Kimia Ozon Stratosfer

Kimia ozon stratosfer menjelaskan bagaimana lapisan ozon terbentuk, diatur secara alami, dan menipis oleh siklus katalitik yang melibatkan spesies klorin, bromin, dan nitrogen.

Definition

Fotokimia ozon di stratosfer, termasuk pembentukannya dari oksigen molekuler dan perusakan katalitiknya oleh spesies radikal jejak.

Scope

Topik ini mencakup mekanisme Chapman untuk pembentukan ozon, siklus katalitik HOx, NOx, ClOx, dan BrOx yang merusak ozon, kimia heterogen pada awan stratosfer kutub yang menghasilkan lubang ozon, serta peran zat perusak ozon dan regulasinya.

Core questions

• Bagaimana ozon diproduksi dan dihancurkan di stratosfer yang tidak terganggu?
• Mengapa radikal klorin dan bromin merusak ozon secara katalitik?
• Apa yang membuat lubang ozon Antartika musiman dan begitu parah?
• Zat apa yang sekarang mendominasi penipisan ozon seiring dengan menurunnya halokarbon yang diatur?

Key theories

Siklus Chapman

Ozon terbentuk oleh fotolisis oksigen molekuler diikuti oleh rekombinasi, dan dihancurkan oleh fotolisis dan reaksi dengan oksigen atomik, menetapkan profil ozon keadaan tunak alami.

Perusakan ozon halogen katalitik

Radikal klorin dan bromin yang dilepaskan dari halokarbon secara katalitik merusak ozon, dengan aktivasi heterogen pada awan stratosfer kutub menjelaskan lubang ozon Antartika pada musim semi.

Mechanisms

Siklus katalitik meregenerasi radikal perusak, sehingga reservoir kecil klorin atau bromin merusak banyak molekul ozon. Pada musim dingin kutub, reaksi pada partikel awan mengubah spesies reservoir inert menjadi bentuk aktif fotolitik, yang saat matahari terbit mendorong kehilangan ozon dimer-ClO yang cepat.

Clinical relevance

Kimia ini secara langsung menginformasikan Protokol Montreal, yang menghapuskan zat perusak ozon utama. Dengan menurunnya zat-zat tersebut, dinitrogen oksida telah menjadi emisi perusak ozon dominan yang tersisa, menghubungkan perlindungan ozon dengan pertanian dan kebijakan iklim.

History

Crutzen, Molina, dan Rowland menetapkan teori penipisan katalitik pada tahun 1970-an, dan deteksi tak terduga lubang ozon Antartika pada tahun 1985 mengkonfirmasi dan memperluasnya melalui kimia heterogen kutub, menghasilkan Hadiah Nobel pada tahun 1995.

Key figures

• Sydney Chapman
• Paul J. Crutzen
• Mario J. Molina
• F. Sherwood Rowland

Seminal works

• farman1985
• ravishankara2009
• finlaysonPitts2000

Frequently asked questions

Apakah lubang ozon sedang pulih?

Pengamatan menunjukkan pemulihan bertahap setelah penghapusan zat perusak ozon oleh Protokol Montreal, meskipun penyembuhan penuh diperkirakan akan memakan waktu puluhan tahun.