Theo các số đo vệ tinh của NASA và NOAA, lỗ thủng ozone năm nay đạt mức đỉnh điểm 6,3 triệu dặm vuông [16,4 triệu km2] vào ngày 8-9, và sau đó giảm xuống dưới 3,9 triệu dặm vuông [10 triệu km2] trong thời gian còn lại của tháng 9 và 10. Trong năm, với điều kiện thời tiết bình thường, lỗ thủng tầng ozone thường phát triển đến một khu vực tối đa khoảng 8 triệu dặm vuông vào cuối tháng 9 hoặc đầu tháng 10.
Nhà khoa học Paul Newman, phụ trách về Khoa học Trái đất tại Trung tâm Hàng không Vũ trụ Goddard của NASA cho biết, đây là một thông tin tốt lành cho tầng ozone của Nam Cực. Nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng những gì chúng ta thấy trong năm nay là do nhiệt độ tầng bình lưu ấm hơn. Đó không phải là dấu hiệu cho thấy ozone trong khí quyển đột nhiên trên đường hồi phục nhanh.
Ozone là một dạng thù của oxy, trong phân tử của nó chứa ba nguyên tử oxy thay vì hai như thông thường. Ở độ cao khoảng từ bảy đến 25 dặm, trong một lớp khí quyển gọi là tầng bình lưu, tầng ozone là một lớp kem chống nắng, che chắn hành tinh từ bức xạ tia cực tím có hại có thể gây ung thư da và đục thủy tinh thể, ngăn chặn suy giảm hệ thống miễn dịch và làm hỏng cây trồng.
Không phổ biến nhưng không phải chưa từng có
Bà Susan Strahan, nhà khoa học khí quyển thuộc Hiệp hội Nghiên cứu Vũ trụ Đại học, làm việc tại NASA Goddard cho biết, đây là lần thứ ba trong 40 năm qua, thời tiết ấm áp làm hạn chế sự suy giảm tầng ozone. Các kiểu thời tiết tương tự trong tầng bình lưu ở Nam Cực vào tháng 9 các năm 1988 và 2002 cũng làm cho các lỗ thủng tầng ozone nhỏ đi nhưng không điển hình.
“Đây là một sự kiện hiếm hoi mà chúng tôi vẫn đang cố gắng tìm hiểu. Nếu sự nóng lên không xảy ra, chúng ta có thể sẽ nhìn thấy một lỗ thủng tầng ozone to hơn nhiều”, bà Strahan nói.
Theo nhà khoa học này, không có mối liên hệ xác định giữa sự xuất hiện của các kiểu thu nhỏ lỗ thủng tầng ozone và sự biến đổi của khí hậu.
Các hệ thống thời tiết đã phá vỡ lỗ thủng tầng ozone năm 2019 thường khiêm tốn vào tháng 9, nhưng năm nay chúng mạnh mẽ một cách bất thường, làm ấm lên đáng kể tầng bình lưu của Nam Cực trong thời gian then chốt cho sự phá hủy tầng ozone.
Ở độ cao khoảng 12 dặm [20 km], nhiệt độ trong tháng 9 năm nay là 29 độ F [16oC] ấm hơn nhiệt độ trung bình, và là nhiệt độ cao nhất trong hồ sơ lịch sử 40 năm cho tháng 9. Bên cạnh đó, các hệ thống thời tiết cũng làm suy yếu vòng xoáy Nam Cực. Vòng xoáy chậm này cho phép không khí chìm trong tầng bình lưu, nơi xảy ra sự suy giảm tầng ozone với hai tác động.
Đầu tiên, sự chìm xuống đã làm ấm tầng bình lưu ở Nam Cực, giảm thiểu sự hình thành và tồn tại của các đám mây tầng bình lưu, là thành phần chính trong quá trình phá hủy tầng ozone. Thứ hai, các hệ thống thời tiết nóng lên đã đưa không khí giàu ozone từ các vĩ độ cao hơn ở những nơi khác ở Nam bán cầu đến khu vực phía trên lỗ thủng ozone ở Nam Cực. Hai tác động này dẫn đến mức ozone ở Nam Cực cao hơn nhiều so với lỗ thủng tầng ozone vẫn thường xuất hiện từ giữa những năm 1980.
