโตสเฟียร์ ไม่ค่อยต่ำกว่า - 80 องศา เซลเซียส เนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนมวลอากาศ กับละติจูดกลางบ่อยกว่า และวงอากาศหมุนเวียน มักจะกระจายหายไปในฤดูหนาวตอนปลายก่อนที่แสงอาทิตย์ จะเป็นเหตุให้เกิดการทำลายโอโซน จากรายงานขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก ปี ค.ศ. 1988 ได้ข้อเท็จจริงว่า

- ระดับโอโซนลดลงหลายหลายเปอร์เซ็นต์ระหว่าง 17 ปี ที่ผ่านมา ในระหว่างฤดูหนาวถึงใบไม้ผลิเหนือละติจูดกลาง และขั้วโลก
- ขบวนการธรรมชาติไม่สามารถอธิบายสาเหตุ ที่ทำให้โอโซนลดลงได้ทั้งหมด แต่สาเหตุที่เด่นชัดคือสารประกอบฮาโลคาร์บอนที่สังเคราะห์ขึ้น

จากรายงานการประเมินโอโซนในปี ค.ศ. 1991 พบค่าโอโซนต่ำลงในฤดูร้อนด้วย และเมื่อผู้คนอยู่กลางแจ้งจะได้รับแสงอัลตราไวโอเลตสูงสุดในฤดูร้อน เนื่องจากโอโซนสูญเสียไปในเวลาเดียวกัน และในปีหลังๆ พบว่ามีปัญหาสุขภาพมากขึ้น

การลดลงของโอโซนอย่างต่อเนื่องทุกปีนับจากปี ค.ศ. 1970 ทั่วโลกยกเว้นเขตศูนย์สูตร ซึ่งได้จากการตรวจวัดโดยระบบตรวจวัดโอโซนทั่วโลก (GO3OS) รวมทั้งข้อมูลดาวเทียม แสดงให้เห็นว่าโอโซนลดลงเหนือละติจูดกลางและขั้วโลก ประมาณ ร้อยละ 10 (ได้พิจารณาความเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติจากทั้งสองซีกโลกด้วยแล้ว) นับความรุนแรงในฤดูหนาวถึงใบไม้ผลิเป็นร้อยละ 6-7 ต่อ 10 ปี และเปลี่ยนไปประมาณร้อยละ 3-3.5 ในฤดูร้อนถึงใบไม้ร่วง การศึกษาอย่างละเอียดแสดงความเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนประมาณ ร้อยละ 1.5-2 ในช่วง ปี 1981-1991 (เทียบกับปี 1970-1980) การแสดงแนวโน้มเชิงตัวเลขเหนือละติจูดกลาง และซีกโลกเหนือทั้งหมด และซีกโลกใต้แสดงดังตาราง

1.5 การสูญเสียโอโซนในซีกโลกเหนือ

โอโซนที่ลดลงในซีกโลกเหนือมากสุดในปี 1992-1993 และ 1995 ถึงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ในเดือนกุมภาพันธ์ถึงเดือนมีนาคม ปกติอยู่ในช่วง 9-20 เปอร์เซ็นต์ สาเหตุเกิดจากคลอรีน และโบรมีนที่มาจากสารประกอบ ซีเอฟซีและฮาลอน เช่น การตรวจพบ คลอรีนโมโนออกไซด์ ในมวลอากาศเคลื่อนที่ไปทางใต้จากทวีปอาร์กติกลงไปถึงละติจูดประมาณ 45-65 องศาเหนือ และองค์ประกอบอื่นๆ อีก เช่น

