Déplétion de l'ozone polaire

La perte sévère d'ozone stratosphérique au printemps au-dessus des pôles, causée par la chimie des halogènes activée sur les nuages stratosphériques polaires.

Definition

La déplétion de l'ozone polaire est la destruction saisonnière spectaculaire de l'ozone stratosphérique dans les régions polaires, provoquée par des radicaux halogénés activés par une chimie hétérogène sur des particules de nuages froids.

Scope

Couvre la découverte du trou d'ozone antarctique, le rôle du vortex polaire froid, la formation des nuages stratosphériques polaires, les réactions hétérogènes qui convertissent les réservoirs d'halogènes en formes réactives, les cycles catalytiques du chlore et du brome entraînant une perte rapide d'ozone au printemps, et les différences interhémisphériques entre la déplétion antarctique et arctique.

Core questions

• Pourquoi une perte sévère d'ozone se produit-elle au-dessus des pôles au printemps ?
• Comment les nuages stratosphériques polaires activent-ils les halogènes destructeurs d'ozone ?
• Pourquoi le trou d'ozone est-il beaucoup plus profond au-dessus de l'Antarctique qu'au-dessus de l'Arctique ?

Key theories

Activation hétérogène des halogènes

Les réactions sur les particules des nuages stratosphériques polaires convertissent les réservoirs de chlore inertes en formes réactives qui, au retour de la lumière du soleil, entraînent la destruction catalytique de l'ozone et le trou d'ozone.

Mechanisms

Pendant l'hiver polaire, le vortex isolé et extrêmement froid permet la formation de nuages stratosphériques polaires. Les réactions sur ces particules convertissent les espèces réservoirs telles que le nitrate de chlore et le chlorure d'hydrogène en chlore moléculaire photolytiquement labile et en composés apparentés. Lorsque la lumière du soleil revient au printemps, ceux-ci sont scindés en atomes de chlore et en monoxyde de chlore, qui détruisent l'ozone par des cycles catalytiques, y compris le cycle du dimère de monoxyde de chlore, produisant le trou d'ozone. Le vortex arctique est plus chaud et moins stable, de sorte que la déplétion y est plus douce et plus variable.

Clinical relevance

La découverte et l'explication de la déplétion de l'ozone polaire ont été le moteur du Protocole de Montréal et restent la référence pour suivre le rétablissement de la couche d'ozone qui protège la vie des rayonnements ultraviolets.

History

Farman, Gardiner et Shanklin ont signalé le trou d'ozone antarctique en 1985, et Solomon et ses collègues ont rapidement identifié la chimie hétérogène sur les nuages stratosphériques polaires comme sa cause, ce qui a été confirmé par des campagnes aériennes plus tard dans la décennie.

Key figures

• Joseph Farman
• Susan Solomon

Seminal works

• farman1985
• solomon1999

Frequently asked questions

Pourquoi le trou d'ozone est-il plus prononcé au-dessus de l'Antarctique qu'au-dessus de l'Arctique ?

Le vortex polaire antarctique est plus froid, plus stable et plus isolé, ce qui permet la formation de nuages stratosphériques polaires étendus et une activation soutenue des halogènes, tandis que le vortex arctique, plus chaud et plus perturbé, produit une déplétion plus faible et plus variable.