Tính đến ngày 16-10, lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực vẫn ổn định ở mức nhỏ và dự kiến sẽ dần tan biến trong những tuần tới.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Khảo sát Nam Cực của Anh đã phát hiện ra lỗ thủng tầng ozone vào năm 1985. Ba mươi hai năm trước, cộng đồng quốc tế đã ký Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ozone. Thỏa thuận này quy định việc tiêu thụ và sản xuất các hợp chất làm suy giảm tầng ozone. Mức độ của các chất làm suy giảm tầng ozone do con người tạo ra đã tăng lên cho đến năm 2000. Kể từ đó, chúng đã giảm dần nhưng vẫn đủ cao để gây ra sự mất mát ozone đáng kể. Lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực dự kiến sẽ dần dần trở nên ít nghiêm trọng hơn khi các hợp chất tổng hợp có chứa clo đã từng được sử dụng thường xuyên làm chất làm mát bị cấm. Các nhà khoa học hy vọng tầng ozone ở Nam Cực sẽ phục hồi trở lại mức 1980 vào khoảng năm 2070.
Nguồn: Discovery of Ozone Hole announced, History.com
Biên dịch: Nguyễn Thị Kim Phụng
Vào ngày này năm 1985, trên tạp chí khoa học Nature, ba nhà khoa học thuộc Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh thông báo họ đã phát hiện thấy mức ozone thấp bất thường tại Nam Cực. Khám phá của họ, thường được gọi là Lỗ thủng tầng Ozone [Ozone Hole], đã trở thành bằng chứng không thể chối cãi về khả năng phá hủy bầu khí quyển Trái Đất của loài người, đồng thời cũng là trong những câu chuyện thành công nổi tiếng nhất trong lịch sử phong trào hoạt động liên quan đến khí hậu.
Tầng ozone là một khu vực của tầng bình lưu của Trái Đất có chứa hàm lượng trioxygen [ozone] cao, có tác dụng ngăn chặn phần lớn bức xạ cực tím có hại từ Mặt Trời chiếu tới bề mặt hành tinh. Kể từ những năm 1970, các nhà khoa học đã thúc đẩy việc kiểm soát chlorofluorocarbon [CFC], loại hóa chất được tìm thấy trong các vật dụng hàng ngày như máy điều hòa không khí và bình xịt, do tác động bất lợi của chất này lên tầng ozone.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã cấm sản xuất CFC vào năm 1978. Tuy nhiên, phải đến khi Nature cho đăng tài bài viết của Joe Farman, Brian Gardiner và Jonathan Shanklin thì chúng ta mới biết được về sự suy giảm tầng ozone hàng năm ở một điểm nằm phía trên Nam Cực.
Cộng đồng quốc tế đã nhanh chóng hành động, có lẽ vì sự xuất hiện đột ngột của một “lỗ thủng” trong bầu khí quyển đã tạo nên một câu chuyện hấp dẫn và cực kỳ dễ hiểu. Trong vòng hai năm, trực tiếp phản ứng lại bài báo trên Nature cùng với các nghiên cứu thực nghiệm, 46 quốc gia đã ký Nghị định thư Montreal [Montreal Protocol], cam kết loại bỏ các chất được cho là gây suy giảm tầng ozone. Tất cả 197 thành viên của Liên Hiệp Quốc cuối cùng đã phê chuẩn hiệp ước này, và kết quả là các nhà khoa học dự đoán rằng tầng ozone sẽ quay trở lại mức trước năm 1980 trước khi kết thúc thế kỷ 21. Tốc độ và sự nhất trí thông qua hiệp ước trên khắp thế giới đã khiến cựu Tổng Thư ký Liên Hiệp Quốc Kofi Annan gọi Nghị định thư Montreal “có lẽ là thỏa thuận quốc tế thành công nhất cho đến nay.”
Bạn đã từng thắc mắc vì sao khi nhắc đến lỗ hổng tầng ozone người ta thường gắn với Nam Cực? Hoặc vì sao lỗ hổng không xuất hiện ở những nơi xả ra nhiều khí thải nguy hại?
| Nam Cực là lục địa lạnh nhất trên Trái đất - Ảnh: NASA |
Sự suy giảm nghiêm trọng ozone tầng bình lưu vào cuối đông đầu xuân ở Nam Cực, thường được biết đến với tên "lỗ hổng tầng ozone", lần đầu được phát hiện ở Nam Cực năm 1985. Từ đó vấn đề này luôn là mối quan tâm toàn cầu.