- ชั้นสตราโตสเฟียร์ตอนล่างมีความหนาวเย็น และเกิดเมฆในชั้นสตราโตสเฟียร์บริเวณขั้วโลก และเกิดการทำลายโอโซนที่ผิวเมฆ
- การกวัดแกว่งรอบสองปี หรือ QBO ในปี 1993 และ 1995 เฟสเป็นลมตะวันตก การหมุนเวียนอากาศในชั้นสตราโตสเฟียร์ทำให้โอโซนลดลงไป 6-8 เปอร์เซ็นต์
- ในปี 1993 การกั้นมวลอากาศที่ประกอบด้วย โอโซนในเขตร้อนไม่ให้เคลื่อนที่ไปบริเวณขั้วโลกด้วยพายุหมุน (anti-cyclone) ที่เกิดบริเวณมหาสมุทรแอตแลนติคเหนือ และทวีปยุโรปเป็นเวลาหลายสัปดาห์
- ภูเขาไฟปินาตูโบระเบิด ในฟิลิปปินส์ ในเดือนมิถุนายน 1991 สามารถทำให้โอโซนลดลงได้ 1-2 เปอร์เซ็นต์ ในปี 1992-1993
ในเดือน มกราคม ถึง มีนาคม ปี 1995 การสูญเสียโอโซนมีความรุนแรง 15-25 เปอร์เซ็นต์ เหนือละติจูดกลางของทวีปยุโรปตะวันออกและเอเชีย โดยเฉพาะเหนือเขตไซบีเรีย (ใกล้ 35 เปอร์เซ็นต์) โดยพบ คลอรีนโมโนออกไซด์ และลมตะวันตกที่รุนแรงของ QBO

รูปที่ 11 การเปลี่ยนแปลงโอโซนเดือนมีนาคม 1993 เหนือละติจูดกลางของซีกโลกเหนือ สังเกตว่าบริเวณขั้วโลกจริงๆ โอโซนลดลงน้อยกว่าบริเวณที่ได้รับแสงแดดมากกว่าส่วนโอโซนที่ลดลงเหนือทวีปยุโรป และอเมริกาเหนือ ประมาณเกือบร้อยละ 10 เห็นได้ชัด ดังรูป 12

รูปที่ 12 แสดงการเปลี่ยนแปลงโอโซนรวมจากค่าเฉลี่ยปี 1964-1980 ทั้งปี ในทวีปยุโรปและอเมริกาเหนือ แสดงแนวโน้มนับจากปี 1970 การกวัดแกว่งในรอบ 2 ปี (QBO) เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในชั้นสตราโตสเฟียร์

การกวัดแกว่งระหว่างปีเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของมวลอากาศในสตราโตสเฟียร์ ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนเฟสของการกวัดแกว่งรอบ 2 ปี หรือ QBO (Quasi-biennial-oscillations) ในชั้นสตราโตสเฟียร์เขตศูนย์สูตร อย่างไรก็ตาม แนวโน้มทั้งหมดจากแบบจำลองให้ผลสรุปว่ากับคลอรีน และโบรมีนทำให้มีการทำลายโอโซน

QBO (Quasi-Biennial Oscillation) เป็นการสลับกันของลมตะวันออก และลมตะวันตกในชั้นสตราโตสเฟียร์บริเวณศูนย์สูตร ในช่วง 24 -30 เดือน เป็นเหตุให้เกิดผลกระทบหลายประการต่อการเคลื่อนที่ของบรรยากาศ เมื่อลมสตราโตสเฟียร์ เป็นลมตะวันตก จะพบว่าโอโซนลดลงร้อยละ 6-8 ในเขตละติจุดกลางถึงขั้วโลก ขณะเป็นลมตะวันออกก็จะมีผลมากกว่านั้น

ระหว่าง 10 ปีที่ผ่านมา (1984-1993) ระดับโอโซนเฉลี่ยตกลงไปที่ 297 มิลลิ บรรยากาศ เซนติเมตร จาก 306 (ในปี 1964-1980) แตกต่างประมาณร้อยละ 3 (ดังรูป 13) ยกเว้นในแถบศูนย์สูตรซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงโอโซนมาก

รูปที่ 13โอโซนเฉลี่ยรายเดือนทั่วโลกระหว่างปี 1980 และ 1984-1993 ชัดเจนว่าลดลงมากโดยเฉพาะเดือนกันยายนถึงมกราคม การเฉลี่ยนี้รวมทั้งในเขตร้อนด้วยซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในเขตอื่นที่แท้จริงจึงสูงกว่านี้