ઓઝોન અવક્ષય

અહીં જે બીજી ઘટના વર્ણવી છે તેને સામાન્ય રીતે ઓઝોન છિદ્ર તરીકે સંબંધવામાં આવે છે. ઊર્ધ્વમંડળીય ઓઝોન અવક્ષયની આ જાણીતી ઘટના ઉપરાંત, વસંત દરમ્યાન ધ્રુવીય વિસ્તારોની સપાટી નજીક ઘટતા અધોમંડળીય ઓઝોન અવક્ષયના બનાવો પણ નોંધપાત્ર છે.

ધ્રુવીય ઓઝોન છિદ્રો આકાર લેવાની ઝીણવટભરી પદ્ધતિ અને મધ્ય-અક્ષાંશ સાંકડા થવાની પ્રક્રિયા એકબીજાથી તદ્દન અલગ છે, પણ આણ્વિક કલોરિન અને બ્રોમિન ઉદ્દીપક થકી ઓઝોનનો નાશ એ બંનેમાં આકાર લેતી સૌથી અગત્યની પ્રક્રિયા છે. ઊર્ધ્વમંડળના આ હેલોજન અણુઓનો મુખ્ય સ્રોત કલોરોફલુરોકાર્બન (CFC) સંયોજનો, જે પ્રચલિત રીતે ફ્રેઓન્સ તરીકે ઓળખાય છે અને બ્રોમોફલુરોકાર્બન સંયોજનો, જે હૅલોન્સ તરીકે ઓળખાય છે તેનો ફોટોવિચ્છેદ છે. આ સંયોજનો સપાટી પર ધકેલાઈ જાય તે પછી તે ઊર્ધ્વમંડળમાં પરિવહન પામે છે. સીએફસી (CFCs) અને હૅલોન્સ બંનેના બહાર ધકેલાવાની પ્રક્રિયા વધવાથી, બંને ઓઝોન અવક્ષયની પદ્ધતિઓ પણ વધુ બળવાન બની છે.

સીએફસી અને અન્ય યોગદાતા તત્ત્વોને પ્રચલિત રીતે ઓઝોન-અવક્ષય તત્ત્વો (ઓઝોન-ડિપ્લેટિંગ સબસ્ટન્સિસ-ઓડીએસ-ODS ) કહેવામાં આવે છે. ઓઝોન સ્તર નીલાતીત કિરણો(યુવી કિરણ)ની સૌથી હાનિકર્તા એવી યુવીબી (UVB) તરંગ-લંબાઈઓ(270-315 એનએમ)ને પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતાં અટકાવે છે, તેથી ઓઝોનમાં જોવામાં આવેલો અને અનુમાનિત ઘટાડો એ વૈશ્વિક ચિંતાનો વિષય બન્યો છે અને તેના પરિણામસ્વરૂપ સીએફસી અને હેલોન્સ તેમ જ કાર્બન ટેટ્રાકલોરાઈડ અને ટ્રાઈકલોરોઈથિલીન જેવા અન્ય ઓઝોન અવક્ષય માટે જવાબદાર ગણાતા રસાયણોના ઉત્પાદનને પ્રતિબંધિત કરતો મોનટ્રેલ પ્રોટોકોલ(Montreal Protocol) સ્વીકારવામાં આવ્યો હતો. ઓઝોન અવક્ષયના પરિણામે નીલાતીત કિરણોના વધુ સંસર્ગમાં આવવાથી ત્વચાનું કૅન્સર, મોતીયો, વનસ્પતિઓને નુકસાન, અને મહાસાગરના પ્રકાશિત ક્ષેત્રમાંની પ્લેન્કટનની વસતિમાં ઘટાડો જેવાં વિવિધ જૈવિક પરિણામોનો સામનો કરવાનો આવશે એવી આશંકા સેવવામાં આવે છે.

ઓઝોન-ઑકિસજન ચક્રમાં ઑકિસજનના ત્રણ સ્વરૂપોનો (અથવા અલોટ્રોપ્સ(allotropes)નો) સમાવેશ થાય છેઃ ઑકિસજન અણુ (O અથવા આણ્વિક ઑકિસજન), ઑકિસજન વાયુ (O₂ અથવા દ્વિ-પરમાણુ ઑકિસજન) અને ઓઝોન વાયુ (O₃અથવા ત્રિ-પરમાણુ ઑકિસજન). જયારે 240 એનએમથી ટૂંકી તરંગલંબાઈ ધરાવતા નીલાતીત ફોટોન ઊર્ધ્વમંડળમાં શોષાય છે અને ત્યારે ઑકિસજનના પરમાણુઓ ફોટો-વિચ્છેદિત થાય છે ત્યારે ત્યાં ઊર્ધ્વમંડળ ઓઝોનનો અણુ બને છે. તેના કારણે ઑકિસજનના બે પરમાણુ રચાય છે. એ વખતે આણ્વિક ઑકિસજન O₂ સાથે સંયોજાઈને O₃ બને છે. ઓઝોનના પરમાણુઓ 310 અને 200 એનએમ વચ્ચેના નીલાતીત કિરણોને શોષે છે, જેના પરિણામે ઓઝોન O₂ના પરમાણુમાં અને આણ્વિક ઑકિસજનમાં વિચ્છેદિત થાય છે. આણ્વિક ઑકિસજન પછી ફરીથી ઓઝોનનો અણુ બનાવવા માટે ઑકિસજનના પરમાણુ સાથે જોડાય છે. આ એક સતત ચાલતી પ્રક્રિયા છે, પણ જયારે એક ઑકિસજનનો અણુ, ઓઝોનના અણુ સાથે "ફરીથી જોડાય" છે અને બે O₂ અણુઓ બનાવે છે, ત્યારે આ પ્રક્રિયા અટકી જાય છેઃ O + O₃ → 2 O₂

 

 

ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોનનું એકંદર પ્રમાણ ફોટો-રાસાયણિક ઉત્પાદન અને ફેરસંયોજન વચ્ચેની સમતુલાથી નિશ્ચિત થતું હોય છે.

અમુક મુકત મૂળદ્રવ્ય ઉદ્દીપકોથી ઓઝોનનો નાશ થઈ શકે છે, જેમાંના સૌથી અગત્યના છે હાયડ્રોકસીલ મૂળદ્રવ્ય (OH·), નાઈટ્રીક ઑકસાઈડ મૂળદ્રવ્ય (NO·), કલોરિન (Cl·) અને બ્રોમિન(Br·)નો અણુ. આ તમામના કુદરતી અને માનવસર્જિત સ્રોતો અસ્તિત્વ ધરાવે છે; અત્યારે ઊર્ધ્વમંડળમાં મોજૂદ મોટા ભાગના OH· અને NO· કુદરતી ઉદ્ભવ ધરાવે છે, પણ માનવ પ્રવૃત્તિએ ત્યાં કલોરિન અને બ્રોમિનનું પ્રમાણ નાટ્યાત્મક રીતે વધારી દીધું છે. આ ઘટકો અમુક સ્થિર સજીવ સંયોજનોમાં મળી આવે છે, વિશેષ કરીને કલોરોફલુરોકાર્બન (CFCs), જે તેની ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મકતાના કારણે અધોમંડળમાં નાશ પામ્યા વિના સીધું ઊર્ધ્વમંડળમાં જતું રહી શકે છે. એકવાર ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચ્યા પછી, નીલાતીત કિરણો સાથેની પ્રક્રિયાને કારણે, Cl અને Br અણુઓ પોતાના પૈતૃક સંયોજનોમાંથી મુકત થાય છે, ઉ.દા. ("એચ(h)" એ પ્લાન્કનો સ્થિરાંક છે, "વી(ν)" એ વીજચુંબકીય વિકિરણોનું આવર્તન છે)

CFCl₃ + hν → CFCl₂ + Cl

Cl અને Br અણુઓ ઓઝોનના પરમાણુને અનેકવિધ ઉત્પ્રેરક ચક્રોથી તોડી શકે છે. ઓઝોનના પરમાણુ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતો એક કલોરિનનો અણુ, એ આ પ્રકારના ચક્રનું એક સાદામાં સાદું ઉદાહરણ છે, જે ઓઝોનમાંથી એક ઑકિસજનનો અણુ લઈ લે છે (અને ClO બનાવે છે) અને સાદા ઑકિસજનના પરમાણુને છોડી જાય છે. કલોરિન મોનોકસાઈડ (એટલે કે, ClO) વળી ફરીથી ઓઝોનના એક બીજા અણુ (એટલે કે, O₃) સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અને તેમ કરીને બીજો કલોરિન અણુ અને બે ઑકિસજનના પરમાણુ બનાવે છે. આ વાયુ-તબક્કાની પ્રતિક્રિયાઓને રાસાયણિક લઘુલિપિમાં આ રીતે દર્શાવી શકાયઃ

Cl + O₃ → ClO + O₂

ClO + O₃ → Cl + 2 O₂

ઓઝોનની માત્રામાં ઘટાડો તે આ બધાની એકંદર અસર છે. નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં પણ ઓઝોનના નાશને દોરતી વધુ જટીલ પ્રક્રિયાઓ પણ શોધાઈ છે.

કલોરિનનો માત્ર એક અણુ સતત બે વર્ષ સુધી (અધોમંડળમાં પાછા ફરવા લાગતો સમયગાળો) ઓઝોનનો નાશ કર્યા કરી શકે છે (તેથી એક ઉત્પ્રેરક છે) સિવાય કે હાઈડ્રોજન કલોરાઈડ (HCl) અને કલોરિન નાઈટ્રેટ (ClONO₂) જેવા તેમને આ ચક્રમાંથી ખસેડી શકે તેવા સંગ્રહિત પ્રકારના સંયોજનો બને. પ્રત્યેક અણુના હિસાબે જોઈએ, તો ઓઝોનને તોડવામાં બ્રોમિન એ કલોરિન કરતાં પણ વધુ કાર્યક્ષમ છે, પણ અત્યારે વાતાવરણમાં બ્રોમિન ખૂબ ઓછા પ્રમાણમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પરિણામે, ઓઝોનના એકંદર અવક્ષયમાં કલોરિન અને બ્રોમિન, બંને નોંધપાત્ર રીતે જવાબદાર છે. પ્રયોગશાળાના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ફલોરિન અને આયોજિડનના અણુઓ પણ સમાન ઉદ્દીપન ચક્રોમાં ભાગ લે છે. અલબત્ત, પૃથ્વીના ઊર્ધ્વમંડળમાં, ફલોરિનના અણુઓ પાણી અને મિથેન સાથે ઝડપી પ્રતિક્રિયા કરે છે અને મજબૂત-બંધારણ ધરાવતો HF બનાવે છે, જયારે આયોડિન ધરાવતાં સજીવ પરમાણુઓ નીચલા વાતાવરણમાં જ એટલા ઝડપથી પ્રતિક્રિયાઓ કરે છે કે તે નોંધપાત્ર માત્રામાં ઊર્ધ્વમંડળ સુધી પહોંચતા જ નથી. વધુમાં, કલોરિનનો એક અણુ 100,000 ઓઝોન પરમાણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ હોય છે. આ હકીકત તથા કલોરોફલુરોકાર્બન (CFCs) થકી વાતાવરણમાં વાર્ષિક ધોરણે મુકત થતા કલોરિનની માત્રા, સીએફસી (CFCs) પર્યાવરણ માટે કેટલા જોખમકારક છે તે દર્શાવે છે.

