極域オゾン層破壊

極成層圏雲上で活性化されるハロゲン化学反応によって引き起こされる、極域上空の成層圏オゾンの深刻な春季減少。

Definition

極域オゾン層破壊とは、寒冷な雲粒子上での不均一化学反応によって活性化されたハロゲンラジカルによって引き起こされる、極域における成層圏オゾンの劇的な季節的破壊である。

Scope

南極オゾンホールの発見、寒冷な極渦の役割、極成層圏雲の形成、ハロゲン貯蔵種を反応性形態に変換する不均一反応、急速な春季オゾン減少を促進する触媒的な塩素および臭素サイクル、ならびに南極と北極の間の減少における半球間差異について扱う。

Core questions

• なぜ春に極域で深刻なオゾン減少が発生するのか？
• 極成層圏雲はどのようにしてオゾンを破壊するハロゲンを活性化するのか？
• なぜオゾンホールは北極よりも南極の方がはるかに深いのか？

Key theories

不均一ハロゲン活性化

極成層圏雲粒子上での反応は、不活性な塩素貯蔵種を反応性形態に変換し、太陽光が戻ると触媒的なオゾン破壊とオゾンホールを引き起こす。

Mechanisms

極地の冬の間、孤立した極めて低温の極渦は極成層圏雲の形成を可能にする。これらの粒子上での反応は、硝酸塩素や塩化水素などの貯蔵種を、光分解されやすい分子状塩素および関連化合物に変換する。春に太陽光が戻ると、これらは塩素原子と一酸化塩素に分解され、これらが一酸化塩素二量体サイクルを含む触媒サイクルを通じてオゾンを破壊し、オゾンホールを生成する。北極の極渦はより暖かく、より不安定であるため、そこでの減少はより穏やかで変動が大きい。

Clinical relevance

極域オゾン層破壊の発見と説明はモントリオール議定書を推進し、紫外線から生命を守るオゾン層の回復を追跡するためのベンチマークであり続けている。

History

ファーマン、ガーディナー、シャンクリンは1985年に南極オゾンホールを報告し、ソロモンらはすぐに極成層圏雲上での不均一化学反応がその原因であると特定し、これはその後の10年間の航空機調査によって確認された。

Key figures

• Joseph Farman
• Susan Solomon

Seminal works

• farman1985
• solomon1999

Frequently asked questions

なぜ北極よりも南極の方がオゾンホールが深刻なのですか？

南極の極渦はより低温で、より安定しており、より孤立しているため、広範囲にわたる極成層圏雲と持続的なハロゲン活性化を可能にします。一方、より暖かく、より擾乱の多い北極の極渦では、より弱く、より変動の大きい減少が生じます。