Dưới đây là những nguyên nhân khiến lỗ hổng này thường xuất hiện ở Nam Cực.
Tập hợp halogen
Một số hợp chất chứa halogen, đặc biệt loại khí CFC, từ mặt đất sẽ di chuyển lên tầng bình lưu nhờ gió và đối lưu không khí. Hoạt động này xảy ra ở cả 2 bán cầu dù nguồn gốc khí thải phần lớn ở bán cầu bắc.
Các loại khí làm tổn hại tầng ozone có số lượng khá lớn và có thể di chuyển một chặng đường dài lên tầng bình lưu. Nguyên nhân vì chúng khó bị "trừ khử" tự nhiên ở tầng thấp khí quyển.
Các hợp chất nguy hại đi vào tầng bình lưu chủ yếu từ khu vực nhiệt đới, sau đó chuyển về 2 cực do tác động của không khí của tầng bình lưu.
Nhiệt độ thấp
Điều kiện cần cho sự phá hủy tầng ozone là nhiệt độ thấp ở tầng bình lưu trải dài một vùng rộng lớn và tồn tại một thời gian dài.
Nhiệt độ thấp cho phép mây tầng bình lưu vùng cực hình thành còn gọi là mây xà cừ [viết tắt: PSC]. Đây là môi trường cho những phản ứng phá hủy tầng ozone xảy ra.
Nhiệt độ tầng bình lưu thấp nhất trên Trái đất ở 2 cực vào mùa đông. Tuy nhiên mùa đông ở Nam Cực nhìn chung lạnh hơn và ổn định hơn so với mùa đông ở Bắc Cực.
Nhiệt độ ở Nam Cực giúp PSC hình thành lâu hơn trong suốt mùa đông khoảng 5 tháng so với khoảng thời gian chỉ từ 10 đến 60 ngày ở Bắc Cực.
Mây xà cừ
Mây xà cừ là một dạng mây tại tầng bình lưu vùng cực về mùa đông ở cao độ khoảng 15.000 - 25.000 m giúp hỗ trợ các phản ứng hóa học tạo ra clo monoxit [ClO], nguyên nhân chính gây phá hủy tầng ozone.
Không giống như tầng đối lưu, tầng bình lưu là rất khô và nó hiếm khi cho phép hình thành mây. Tuy nhiên, trong điều kiện cực lạnh của mùa đông vùng cực, các đám mây tầng bình lưu thuộc nhiều kiểu khác nhau có thể được hình thành.
Loại PSC phổ biến nhất được hình thành từ HNO3 và nước và thỉnh thoảng có chứa một số giọt H2SO4.
Khi nhiệt độ trung bình bắt đầu tăng vào cuối mùa đông, PSC hình thành ít hơn và cho ra ít ClO hơn. Và khi PSC không xảy ra nữa, thường trước cuối tháng 1 hay đầu tháng 2 ở Bắc Cực và giữa tháng 10 ở Nam Cực, giai đoạn phá hủy tầng ozone nghiêm trọng nhất kết thúc.
Khí HNO3
Một khi được hình thành, các phân tử trong PSC thường rơi xuống độ cao thấp hơn do tác dụng của trọng lực. Những phân tử lớn nhất có thể rơi khoảng vài cây số trong tầng bình lưu trong mùa đông lạnh kéo dài nhiều tháng ở Nam Cực.
PSC chứa tỉ lệ HNO3 rất cao nên sự hạ thấp độ cao góp phần giải phóng HNO3. Quá trình này gọi là đề nitrat hóa ở tầng bình lưu.
Lượng HNO3 ít hơn trong khi ClO vẫn tồn tại với số lượng cao làm tăng khả năng phá hủy tầng ozone.
Đề nitrat hóa thường diễn ra nghiêm trọng vào mỗi mùa xuân ở Nam Cực và một vài nơi khác nhưng không phải ở Bắc Cực vì nhiệt độ ảnh hưởng quá trình đề nitrat hóa của PSC phải ổn định ở một vùng cao độ rộng lớn và tồn tại trong thời gian dài.
Theo TRỌNG NHÂN [Nguồn: NASA]/Báo Tuổi trẻ