રાસાયણિક ઓઝોન ક્ષય પ્રક્રિયાની પરિમાણ સંબંધી સમજણ

2007માં ઓઝોન-અવક્ષય રસાયણોમાંના ચાવીરૂપ પરમાણુ તોડવાના સંશોધન દરમ્યાન, ડાયકલોરાઈન પેરોકસાઈડ (Cl₂O₂), જે ClO ડીમેર તરીકે પણ જાણીતો છે, તેના કારણે ધ્રુવીય ઓઝોન અવક્ષયના હાલના વાતાવરણીય મોડલોની સંપૂર્ણતા પર શંકા ઉદ્ભવી. ClO ડીમેર એ વાતાવરણમાં કલોરિનના સંગ્રાહક તરીકે કામ આપે છે. જયાં સુધી કલોરિન, ડીમેરમાં બંધાયેલો છે ત્યાં સુધી તે ઓઝોનના ઉત્પ્રેરક વિનાશ માટે ઉપલબ્ધ બની શકતો નથી. ડીમેરના ફોટોલિસિસથી બે ClO પરમાણુ છૂટા પડે છે, જે ઓઝોનને તોડવા માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે સહભાગી થઈ શકે છે. કલોરિન નાઈટ્રેટ (ClONO₂) એ આવો બીજો અગત્યનો સંગ્રાહક પરમાણુ છે.

કૅલિફોર્નિયાના પાસડેનામાં આવેલી નાસાની જેટ પ્રોપલ્શન લેબોરેટરીના રસાયણશાસ્ત્રીઓએ ClO ડીમેર માટે આડા-છેદ લઈ શોષાવાના પ્રમાણની ફેર-માપણી કરી, જે તેમના મતે 300 અને 350 nmના વિસ્તારમાં પહેલાં વિચારવામાં આવ્યો હતો તેના કરતાં ઓછા પ્રમાણમાં નોંધાયો હતો.. આ ઘટકના ઓછા શોષાવાનો અર્થ એ થયો કે ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોનના ઉત્પ્રેરક વિનાશ માટે બહુ ઓછો કલોરિન ઉપલબ્ધ છે, કારણ કે તેમાંનું મોટા ભાગનું ClO ડીમરમાં બંધાયેલું પડ્યું હોવું જોઈએ.

આ પરિણામથી પ્રોત્સાહિત થઈને જુદી જુદી પદ્ધતિઓથી વધુ માપણીઓ કરવાને બળ મળ્યું, અને તેનું પરિણામ એ આવ્યું કે વિસંવાદિતાનું નિરાકરણ કરતા જૂના, ઊંચા પ્રમાણ દર્શાવતા આડા-છેદ પણ મળ્યા. ચેન, et al. દ્વારા પ્રસ્તુત પહેલા અહેવાલમાં નવી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં એક પરમાણુ પટ્ટાને નીલાતીત કિરણો સમક્ષ ખુલ્લો મૂકવામાં આવ્યો હતો, જેના આડા છેદ પરથી ડીમેરના ખોવાવાના નિરીક્ષણ પરથી શોષાવાનું પ્રમાણ નિશ્ચિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ પદ્ધતિની એક નબળાઈ એ હતી કે જયાં તીવ્ર લેસર સ્રોતો હોય એવી તરંગલંબાઈએ જ તેનો ઉપયોગ કરી શકાય તેમ હતું.

આ સિવાય, ઓઝોન અવક્ષયનું મોડલ પર પુનર્વિચાર કરવો આવશ્યક નથી એવું દર્શાવતો વધુ એક તાજેતરનો અભ્યાસ સુદ્ધાં છે. નવી માપણીઓમાં એક ઉમેરો કરતાં, એનઓએએ (NOAA) અર્થ સિસ્ટમ્સ લેબોરેટરી તરફથી પાપનાસ્ટાસિઓ (Papanastasiou), et al., એવો મત રજૂ કર્યો કે જેપીએલ (JPL) જૂથે તેમના આડા-છેદોના મોડલમાં અનિશ્ચિતતાનો પૂરતો ખ્યાલ આપવામાં આવ્યો નથી, અને જયારે તેને યોગ્ય રીતે કરવામાં આવે છે, ત્યારે જેપીએલ(JPL)ની ભૂલો અન્ય અંદાજિત પરિણામો પણ દર્શાવે છે, અલબત્ત કેન્દ્રીય અંદાજ ઘણા અંશે એ જ રહે છે. અન્ય અભ્યાસો હજી ચાલુ છે જે ટૂંક સમય જ પ્રકાશિત થશે. 2009ની એજીયુ (AGU) કૉન્ફરન્સમાં હાવર્ડ ખાતેના એન્ડરસન જૂથ તરફથી રજૂ કરાયેલા પ્રાથમિક પરિણામોમાં ઊંચું શોષણ ધરાવતા આડા-છેદોને ટેકો આપવામાં આવ્યો હતો. જેપીએલ (JPL) પરિણામો પરથી પ્રોત્સાહિત, નવા પ્રયોગોના કારણે ClO ડીમર શોષણ આડા-છેદ અંગેની આપણી જાણકારીમાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારો થયો છે અને ઓઝોન વિનાશના ફોટો-રાસાયણિક મોડલોમાં આપણો વિશ્વાસ વધ્યો છે.

ઓઝોનમાં સૌથી જાણીતો ઘટાડો નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં થયો હતો. જો કે, ઓઝોન છિદ્રને સામાન્ય રીતે આ સ્તરોએ (જે વિશિષ્ટ રીતે પ્રતિ કરોડે થોડાક હિસ્સાઓ છે) ઓઝોન કેન્દ્રીકરણમાં માપવામાં નથી આવતો પણ પૃથ્વીની સપાટીથી ઉપર આવેલા એક બિંદુ પછી શરૂ થતા કુલ ઓઝોન સ્તંભ માં આવતા ઘટાડામાં માપવામાં આવે છે, પૃથ્વીની સપાટીથી આ બિંદુ સુધીના અંતરને સામાન્ય રીતે ડોબસન એકમમાં અભિવ્યકત કરવામાં આવે છે,જેનું સંક્ષિપ્ત રૂપ "ડીયુ" (DU) છે. 1970ના દાયકાના પૂર્વાર્ધ અને તે પહેલાંની સરખામણીમાં, એન્ટાકર્ટિક વસંત અને ઉનાળાની શરૂઆતમાં ઓઝોન સ્તંભમાં નોંધનીય ઘટાડો જોવા મળે છે, જે ટોટલ ઓઝોન મેપિંગ સ્પેકટ્રોમીટર (TOMS) જેવાં સાધનોની મદદથી નોંધવામાં આવ્યો છે.

 

એન્ટાર્કટિકામાં દક્ષિણી (દક્ષિણ ગોળાર્ધની) વસંતમાં ઓઝોન સ્તંભમાં 70% જેટલો ઘટાડો જોવામાં આવ્યો હતો અને જે 1985માં (ફારમાન et al. 1985) સૌથી પહેલી નોંધણી પછી હજુ સુધી ચાલુ છે. 1990ના દાયકામાં સપ્ટેમ્બર અને ઑકટોબર દરમ્યાન કુલ ઓઝોન સ્તંભ, પૂર્વ-ઓઝોન-છિદ્ર મૂલ્યો કરતાં 40–50% જેટલો ઓછો રહેવો ચાલુ રહ્યો હતો. વર્ષ-દર-વર્ષે એન્ટાર્કટિક કરતાં આર્કટિકમાં આ ઘટાડો વધુ બદલાતો રહે છે. સૌથી મોટો ઘટાડો, 30% સુધીનો, શિયાળા અને વસંત દરમ્યાન થાય છે, કે જયારે ઊર્ધ્વમંડળ વધુ ઠંડુ હોય છે.

ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળો (પોલાર સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક કલાઉડ્સ - PSCs) વચ્ચે થતી પ્રતિક્રિયાઓ ઓઝોન અવક્ષય વધારવામાં અગત્યની ભૂમિકા ભજવે છે. એન્ટાર્કટિક ઊર્ધ્વમંડળની અત્યંત ઠંડીમાં ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળો વધુ ઝડપથી રચાય છે. સૌથી પહેલા ઓઝોન છિદ્રો આ કારણે જ રચાયા હતાં, અને તેથી જ એન્ટાર્કટિકા પર તે વધુ ઊંડા(ગહન) છે. શરૂઆતના મોડલો ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળોને ધ્યાનમાં લેવાનું ચૂકયા હતા અને તેમણે એકધારા વૈશ્વિક અવક્ષય અનુમાન કર્યું હોવાથી અચાનક એન્ટાર્કટિક ઓઝોન-છિદ્રની વાતે અનેક વિજ્ઞાનીઓને અચંબામાં નાખી દીધા હતા.^{[સંદર્ભ આપો]}

મધ્ય અક્ષાંશમાં ઓઝોન-છિદ્રોની વાત કરવા કરતાં ઓઝોન અવક્ષયની વાત કરવી વધુ બહેતર છે. 1980 પૂર્વેનાં મૂલ્યો કરતાં 35–60° ઉત્તરમાં આ ઘટાડો લગભગ 3% નીચો છે અને 35–60° દક્ષિણમાં તે લગભગ 6% જેટલો નીચો છે, ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં, કોઈ ચોક્કસ નોંધપાત્ર વલણ નથી.^{[સંદર્ભ આપો]}

ઊર્ધ્વમંડળના અને ઉપલા અધોઃમંડળના તાપમાનમાં જોવા મળેલો ઘટાડા અંગે પણ ઓઝોન અવક્ષય ઘણીખરી સમજૂતી આપે છે. ઓઝોન દ્વારા થતું નીલાતીત કિરણોનું શોષણ એ ઊર્ધ્વમંડળમાંની હૂંફનો મુખ્ય સ્રોત છે, અને તેથી ઓઝોન ઘટવાથી ત્યાં ઠંડક વધી છે. CO₂ જેવા ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના કારણે પણ કેટલાક અંશે ઊધ્વમંડળીય ઠંડક વધી હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવે છે; જો કે ઓઝોનના કારણે થતી ઠંડક વધુ પ્રબળ જણાય છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

ઓઝોન સ્તર અંગે અનુમાનો બાંધવા હજી પણ મુશ્કેલ જ છે. વર્લ્ડ મીટિઅરૉલજિકલ ઓર્ગેનાઈઝેશન ગ્લોબલ ઓઝોન રિસર્ચ એન્ડ મોનિટરિંગ પ્રોજેકટ રિપોર્ટ નં.44 (વિશ્વ હવામાનશાસ્ત્રીય સંસ્થા વૈશ્વિક ઓઝોન સંશોધન અને નિયમન પ્રકલ્પ અહેવાલ નં.44) મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલની પ્રબળ તરફેણ કરે છે, છતાં તેમાં એ પણ નોંધવામાં આવ્યું છે કે યુએનઈપી (UNEP) 1994ના મૂલ્યાંકનમાં, 1994–1997ના ગાળામાં ઓઝોન ક્ષયનું મૂલ્યાંકન વધુ પડતું કરવામાં આવ્યું છે.

વાતાવરણમાંનાં રસાયણો

વાતાવરણમાં મોજૂદ સીએફસી (CFCs)

1920ના દાયકામાં થોમસ મિડગ્લેયે કલોરોફલુરોકાર્બન(CFCs)ની શોધ કરી હતી. 1980ના દાયકા પહેલાં, વાતાનુકૂલન/ઠંડક એકમોમાં ઍરોસોલ છંટકાવ ધકેલનાર તરીકે, અને નાજુક ઈલેકટ્રોનિક સંસાધનોની સફાઈ પ્રક્રિયાઓમાં તેમનો ઉપયોગ થતો હતો. અમુક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની આડપેદાશો તરીકે પણ તે પેદા થાય છે. આ સંયોજનોના ઉદ્ભવ માટે કોઈ નોંધપાત્ર કુદરતી સ્રોતો હજુ સુધી ઓળખી શકાયા નથી - વાતાવરણમાં તેમની હાજરીનું કારણ લગભગ સમગ્રપણે મનુષ્યસર્જિત છે. ઉપર ઓઝોન ચક્રની રૂપરેખા માં દર્શાવ્યું છે તેમ, જયારે આવા ઓઝોન-અવક્ષય માટે કારણભૂત રસાયણો ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચે છે, ત્યારે તેમનું નીલાતીત કિરણોને કારણે વિઘટન થાય છે અને તેમાંથી કલોરિનનો અણુ મુકત થાય છે. કલોરિનનો અણુ, ઊર્ધ્વમંડળમાંથી દૂર થતાં પહેલાં, એક ઉત્પ્રેરક/ઉદ્દીપક તરીકે લાખ્ખો ઓઝોન પરમાણુઓને તોડવા માટે સક્ષમ હોય છે. સીએફસી (CFC) પરમાણુઓનું દીર્ધાયુષ્ય ધ્યાનમાં લેતાં, આ પરિસ્થિતિ પર અંકુશ પ્રાપ્ત કરતાં દાયકાઓનો સમય લાગી શકે છે. ગણતરી મુજબ, એક સીએફસી (CFC) પરમાણુને ભૂમિસ્તરથી ઉપલા વાતાવરણમાં જતા એકંદરે 15 વર્ષ જેટલો સમય લાગે છે, અને ત્યાં તે લગભગ એક સદી જેટલો સમય રહી શકે છે જે દરમ્યાન તે એક લાખ ઓઝોન પરમાણુઓનો નાશ કરી શકે છે.

નિરીક્ષણોના ખરાપણાની તપાસ

જટીલ રસાયણશાસ્ત્રના પરિવહન મોડલોના ઉપયોગથી અને નિરીક્ષિત માહિતી સામે તેમના ખરાપણાની તપાસ પછી (ઉ.દા. SLIMCAT, CLaMS), નોંધાયેલો ઓઝોન અવક્ષય, સીએફસી(CFCs)માંથી માનવસર્જિત (એન્થ્રોપોજેનિક)હૅલોજન સંયોજનો વધવાના કારણે છે એ બાબતની કડીઓ વિજ્ઞાનીઓ વધુ ને વધુ સ્પષ્ટ રીતે જોડી શકયા છે. આ મોડલો રાસાયણિક સંકેન્દ્રણોની અને હવામાનશાસ્ત્રીય ક્ષેત્રોની ઉપગ્રહથી લેવાયેલી માપણીઓ તથા પ્રયોગશાળામાં પ્રયોગો થકી મેળવેલાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દરના સ્થિરાંકો સાથે મૂકીને કામ કરે છે. તેઓ માત્ર ચાવીરૂપ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જ નહીં, પણ સીએફસી(CFC) ફોટોલિસિસ ઉત્પાદનોને ઓઝોનના સંપર્કમાં લાવતી પરિવહન પ્રક્રિયાઓને પણ ઓળખી શકયા છે.

 

એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્ર એ એન્ટાર્કટિક ઊર્ધ્વમંડળનું એવું ક્ષેત્ર છે જયાં તાજેતરમાં ઓઝોન સ્તર તેનાં 1975 પૂર્વેનાં મૂલ્યો કરતાં 33% જેટલું નીચું પહોંચી ગયું છે. એન્ટાર્કટિક વસંત દરમ્યાન, એટલે કે સપ્ટેમ્બરથી શરૂ કરીને ડિસેમ્બરના શરૂઆતના સમયગાળા દરમ્યાન જયારે તીવ્ર પશ્ચિમી વાયરાઓ ખંડની આસપાસ વર્તુળાકારે ફરે છે અને વાતાવરણનું પાત્ર (atmospheric container) બનાવે છે ત્યારે આ ઓઝોન છિદ્ર આકાર લે છે. એન્ટાર્કટિક વસંત દરમ્યાન આ ધ્રુવીય વમળમાં, નીચલા ઊર્ધ્વમંડળનો લગભગ 50% જેટલો ઓઝોન વિનાશ પામે છે.

ઉપર વર્ણવ્યું છે તેમ, ઓઝોન અવક્ષયનું મુખ્ય કારણ કલોરિન-ધરાવતા મૂળ વાયુઓની (મુખ્યત્વે સીએફસી(CFCs) અને સંબંધિત હેલોકાર્બન્સ) હાજરી છે. નીલાતીત કિરણોની હાજરીથી, આ વાયુઓ વિઘટિત થાય છે, અને તેમાંથી કલોરિન અણુઓ છૂટા પડે છે, જે પછી ઓઝોનને તોડવા માટે ઉત્પ્રેરકની ભૂમિકા અદા કર્યા કરે છે. Cl-ઉત્પ્રેરક ઓઝોન અવક્ષય વાયુ અવસ્થામાં થઈ શકે છે, પણ ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળાંઓ(PSCs)ની હાજરીમાં તે નાટકીય ઢબે વૃદ્ધિ પામે છે.

ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાદળાંઓ શિયાળામાં, અત્યંત ઠંડીમાં રચાતાં હોય છે. ધ્રુવપ્રદેશમાં શિયાળો એ 3 મહિનાનો, સૂર્યકિરણો (સૂર્યપ્રકાશ)ની તદ્દન ગેરહાજરીવાળો, અત્યંત અંધકારભર્યો સમયગાળો છે. સૂર્યપ્રકાશની ગેરહાજરી તાપમાનના ઘટાડામાં યોગદાન આપે છે અને ધ્રુવીય વમળ હવાને બાંધે છે અને ઠંડી પાડે છે. તાપમાન -80°સે.ની આસપાસ અથવા તેથી નીચું બની રહે છે. આ નીચાં તાપમાનો વાદળના રજકણો બાંધે છે અને તે કાં તો નાઈટ્રિક ઍસિડ (PSC પ્રકાર I) અથવા બરફ (PSC પ્રકાર II)થી બંધાય છે. આ બંને પ્રકાર ઓઝોન અવક્ષય કરતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે સપાટીઓ પૂરી પાડે છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

આખી પ્રક્રિયામાં સામેલ ફોટોરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જટીલ છે, છતાં સારી રીતે સ્પષ્ટ છે. ચાવીરૂપ નિરીક્ષણ એ છે કે, સામાન્ય રીતે, ઊર્ધ્વમંડળમાંનો મોટા ભાગનો કલોરિન "સંગ્રાહક" સંયોજનોમાં, મુખ્યત્વે હાઈડ્રોકલોરિક ઍસિડ (HCl) અને કલોરિન નાઈટ્રેટ (ClONO₂)ના રૂપમાં સ્થિર હોય છે. એન્ટાર્કટિક શિયાળા અને વસંત દરમ્યાન, અલબત્ત, ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળના રજકણોની સપાટી પર થતી પ્રતિક્રિયાઓ આ "સંગ્રાહક" સંયોજનોને પ્રતિક્રિયાશીલ મુકત મૂળદ્રવ્યો(ચલ અને ClO)માં ફેરવે છે. આ વાદળાંઓ વાતાવરણમાંથી NO₂ને પણ નાઈટ્રિક ઍસિડમાં ફેરવીને દૂર કરી શકે છે; જે નવા જ રચાયેલા ClOને ફરીથી ClONO₂માં રૂપાંતરિત થતો અટકાવે છે.

વસંત દરમ્યાન એન્ટાર્કટિક ઓઝોન અવક્ષય સૌથી વધુ શા માટે થાય છે તેનું કારણ ઓઝોન અવક્ષયમાં સૂર્યપ્રકાશની ભૂમિકા સ્પષ્ટ કરે છે. શિયાળા દરમ્યાન, ભલે ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાદળાંઓ વિપુલ પ્રમાણમાં હોય, પણ ત્યારે ધ્રુવીય પ્રદેશમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ગતિ આપનાર પ્રકાશ હોતો નથી. વસંત દરમ્યાન, સૂર્યપ્રકાશ આવે છે, અને તેથી ફોટોરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઊર્જા પેદા થાય છે, ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાદળાં ઓગળે છે, અને બંધાયેલાં સંયોજનો મુકત બને છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

વિઘટન પામતો મોટા ભાગનો ઓઝોન નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં હોય છે, જયારે તેનાથી વિપરીત એકરૂપ વાયુ અવસ્થાની પ્રતિક્રિયાઓ થકી બહુ ઓછો ઓઝોન અવક્ષય પામે છે, જે મુખ્યત્વે ઉપલા ઊર્ધ્વમંડળમાં બને છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

વસંતના અંત ભાગમાં, લગભગ મધ્ય-ડિસેમ્બરની આસપાસ, હૂંફાળું તાપમાન વમળને તોડે છે. નીચલા અક્ષાંશો પરથી વહી આવતા હૂંફાળા, ઓઝોન-સમૃદ્ધ પવનને કારણે, ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાંદળાં વિખેરાઈ જાય છે, ઓઝોન-અવક્ષયની પ્રક્રિયા અટકી જાય છે, અને ઓઝોન-છિદ્ર બંધ થઈ જાય છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

ઓઝોન સ્તર અવક્ષયે જગાવેલો રસ

આમ તો વૈશ્વિક સ્તરે ઓઝોન અવક્ષયની ઘટનામાં એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્રની અસર પ્રમાણમાં ઘણી ઓછી, પ્રતિ દાયકાએ લગભગ 4% જેટલી

ઓઝોન સ્તર સૂર્યમાંથી નીકળતાં નીલાતીત કિરણો(UVB)ને શોષી લેતાં હોવાથી, ઓઝોન સ્તરના અવક્ષયથી યુવીબી(UVB) સ્તરો વધુ પ્રમાણમાં સપાટી પર આવશે, જેનાથી ત્વચાના કૅન્સરમાં વધારો સહિત અન્ય હાનિ પહોંચી શકે છે. મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ આ જ કારણોસર બનાવવામાં આવ્યો છે. ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોન ઘટાડા સાથે સીએફસી(CFCs)ને ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે, અને ઓઝોનમાં ઘટાડો એ યુવીબી(UVB)ને સપાટી પર પહોંચવા દેશે એવું માનવાને પૂરતા સૈદ્ધાન્તિક કારણો છે, છતાં ઓઝોન અવક્ષય અને મનુષ્યોમાં ત્વચાના કૅન્સરનું પ્રમાણ વધવાને સ્પષ્ટ રીતે જોડતા કોઈ સીધા નિરીક્ષણના પુરાવા સાંકળી શકાયા નથી. કેટલાક પ્રકારના ત્વચાના કૅન્સરમાં યુવીએ(UVA) પણ સમાવિષ્ટ હોય છે, અને ઓઝોન આ યુવીએ()નું શોષણ કરતા નથી એ હકીકતના કારણે, અને સામાન્ય જનતાની જીવનશૈલીમાં આવતા બદલાવો અંગેના આંકડાઓને નિયંત્રિત કરવા એ પણ લગભગ અશકય હોવાથી કદાચ આમ બન્યું હોઈ શકે.

વધુ નીલાતીત કિરણો

ઓઝોન, ભલે આમ પૃથ્વીના વાતાવરણનો લઘુમતી ઘટક હોય, પણ તે નીલાતીત કિરણોના મોટા ભાગના શોષણ માટે જવાબદાર છે. ઓઝોનના નમતા-ઢાળવાળા સ્તર સાથે, તેમાં પ્રવેશીને બહાર નીકળતા નીલાતીત કિરણોના જથ્થામાં બહુ ઝડપી ઘટાડો આવે છે. તદનુસાર, વાતાવરણમાં ઓઝોનના ઘટાડાથી સપાટી પાસે નીલાતીત કિરણોનું સ્તર નોંધપાત્ર રીતે વધેશે એવું અનુમાન છે.

ઓઝોન છિદ્રના કારણે યુવીબી(UVB)ની સપાટીમાં વધારો થશે એવું અનુમાન અંશતઃ કિરણોત્સર્ગી રૂપાંતરણ મોડલ(રેડિયેટીવ ટ્રાન્સફર મોડલ)ની ગણતરીઓના આધારે કરવામાં આવ્યું છે, પણ ઐતિહાસિક (ઓઝોન છિદ્ર પૂર્વેના) સમયના વિશ્વસનીય નીલાતીત સપાટીના આંકડાઓના અભાવને કારણે સીધી માપણીઓમાંથી ગણી શકાયું નથી, અલબત્ત હવે વધુ તાજેતરના નીલાતીત સપાટીના નિરીક્ષણ માપણીના કાર્યક્રમો અસ્તિત્વ ધરાવે છે (ઉ.દા. ન્યૂઝીલૅન્ડના લાઉડેર ખાતે).

સૌથી પહેલાં તો આ જ નીલાતીત કિરણોને કારણે ઓઝોન સ્તરમાં O₂ (સામાન્ય ઑકિસજન)માંથી ઓઝોનનું નિર્માણ થતું હોવાથી, ઊર્ધ્વમંડળીય ઓઝોનનો ઘટાડો એ ખરેખર નીચલા સ્તરોએ (અધોમંડળમાં) ઓઝોનના ફોટોરાસાયણિક ઉત્પાદનમાં વધારો કરે છે, અલબત્ત નીચે ઉત્પાદિત ઓઝોન સ્વાભાવિક રીતે જ ટૂંકી ફોટોરાસાયણિક આવરદા ધરાવે છે, અને તેથી તે ઉપરના ઓઝોન ઘટાડાને પૂરક બને તેટલા સ્તરના સંકેન્દ્રણ સુધી પહોંચે તે પહેલાં જ નાશ પામે છે, પરિણમો એકંદરે કુલ ઓઝોન સ્તંભમાં ઘટાડો જ દેખાશે.^{[સંદર્ભ આપો]}

જૈવિક અસરો

માનવ સ્વાસ્થ્ય પર નીલાતીત કિરણોનો સંસર્ગ વધવાની અને વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગની શું અસર થશે તે ઓઝોન છિદ્ર અંગે લોકોની મુખ્ય ચિંતા હતી. અત્યાર સુધી, મોટા ભાગનાં સ્થળો પર ઓઝોન અવક્ષય લાક્ષણિક ઢબે માત્ર થોડા ટકા જ જોવા મળ્યો છે અને, ઉપર નોંધ્યા મુજબ, મોટા ભાગના અક્ષાંશો પર તેના કારણે આરોગ્યને પહોંચતી હાનિ અંગે કોઈ સીધા પુરાવાઓ મળ્યા નથી. જો ઓઝોન છિદ્રમાં જોવા મળતો ઊંચા સ્તરનો અવક્ષય આખા વિશ્વ પર જોવા મળત, તો તેની અસરો પણ વાસ્તવમાં વધુ નાટકીય હોત. ઉદાહરણ તરીકે, જો એન્ટાર્કટિકા પરનું ઓઝોન છિદ્ર એટલું મોટું થાય કે તે ઓસ્ટ્રેલિયા અને ન્યૂઝીલૅન્ડના દક્ષિણી વિસ્તારો સુધી પહોંચે, તો વધુ પડતા નીલાતીત કિરણોનો સંપર્ક નોંધપાત્ર અસરો નીપજાવે એવી પર્યાવરણવાદીઓને ચિંતા છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

મનુષ્યો પર અસરો

યુવીબી(ઓઝોન દ્વારા શોષાઈ જતાં વધુ ઊર્જા ધરાવતાં નીલાતીત કિરણો)ને સામાન્ય રીતે ત્વચાના કૅન્સર માટે કારણભૂત પરિબળ માનવામાં આવે છે. વધુમાં, સપાટી પર વધુ નીલાતીત કિરણોનું પહોંચવું એટલે અધોમંડળના ઓઝોનમાં વધારો થવો, જે મનુષ્યોના સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકર્તા છે.^{[સંદર્ભ આપો]} નીલાતીત કિરણોનું વધુ પહોંચવું એટલે સૂર્યપ્રકાશની વિટામિન ડી સેન્દ્રિય ક્ષમતા પણ વધારો થવો.

વિટામિન ડીની કૅન્સર રોધક અસરો એ ઓઝોન અવક્ષયની એક સંભવતઃ લાભકર્તા અસર છે. આરોગ્યના સંદર્ભે, નીલાતીત કિરણોના વધુ પ્રમાણના સંભવ લાભો કદાચ તેની હાનિકર્તા અસરો કરતાં વધુ હોઈ શકે.

1 બેસલ અને સ્કવામસ સેલ કેરસિનોમાસ (Basal and Squamous Cell Carcinomas)-- મનુષ્યોમાં જોવા મળતા ત્વચાના કૅન્સરના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો, બેસલ અને સ્કવામસ સેલ કેરસિનોમાસ, યુવીબી(UVB) સંસર્ગ સાથે મજબૂત સંબંધ ધરાવે છે. યુવીબી કઈ રીતે આ કૅન્સરોને પ્રેરે છે તે પદ્ધતિ સારી રીતે સ્પષ્ટ થઈ ચૂકી છે - યુવીબી કિરણો શોષાવાથી ડીએનએ(DNA)ના અણુમાં ડીમેર રચાઈ શકે તેવો પયરીમિડીન પાયો ઊભો થાય છે, જેના પરિણામે જયારે ડીએનએ પ્રતિકૃતિઓ બને છે ત્યારે તેના રૂપાંતરણમાં ચૂક આવે છે. આ કૅન્સરો પ્રમાણમાં હળવા અને ભાગ્યે જ જીવલેણ હોય છે, જો કે સ્કવામસ સેલ કેરસિનોમાની સારવારમાં કયારેક વિસ્તીર્ણ ફેરરચનાત્મક શસ્ત્રક્રિયાની જરૂર પડે છે. પ્રાણીઓ પરના અભ્યાસોના પરિણામો સાથે રોગચાળા વિજ્ઞાનની માહિતી સાંકળીને, વિજ્ઞાનીઓ અનુમાન બાંધ્યું છે કે ઊર્ધ્વમંડળીય ઓઝોનમાં એક ટકાનો ઘટાડો, આવા કૅન્સરોના કિસ્સામાં 2% જેટલો વધારો કરશે.

2. મૅલિગ્નન્ટ મેલાનોમા (Malignant Melanoma) - ત્વચાના કૅન્સરનો અન્ય એક પ્રકાર, મૅલિગ્નન્ટ મેલાનોમા, ઘણા ઓછા પ્રમાણમાં જોવા મળે છે પણ તે ખૂબ વધુ જોખમી છે, નિદાન થયેલા 15-20% કિસ્સાઓમાં તે જીવલેણ પુરવાર થતો જોવા મળે છે. મૅલિગ્નન્ટ મેલાનોમા અને નીલાતીત કિરણો સાથે સંસર્ગ વચ્ચેનો સંબંધ હજી સુધી એકદમ સ્પષ્ટ નથી થયો, પણ એવું લાગે છે કે તેમાં યુવીબી(UVB) અને યુવીએ(UVA) બંને સામેલ છે. માછલી પરના પ્રયોગો સૂચવે છે કે 90થી 95% મૅલિગ્નન્ટ મેલાનોમા કદાચ યુવીએ(UVA) અને દશ્યમાન કિરણોત્સર્ગના કારણે થાય છે જયારે ઓપૉસમ પરના પ્રયોગો તેની પાછળ યીવીબી(UVB)ની મોટી ભૂમિકા સૂચવે છે. આ અનિશ્ચિતતાના કારણે, મૅલાનોમા કિસ્સાઓ અંગે ઓઝોન અવક્ષયની અસરનું અનુમાન બાંધવું મુશ્કેલ છે. એક અભ્યાસ એવું દર્શાવે છે કે યુવીબી કિરણોત્સર્ગમાં થતો 10%નો વધારો પુરુષોમાં મૅલાનોમામાં 19%નો વધારો અને મહિલાઓમાં 16%નો વધારો લાવે છે. ચિલેની દક્ષિણ પટ્ટી પર આવેલા પુન્તા ઍરીનાસના લોકો પરના એક અભ્યાસ અનુસાર ઓઝોનમાં ઘટાડા અને યુવીબી સ્તરોમાં વધારાની સાથે, સાત વર્ષના ગાળામાં ત્વચાના કૅન્સરના મૅલાનોમા પ્રકારમાં 56% વધારો અને તે સિવાયના ત્વચાના કૅન્સરોમાં 46%નો વધારો જોવા મળ્યો હતો.

3. વલ્કુટીય મોતિયો (કોર્ટિકલ કેટરાકટસ) -- સંસર્ગની કાચી ગણતરીઓ અને વિવિધ મોતિયાની મૂલ્યાંકન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા અભ્યાસો, આંકના વલ્કુટીય મોતિયા અને યુવી-બી સંસર્ગ વચ્ચેનો સંબંધ બાબતે સૂચક છે. આંખ પર યુવી-બી સંસર્ગનું ઊંડાણપૂર્વકનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ચેસાપિઅક (Chesapeake) ઉપસાગરના હોડીવાળાઓ પર એક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં એકંદર વાર્ષિક આંખના યુવી-બી સાથેના સંપર્કમાં વધારાને વલ્કુટીય ધૂંધળાપણા/અસ્પષ્ટતાના વધતા જોખમ સાથે સાંકળવામાં આવ્યો હતો. મુખ્યત્વે શ્વેત પુરુષોનું વધુ પ્રમાણ ધરાવતું આ સૌથી વધુ સંસર્ગમાં મૂકાયેલું જૂથ, એ આજની તારીખ સુધી મળેલો સૂર્યપ્રકાશના સંસર્ગ અને વલ્કુટીય ધૂંધળાપણાને સાંકળતો સૌથી મજબૂત પુરાવો છે. જો કે, તેના પછી તરત વેસ્ટ ઈન્ડીઝના બિઅવર ડેમ ખાતે કરાયેલો વસતિ-આધારિત અભ્યાસ સૂચવે છે કે આ જોખમ કદાચ પુરુષો પૂરતું મર્યાદિત હોય. બિઅવર ડેમ અભ્યાસમાં, પુરુષો કરતાં સ્ત્રીઓ સૂર્યપ્રકાશના ઓછા સંસર્ગમાં હતી, અને છતાં તેની સાથે કોઈ સંબંધ જણાયો નહોતો. વધુમાં, સૂર્યપ્રકાશના સંસર્ગથી આફ્રિકી અમેરિકનોમાં મોતિયાના જોખમ અંગે કોઈ કડીરૂપ માહિતી ઉપલબ્ધ નથી, અને એ સાચું છે કે આંખના અન્ય રોગોમાં વિવિધ વંશીય સમુદાયો અનુસાર જુદા જુદા રોગો જોવા મળે છે, અને શ્વેતોની સરખામણીમાં આફ્રિકી અમેરિકનોમાં વલ્કુટીય અસ્પષ્ટતા/ધૂંધળાપણું વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.

4. અધોમંડળીય ઓઝોનમાં વધારો -- સપાટી પર વધુ નીલાતીત કિરણો પહોંચવાથી અધોમંડળીય ઓઝોનમાં વધારો થાય છે. તેના તીવ્ર ઓકિસડન્ટ ગુણધર્મોના કારણે ઓઝોન વિષકારક હોવાથી ભૂમિગત સ્તર ધરાવતો ઓઝોન સામાન્ય રીતે આરોગ્ય માટે હાનિકર્તા ગણવામાં આવે છે. અત્યારે, ભૂમિગત સ્તરનો ઓઝોન મુખ્યત્વે વાહનોમાં દહનને કારણે નીકળતા ધુમાડા/વાયુઓ સાથે નીલાતીત કિરણોની પ્રક્રિયા થવાથી પેદા થાય છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

પાક પર અસરો

નીલાતીત કિરણોના વધારાની અસર પાક પર પણ થશે એવું અનુમાન છે. ડાંગર જેવી, આર્થિક રીતે મહત્ત્વની ગણાતી અનેક વનસ્પતિઓ, નાઈટ્રોજનના સ્થિરીકરણ માટે તેમનાં મૂળ પર વસતા સાયનોબૅકટેરિયા પર આધારિત હોય છે. આ સાયનોબૅકટેરિયા નીલાતીત કિરણો પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે અને તેના વધારાથી ચોક્કસ તેમના પર અસર થશે.

 

સીએફસી(CFCs)થી ઓઝોન સ્તરને કેટલું નુકસાન પહોંચ્યું છે તેનો પૂરો અંદાજો આવી શકયો નથી અને દાયકાઓ સુધી આવશે પણ નહીં; છતાં, (ઉપર વર્ણવ્યું છે તેમ) ઓઝન સ્તંભમાં આવેલો નોંધનીય ઘટાડો ધ્યાનમાં આવી ચૂકયો છે.

યુ.એસ. નેશનલ એકેડમી ઓફ સાયન્સેસ રજૂ કરેલા 1976ના અહેવાલ પછી, વિશ્વસનીય વૈજ્ઞાનિક પુરાવાઓ ઓઝોન અવક્ષયની અવધારણાને ટેકો આપે છે એવો નિષ્કર્ષ કાઢવામાં આવ્યો હતો, અને યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ, કૅનેડા, સ્વિડન, અને નોર્વે સહિતાના કેટલાક દેશોએ એરોસોલ છંટકાવ કૅનમાં સીએફસીના ઉપયોગને સદંતર કાઢી નાખવા પગલાં લેવા તૈયાર થયા હતા. એ વખતે આ પગલાને એક વધુ સર્વાંગી નિયમન નીતિ તરફના પહેલા પગલા તરીકે વ્યાપક રીતે આવકારવામાં આવ્યું હતું, પણ એ પછીનાં વર્ષોમાં ખાસ તો રાજકીય પરિબળો (હૅલોકાર્બન ઉદ્યોગ તરફથી ચાલુ રહેલો પ્રતિકાર અને રેગનના વહીવટીકાળના પહેલા બે વર્ષો દરમ્યાન પર્યાવરણ નિયમન બાબતેના અભિગમમાં આવેલો સામાન્ય બદલાવ) અને તેની સાથે વૈજ્ઞાનિક પ્રગતિ (નેશનલ એકેડમી દ્વારા તે પછી તરત થયેલા મૂલ્યાંકનો એવું સૂચવતાં હતાં કે ઓઝોન અવક્ષય બાબતેના પહેલાંનાં અનુમાનો અતિશયોકિતભર્યાં હતાં) જોડાવાથી આ દિશામાં પ્રગતિ ઘણી ધીમી રહી હતી. 1978માં યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સે એરોસોલ કૅનમાં સીએફસી(CFCs)ના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધ લાદ્યો. એરોસોલ છંટકાવમાં સીએફસી પર પ્રતિબંધ મૂકવાના પ્રસ્તાવને યુરોપિયન સમુદાયે ફગાવ્યો, અને યુ.એસ.માં તાપહારકો (રેફ્રિજન્ટસ) તરીકે અને સર્કિટ બોર્ડ સાફ કરવા માટે સીએફસીનો ઉપયોગ ચાલુ રહ્યો. યુ.એસ. દ્વારા એરોસોલ પ્રતિબંધિત થયા પછી વૈશ્વિક ધોરણે સીએફસીનું ઉત્પાદન ઝડપથી ઘટયું, પણ 1986 સુધીમાં તે ફરીથી પાછું લગભગ તેના 1976ના સ્તર સુધી પહોંચી ગયું. 1980માં, દુપોન્ટે હૅલોકાર્બન વિકલ્પો અંગેના પોતાના સંશોધન કાર્યક્રમ પર પણ પૂર્ણવિરામ મૂકયું.

1983માં જયારે યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ એન્વાયર્મેન્ટ પ્રોટેકશન એજન્સીના વહીવટકર્તા તરીકે એન એમ. બુરફોર્ડના સ્થાને વિલિયમ રકેલશાઉસ આવ્યા ત્યારથી યુ.એસ. સરકારના અભિગમમાં ફરીથી બદલાવ આવવો શરૂ થયો. રકેલશાઉસ અને તેમના અનુગામી, લી થોમસના કાર્યકાળ દરમ્યાન, ઈપીએ(EPA)એ હૅલોકાર્બન નિયમન માટે આંતરરાષ્ટ્રીય અભિગમ/નીતિ ઘડવા માટે ભાર મૂકયો. 1985માં 20 દેશોએ, જેમાં મુખ્ય સીએફસી ઉત્પાદકો પણ સામેલ હતા, ઓઝોન સ્તર સંરક્ષણ માટે વિએના કન્વેશન પર હસ્તાક્ષર કર્યા, જેના કારણે ઓઝોન અવક્ષય માટે જવાબદાર પદાર્થો અંગેના આંતરરાષ્ટ્રીય નિયમનો માટે વાટઘાટની ભૂમિકા ઊભી થઈ. એ જ વર્ષે, એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્રની શોધની ઘોષણા થઈ, પરિણામે આ વિષયમાં લોકોનો રસ ફરીથી સજીવન થયો. 1987માં, 43 દેશોના પ્રતિનિધિઓએ મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ પર હસ્તાક્ષર કર્યા. દરમ્યાનમાં, હૅલોકાર્બન ઉદ્યોગોએ પણ પોતાનો મત બદલ્યો અને સીએફસી ઉત્પાદનને મર્યાદિત કરતા પ્રોટોકોલને ટેકો આપવો શરૂ કર્યો. આમ થવા પાછળનાં અંશતઃ કારણો યુએન પર્યાવરણ કાર્યક્રમના ભૂતપૂર્વ પ્રમુખ ડૉ. મોસ્તફા તોલ્બા સમજાવે છે, જેમના શબ્દો ધ ન્યૂ સાયન્ટિસની 30 જૂન 1990ની આવૃત્તિમાં ટાંકવામાં આવ્યા છે, "...1987માં રાસાયણિક ઉદ્યોગે મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલને ટેકો આપ્યો કારણ કે તેમાં આખા વિશ્વમાંથી સીએફસીને, જે હવે પેટન્ટ (માલિકીહક્ક) દ્વારા સંરક્ષિત નથી (રહી), તબક્કાવાર કાઢવાનું આયોજન હતું. આમ થવાથી કંપનીઓને સામે નવાં, વધુ નફાકારક સંયોજનો વેચવાની પણ સરખી તક મળતી હતી."

મોન્ટ્રેલ ખાતે, સહભાગીઓ સીએફસીના ઉત્પાદનને 1986ના સ્તર પર ટકાવી રાખવા અને 1999 સુધીમાં 50% જેટલું ઉત્પાદન ઘટાડવા માટે સહમત થયા હતા. એન્ટાર્કટિક પર ગયેલા શ્રેણીબદ્ધ અભિયાનોએ ઓઝોન છિદ્ર ખરેખર માનવસર્જિત ઓર્ગનોહેલોજન્સમાંથી છૂટા પડેલા કલોરિન અને બ્રોમિનસના કારણે સર્જાય છે તેના પૂરતા પ્રતીતિજનક પુરાવાઓ આપ્યા પછી, 1990માં લંડન ખાતે મળેલી એક બેઠકમાં મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલને વધુ સશકત બનાવવામાં આવ્યો. સહભાગીઓ 2000 સુધીમાં સીએફસી અને હેલોન્સને સમગ્રપણે (સિવાય કે ખૂબ ઓછી માત્રામાં, જે અસ્થમા ઈનહેલર્સ જેવા અમુક "આવશ્યક" ઉપયોગો માટે હોય)કાઢી નાખવા સહમત થયા. કોપનહેગન ખાતે મળેલી 1992ની બેઠકમાં, આ દૂર કરવાની તારીખ આગોતરી કરી 1996 ઠરાવવામાં આવી.

અમુક અંશે, સીએફસીના સ્થાને ઓછા હાનિકર્તા એવા હાઈડ્રો-કલોરો-ફલુરો-કાર્બન્સ (HCFCs) આવ્યા છે, અલબત્ત HCFCs માટે પણ આશંકા તો રહે જ છે. કેટલીક પ્રક્રિયાઓમાં, સીએફસીના સ્થાને હાઈડ્રો-ફલુરો-કાર્બન્સ (HFCs) વાપરવામાં આવ્યા છે. HFCs, કલોરિન કે બ્રોમિન ધરાવતા નથી, એટલે તે ઓઝોન અવક્ષય માટે કારણભૂત બનતા નથી, છતાં તે બળવાન ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ તો છે જ. તેના સૌથી જાણીતાં સંયોજનો કદાચ HFC-134a (R-134a) છે, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઓટોમોબાઈલ વાતાનુકૂલનોમાં સીએફસી-12(R-12)ના સ્થાને તેમનો મોટા પાયે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રયોગશાળાના પૃથક્કરણો અનુસાર ("આવશ્યક" ઉપયોગમાં) ઓઝોન અવક્ષય માટે કારણભૂત તત્ત્વોની જગ્યાએ વિવિધ અન્ય પ્રવાહી દ્રાવ્ય વાપરી શકાય છે.

રિચાર્ડ બેનેડીક કૃત ઓઝોન ડિપ્લોમસી , (હાવર્ડ યુનિવર્સિટી પ્રેસ, 1991) વાટાઘાટોની પ્રક્રિયા મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ સુધી કેવી રીતે પહોંચી તેનું વિગતવાર વૃત્તાન્ત આપે છે. પેઈલ્કે અને બેટસિલ સીએફસી દ્વારા ઓઝોન અવક્ષય અંગેના ઊગતા વિજ્ઞાનને શરૂઆતમાં યુ.એસ. સરકારે આપેલા પ્રતિભાવોની વિસ્તીર્ણ સમાલોચના પૂરી પાડે છે.

 

મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલના સ્વીકાર અને દઢીકરણના કારણે વાતાવરણમાં સીએફસી ફેંકાવાના જથ્થામાં ઘટાડો નોંધાયો છે, સૌથી નોંધપાત્ર સંયોજનોનું વાતાવરણીય સંકેન્દ્રીકરણ ઘટી રહ્યું છે. આ તત્ત્વો વાતાવરણમાંથી ધીમે ધીમે દૂર થઈ રહ્યા છે - વાતાવરણમાં ઈફેકિટવ ઈકવીવેલન્ટ કલોરિન(EECl)નું સ્તર, જે ૧૯૯૪માં જે ટોચ પર હતું, તે 2008 સુધીમાં 10% જેટલું ઘટયું છે. 2015 સુધીમાં, એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્ર ૨૫માંથી 10 લાખ કિમી² જેટલું ઓછું થશે (ન્યૂમૅન et al. , 2004) એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે; પણ એન્ટાર્કટિક ઓઝોન સ્તરની સંપૂર્ણ સામાન્ય સ્થિતિ વર્ષ 2050 સુધીમાં કે તે પછી થાય તેવું ધારવામાં આવતું નથી. અત્યાર સુધી થયેલું કાર્ય એવું સૂચવે છે કે સુધારાની શોધી શકાય તેવી (અને આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર એવી) સ્થિતિ લગભગ 2024 સુધી નહીં આવે, અને ઓઝોન સ્તરો લગભગ છેક 2068માં 1980 જેવી સારી સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરશે. બ્રોમિન-ધરાવતાં રસાયણોમાં થયેલો ઘટાડો પણ ઓઝોન-અવક્ષયકારક રસાયણોમાં થયેલા ઘટાડા માટે નોંધપાત્ર પ્રભાવક રહ્યો હતો. વાતાવરણમાંના મિથિલિન બ્રોમાઈડ (CH₃Br) માટે સારા એવા કુદરતી સ્રોતો અસ્તિત્વ ધરાવે છે એવું આ માહિતી સૂચવે છે.. સીએફસીનું નિષ્કાસન એટલે મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ હેઠળ જેને નથી આવરવામાં આવ્યો તે નાઈટ્રસ ઓકસાઈડ (N₂O), હવે ઓઝોન અવક્ષયકારક તરીકે સૌથી વધુ વાતાવરણમાં ધકેલાતું તત્ત્વ બન્યો છે અને સમગ્ર 21મી સદી સુધી તે એમ બની રહેશે એવું ધારવામાં આવે છે.

2004નું ઓઝોન છિદ્ર નવેમ્બર 2004માં પૂરું થયું, તે દરમ્યાન એન્ટાર્કટિકના નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં દૈનિક લઘુત્તમ ઊર્ધ્વમંડળીય તાપમાનો એ સ્તર સુધી વધ્યા કે જે ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળના વાદળાંઓ (PSCs) રચાવા માટે પૂરતાં હૂંફાળા હતા, અને આ ફેરફાર સૌથી તાજેતરનાં વર્ષો કરતાં 2થી 3 અઠવાડિયાં વહેલો ઘટ્યો હતો.

ઊર્ધ્વમંડળમાં 2005નો આર્કટિક શિયાળો અત્યંત ઠંડો હતો; ઉચ્ચ-અક્ષાંશોના અનેક વિસ્તારો પર વિપુલ માત્રામાં ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાદળાંઓ મોજૂદ હતાં, જે ઉપલા ઊર્ધ્વમંડળમાં ફેબ્રુઆરી દરમ્યાન શરૂ થયેલી અને માર્ચમાં આખા આર્કટિક ઊર્ધ્વમંડળમાં ફરી વળેલી એક મોટી હૂંફાળી ઘટનાએ છેવટે વિખેરી ન નાખ્યા ત્યાં સુધી આવી જ સ્થિતિ રહી હતી. આર્કટિક વિસ્તારના કદમાં 2004-2005માં કુલ ઓઝોનમાં વિલક્ષણ ઘટાડો એ 1997 પછી અન્ય બીજા કોઈ પણ વર્ષ કરતાં વધારે હતો. 2004-2005ના આર્કટિક વિસ્તારના શિયાળામાં કુલ ઓઝોન મૂલ્યોમાં આવેલો અનિયમિત ઘટાડો બની રહેવાના કારણે ઊર્ધ્વમંડળીય તાપમાનો અત્યંત નીચા બન્યા હતા અને ઓઝોન વિઘટન માટે અનુકૂળ વાયુશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓ નિર્માઈ હતી, જેમાં ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોન વિનાશક રસાયણોની ચાલુ રહેલી હાજરી ઉમેરાઈ હતી.

ઓઝોન સમસ્યાઓનો 2005નો આઈપીસીસી(IPCC) સારાંશ અનુસાર નિરીક્ષણો અને આદર્શ ગણતરીઓ એવું સૂચવે છે કે ઓઝોન અવક્ષયની એકંદર વૈશ્વિક માત્રા હવે લગભગ સ્થિર બની છે. અલબત્ત દર વર્ષે ઓઝોનમાં નોંધપાત્ર બદલાવ આવશે તેવું ધારવામાં આવે છે, મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલનું સંપૂર્ણ પાલન થશે એવું ધારીને, ઓઝોન-અવક્ષયકારક તત્ત્વોનું સંકેન્દ્રીકરણ ઘટશે અને તેથી આવતા દાયકાઓમાં જયાં અવક્ષય સૌથી વધુ છે તેવા ધ્રુવીય વિસ્તારો સહિતના વિસ્તારોમાં ઓઝોન સ્તરમાં સુધારો આવવો શરૂ થશે તેવું અપેક્ષિત છે.

2006ના આર્કટિક શિયાળા દરમ્યાન, જાન્યુઆરીના ઉત્તરાર્ધ સુધી તાપમાન તેની લાંબા-ગાળાની સરેરાશ સાથે ઘણું સુસંગત બની રહ્યું, જો કે તેનો લઘુત્તમ આંક મોટા ભાગે ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળનાં વાદળાંઓ પેદા કરવા માટે પૂરતો ઠંડો હતો. જાન્યુઆરીના છેલ્લા અઠવાડિયામાં, એક મોટી હૂંફાળી ઘટનાએ તાપમાનને સામાન્ય આંક કરતાં પણ ઉપર લાવી મૂકયું - ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળીય વાદળાંઓ માટે ઘણું વધુ ગરમ એવું વાતાવરણ. માર્ચમાં તાપમાન ફરીથી પાછું સામાન્યની નજીક જેટલું નીચું ઊતર્યું ત્યાં સુધીમાં, ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળીય વાદળાંઓ બની શકે-રહી શકે તેના કરતાં ઘણો ઊંચો મોસમી બદલાવ આવી ગયો હતો. ઉપગ્રહના સાધન-દ્વારા-બનાવાયેલા પ્રાથમિક ઓઝોન નકશાઓ દર્શાવતાં હતા કે અમુક ઊંચી ઓઝોન ઘટનાઓ ઘટવા છતાં, સમગ્ર ઉત્તર અર્ધગોળાર્ધની લાંબા-ગાળાની સરેરાશ કરતાં મોસમી ઓઝોન સહેજ નીચો રહ્યો હતો. માર્ચ 2006 દરમ્યાન, 60° ઉત્તર અક્ષાંશનો આર્કટિક ઊર્ધ્વમંડળ પોલવર્ડ, 17 માર્ચથી 19 માર્ચના ત્રણ દિવસના ગાળા સિવાય અનિયમિત નીચા ઓઝોન વિસ્તારોથી મુકત રહ્યો હતો, એ ત્રણ દિવસ દરમ્યાન ગ્રીનલૅન્ડથી સ્કાન્ડિનાવિયા સુધીના ઉત્તર એટલાન્ટિક વિસ્તારના અમુકમાં કુલ ઓઝોન આવરણ 300 ડીયુ કરતાં નીચું પડી ગયું હતું.

લગભગ 20 ઑગસ્ટ 2006 સુધી, 220 ડીયુ કરતાં પણ કુલ ઓઝોન સ્તંભ ઓછો હોય (ઓઝોન છિદ્રની સીમા માટેની સ્વીકૃત વ્યાખ્યા) તેવો વિસ્તાર પ્રમાણમાં ઘણો નાનો હતો. ત્યારપછી ઓઝોન છિદ્રનો વિસ્તાર ઝડપથી વધ્યો છે, અને 24 સપ્ટેમ્બરના તે 29 મિલિયન કિમી²ની ટોચે પહોંચ્યો હતો. ઑકટોબર 2006માં નાસા(NASA)એ અહેવાલ આપ્યો કે તે વર્ષનું ઓઝોન છિદ્ર 7 સપ્ટેમ્બર અને 13 ઑકટોબર 2006ની વચ્ચે 26 મિલિયન કિમી²ની દૈનિક સરેરાશ સાથે વિસ્તરવાનો નવો વિક્રમ સ્થાપી રહ્યું છે; 8 ઑકટોબરના કુલ ઓઝોનની જાડાઈ 85 ડીયુ જેટલી ઓછી થઈ ગઈ હતી. આ બંને ઘટનાઓને સાથે જોઈએ તો, ઓઝોનના નોંધેલા ઇતિહાસમાં 2006ના વર્ષે સૌથી ખરાબ સ્તરનો અવક્ષય જોયો હતો. સર્વગ્રાહી નોંધણી 1979માં શરૂ થઈ હોવાથી આ અવક્ષયે એન્ટાર્કટિક પરના તાપમાનને નોંધાયેલા તાપમાનોમાં સૌથી નીચું તાપમાન બતાવ્યું હતું.

ઑકટોબર 2008ના ઈકવાડોરિયન સ્પેસ એજન્સીએ હિપેરિઅન (HIPERION) નામનો અહેવાલ પ્રકાશિત કર્યો, જે 10 ઉપગ્રહો અને આખા વિશ્વમાં પથરાયેલા તેમના પોતાના સહિત બીજા ડઝનેક ભૂમિગત સંસાધનો થકી મેળવેલી છેલ્લાં 28 વર્ષોની માહિતી પરનો અભ્યાસ હતો, આ અભ્યાસ પરથી તેમણે શોધી કાઢ્યું કે વિષુવવૃત્તીય અક્ષાંશો પર પહોંચતા નીલાતીત કિરણો ધાર્યા કરતાં ઘણા વધુ પ્રમાણમાં પહોંચે છે, બહુ વસતિ ધરાવતાં કેટલાંક શહેરોમાં તો તે 24 યુવીઆઈ (UVI) સુધી પહોંચે છે, વિશ્વ આરોગ્ય સંસ્થા(WHO)એ માન્ય કરેલ યુવી સૂચકાંક 11ને મહત્તમ અને સ્વાસ્થ્ય માટે મોટા જોખમરૂપ આંક ગણે છે. આ અહેવાલમાં અપાયેલા નિષ્કર્ષ અનુસાર પૃથ્વીના મધ્ય અક્ષાંશોની આસપાસનો ઓઝોન અવક્ષય આ વિસ્તારની વિશાળ વસતિ માટે કયારનો જોખમરૂપ બની ચૂકયો છે. પાછળથી, કોનિડા નામ પેરુવિઅન સ્પેસ એજન્સીએ પોતાની રીતે અભ્યાસ હાથ ધર્યો, અને તેને પણ લગભગ ઈકવાડોરિયન અભ્યાસ જેવાં સરખાં જ તથ્યો મળ્યાં.

એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્ર દાયકાઓ સુધી ચાલુ રહેશે એવું ધારવામાં આવે છે. 2020 સુધીમાં એન્ટાર્કટિકા પરના નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોનનું સંકેન્દ્રીકરણ 5%-10% જેટલું વધશે અને 2060–2075માં, એટલે કે પહેલાંનાં અનુમાનો કરતાં 10–25 વર્ષ પછી, 1980 પૂર્વેની સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરશે. વાતાવરણમાંના ઓઝોન અવક્ષયકારક તત્ત્વોના પુનઃ અંદાજના કારણે - અને વિકાસશીલ દેશોમાં ભવિષ્યમાં થનારા ઉપયોગને ધ્યાનમાં લઈને આ અનુમાન બાંધવામાં આવ્યું છે. ઓઝોન અવક્ષયને વકરાવતું બીજું એક પરિબળ છે પવનની બદલાતી ભાતના કારણે ઊર્ધ્વમંડળમાંથી નાઈટ્રોજન ઓકસાઈડની નીચે તારવી લાવતી પ્રક્રિયા.

1930માં સિડની ચાપમૅને પૃથ્વીના ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોન સ્તર બનાવતી પાયાની ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ શોધી કાઢી હતી. ઓઝોન-ઑકિસજન ચક્ર લેખમાં તેની ચર્ચા થઈ છે - ટૂંકમાં ફરીથી જોઈએ તો, ટૂંકી-તરંગલંબાઈ ધરાવતાં નીલાતીત કિરણો ઑકિસજન(O₂)ના અણુને બે ઑકિસજન (O) પરમાણુમાં છૂટા પાડે છે, અને પછી તે બીજા ઑકિસજન અણુ સાથે જોડાઈને ઓઝોન બનાવે છે. જયારે એક ઑકિસજનનો અણુ અને એક ઓઝોનનો પરમાણુ "ફરીથી જોડાઈને" બે ઑકિસજનના અણુમાં રૂપાંતર પામે છે, એટલે કે O + O₃ → 2O₂, ત્યારે ઓઝોન દૂર થાય છે. 1950ના દાયકામાં, ડેવિડ બેટ્સ અને માર્સેલ નિકોલેટે વિવિધ મુકત મૂળદ્રવ્યો, ખાસ કરીને હાઈડ્રોકિસલ (OH) અને નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ (NO), આ ફરીથી જોડાવાની પ્રતિક્રિયામાં ઉત્પ્રેરક બની શકે છે અને તેથી ઓઝોનના એકંદર જથ્થામાં ઘટાડો કરે છે, એ અંગેના પુરાવા રજૂ કર્યા. આ મુકત મૂળદ્રવ્યો ઊર્ધ્વમંડળમાં હાજર હતા, અને તેથી તેમને કુદરતી સમતુલાના હિસ્સા રૂપ ગણવામાં આવ્યા - પરંતુ તેમની ગેરહાજરીમાં, ઓઝોનનું સ્તર અત્યારે છે તેના કરતાં બમણું જાડું હોય એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે.

1970માં પ્રો. પોલ ક્રુત્ઝેને ધ્યાન દોર્યું કે વાતાવરણમાં ધકેલાતો નાઈટ્રસ ઑકસાઈડ (N₂O), એ ભૂમિગત બૅકટેરિયા દ્વારા પેદા થતો સ્થિર, દીધાર્યુ વાયુ છે, જે પૃથ્વીની સપાટી પરથી ઊર્ધ્વમંડળમાં નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ(NO)ની માત્રાને અસર પહોંચાડી શકે છે. ક્રુત્ઝેને બતાવ્યું કે નાઈટ્રસ ઑકસાઈડ ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચવા પૂરતું લાંબું આયુષ્ય ધરાવે છે, પછી ત્યાં તે NOમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ક્રુત્ઝને નોંધ્યું કે ખાતરોનો વધતા ઉપયોગના કારણે કુદરતી ભૂમિકા કરતાં વધુ નાઈટ્રસ ઑકસાઈડ વાતાવરણમાં ધકેલાતો હોઈ શકે, જેના પરિણામે પછી ઊર્ધ્વમંડળમાં NOના જથ્થામાં વધારો થતો હોઈ શકે. આમ માણસની ગતિવિધિઓ ઊર્ધ્વમંડળમાંના ઓઝોન સ્તરને અસર કરી શકે છે. તે પછીના વર્ષે, ક્રુત્ઝેને અને હારોલ્ડ જહોનસ્ટોને (સ્વતંત્રપણે) સૂચવ્યું કે નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાં ઉડ્ડયન કરતા સુપર્સોનિક ઍરક્રાફટમાંથી બિલકુલ ધુમાડો ન નીકળતો હોય તો પણ તે ઓઝોન સ્તરમાં અવક્ષય કરી શકે છે.

રોવલૅન્ડ-મોલિના અવધારણા

1974માં ઈરવિન ખાતે કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટીમાં રસાયણશાસ્ત્રના પ્રોફેસર, ફ્રાન્ક શેરવુડ રોવલૅન્ડ, અને તેમના પોસ્ટડૉકટરલ સહકાર્યકર્તા મારિયો જે. મોલિનાએ સૂચવ્યું કે સીએફસી (CFCs) જેવા દીધાર્યુ જૈવિક હેલોજન સંયોજનો પણ કદાચ ક્રુત્ઝેને જે નાઈટ્રસ ઑકસાઈડ માટે વર્ણવ્યું તેવી રીતે જ વર્તતા હોય તેમ બની શકે છે. જેમ્સ લવલોકે (ગૈયા અવધારણાના રચયિતા તરીકે લોકપ્રિય રીતે જાણીતા) 1971માં દક્ષિણ અટલાન્ટિકની વહાણની મુસાફરી દરમ્યાન ત્યારે તાજેતરમાં જ શોધ્યું હતું કે લગભગ તમામ સીએફસી સંયોજનો 1930માં તેમનું અન્વેષણ અને બનાવટ થઈ ત્યારથી અત્યાર સુધી વાતાવરણમાં મોજૂદ છે. મોલિના અને રોવલૅન્ડે તારણ આપ્યું કે N₂Oની જેમ, સીએફસી પણ ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચે છે, જયાં નીલાતીત કિરણો તેમનું વિઘટન કરે છે અને Cl અણુઓ મુકત બને છે. (એક વર્ષ પહેલાં, મિશિગન યુનિવર્સિટી ખાતે રિચાર્ડ સ્ટોલારસ્કી અને રાલ્ફ સિસેરોને, ઓઝોનના નાશ માટે Cl એ NO કરતાં પણ વધુ કાર્યક્ષમ ઉત્પ્રેરક છે એ દર્શાવ્યું હતું. હાવર્ડ યુનિવર્સિટીના માઈકલ મૅકઈલરોય અને સ્ટીવન વોફસી પણ એ જ તારણ પર પહોંચ્યા હતા. જો કે, એક પણ જૂથને સીએફસી એ ઊર્ધ્વમંડળમાં કલોરિનનો સંભવતઃ મોટો સ્રોત હોઈ શકે એવો ખ્યાલ આવ્યો નહોતો - તેના બદલે, તેઓ સ્પેસ શટલમાંથી બહાર ધકેલાતા HClની સંભવતઃ અસરોની શોધખોળ કરવામાં વ્યસ્ત હતા, જે પ્રમાણમાં ઘણી નાની/ઓછી હતી.)

ઍરોસોલ અને હેલોકાર્બન ઉદ્યોગોના પ્રતિનિધિઓએ રોવલૅન્ડ-મોલિના અવધારણા અંગે તીવ્ર વિવાદ ઊભો કર્યો. દુપોન્ત મંડળના અધ્યક્ષને ઓઝન અવક્ષયની થિયરી એ "એક કલ્પિત વિજ્ઞાની કથા છે... નકામી વાત છે...સદંતર બકવાસ છે" એમ કહેતાં ટાંકવામાં આવ્યા. પ્રિસિઝન વાલ્વ કોર્પોરેશનના પ્રમુખ (અને સૌથી પહેલા વ્યવહારુ એરોસોળ સ્પ્રે કૅન વાલ્વનું અન્વેષણ કરનાર રોબર્ટ અબ્પ્લાનાલ્પે કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી ઈરવિનના કુલપતિને રોવલૅન્ડના જાહેર નિવેદનો અંગે ફરિયાદ કરતો પત્ર પણ લખ્યો (રોન, પૃ.56) આ બધા છતાં, માત્ર ત્રણ જ વર્ષમાં રોવલૅન્ડ અને મોલિનાએ કરેલાં મોટાં ભાગનાં પાયાનાં અનુમાનોને પ્રયોગશાળાની માપણીઓ તથા ઊર્ધ્વમંડળના પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષણ દ્વારા પુષ્ટિ આપવામાં આવી. આખા ઊર્ધ્વમંડળમાંના સ્રોત વાયુઓના (સીએફસી અને સંબંધિત સંયોજનોના) સંકેન્દ્રીકરણને અને કલોરિન સંગ્રાહક પ્રકારો(HCl અને ClONO₂)ને માપવામાં આવ્યા, અને તેથી સ્પષ્ટ થયું કે સીએફસી એ ખરેખર ઊર્ધ્વમંડળીય કલોરિનનો મુખ્ય સ્રોત હતા, અને જેટલા સીએફસી વાતાવરણમાં ફેંકાય છે લગભગ તે બધા જ સમયાંતરે ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચે છે. જેમ્સ જી. એન્ડરસન અને તેમના સહયોગીએ, ઊર્ધ્વમંડળમાંના કલોરિન મોનોકસાઈડ(ClO)ની માપણી કરી તે આ બાબતને વધુ સુસ્પષ્ટ કરી આપનારી રહી. ઓઝોન સાથે Clની પ્રતિક્રિયાથી ClO પેદા થાય છે - આ નિરીક્ષણ દર્શાવતું હતું કે ઊર્ધ્વમંડળમાં Cl મૂળદ્રવ્યો તો મોજૂદ છે જ, એટલું જ નહીં પણ તે ખરેખર ઓઝોન વિનાશની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે. મૅકઈલ્રોય અને વુફસીએ, રોવલૅન્ડ અને મોલિનાનું કામ આગળ વધારતાં દર્શાવ્યું કે ઓઝોનના નાશ માટે બ્રોમિન અણુઓ, કલોરિન અણુઓ કરતાં વધુ અસરકારક ઉત્પ્રેરક છે અને હૅલોન્સ તરીકે જાણીતાં, અને અગ્નિશામક ઉપકરણોમાં વ્યાપક રીતે વપરાતા, બ્રોમિનયુકત સજીવ સંયોજનો જ સંભવતઃ ઊર્ધ્વમંડળીય બ્રોમિનનો મોટો સ્રોત છે એવી દલીલ પણ તેમણે રજૂ કરી. 1976માં યુ.એસ. નેશનલ એકેડમી ઓફ સાયન્સિઝે એક અહેવાલ બહાર પાડ્યો જેમાં ઓઝોન અવક્ષય અવધારણાને મજબૂત વૈજ્ઞાનિક પુરાવાઓથી પુષ્ટિ મળી છે એવો નિષ્કર્ષ રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. વૈજ્ઞાનિકોએ ગણતરી કરી કે જો 1990 સુધી સીએફસી ઉત્પાદન દર વર્ષે 10%ના દરથી વધવાનું ચાલુ રહ્યું હોય અને પછી સ્થિર થયું હોય, તો 1995 સુધીમાં આ સીએફસીના કારણે વૈશ્વિક ધોરણે ઓઝનમાં 5થી 7%નો ઘટાડો થયો હોવો જોઈએ, અને 2050 સુધીમાં 30થી 50% જેટલો ઘટાડો થાય. યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સના પગલાંના પ્રતિસાદમાં 1978માં કૅનેડા અને નોર્વેએ પણ એરોસોલ સ્પ્રે કેનમાં સીએફસીના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધ મૂકયો. જો કે, અનુગામી સંશોધન, નેશનલ એકેડમીમાં 1979 અને 1984 વચ્ચેના ગાળામાં રજૂ કરાયેલા અહેવાલોનો નિષ્કર્ષ અનુસાર, વૈશ્વિક ઓઝોન ક્ષય અંગેના પહેલાંનાં અનુમાનો ઘણાં અતિશયોકિતભર્યાં હતાં.

ક્રુત્ઝેન, મોલિના, અને રોવલૅન્ડને તેમના ઊર્ધ્વમંડળીય ઓઝોન પરના કામ બદલ 1995નું રાસાયણશાસ્ત્રમાં નોબલ પ્રાઈઝ એનાયત કરવામાં આવ્યું હતું.

ઓઝોન છિદ્ર

બ્રિટિશ એન્ટાર્કટિક સર્વેક્ષણ વિજ્ઞાનીઓ ફારમૅન, ગાર્ડિનેર અને શાન્કલીન દ્વારા એન્ટાર્કટિક પર "ઓઝોન છિદ્ર"ની (મે 1985માં નેચર નામના પત્રમાં ઘોષિત થયેલી) શોધ વિજ્ઞાની સમુદાય માટે આઘાત સમી હતી, કારણ કે તેમાં ધ્રુવીય ઓઝોનમાં જોવા મળેલો અવક્ષય કોઈના પણ અનુમાન કરતાં ઘણો વધારે હતો.^{[સંદર્ભ આપો]} એ જ સમય દરમ્યાન દક્ષિણ ધ્રુવ પર ઓઝોનનો ભારે અવક્ષય દર્શાવતી ઉપગ્રહ માપણીઓ પણ ઉપલબ્ધ બની હતી. જો કે, આ માહિતીને શરૂઆતમાં માહિતી ગુણવત્તા નિયંત્રણ અલ્ગેરિધમે ગેરવાજબી ગણાવીને નકારી કાઢી હતી (તેમણે મૂલ્યો અનપેક્ષિત રીતે નીચાં હોવાથી તેને ભૂલો તરીકે કાઢી નાખી હતી); મૂળ સ્થળ નાં નિરીક્ષણોમાં ઓઝોન અવક્ષયના પુરાવા અનુસાર કાચી માહિતી પર ફેરપ્રક્રિયા કરવામાં આવી ત્યારે સેટેલાઈટ માહિતીમાં ઓઝોન છિદ્ર જોઈ શકાયું. જયારે સોફટવેરને ફલેગ વિના ફરીથી ચલાવવામાં આવ્યું, ત્યારે છેક 1976 જેટલા જૂના સમયમાં પણ ઓઝોન છિદ્ર જોઈ શકાયું.

નેશનલ ઓસિનિક એન્ડ એટમોસ્ફેરિક એડમિનિસ્ટ્રેશન (NOAA) ખાતે વાતાવરણ અંગેના રસાયણશાસ્ત્રી સુસાન સોલોમોને પ્રસ્તાવ મૂકયો કે, એન્ટાર્કટિકના ઠંડા ઊર્ધ્વમંડળમાં ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળીય વાદળાંઓ (PSCs) પર થયેલી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના કારણે ઓઝોન-વિનાશક રૂપમાં, મોજૂદ સક્રિય કલોરિનની માત્રામાં આટલો ભારે, અલબત્ત સ્થાનિક અને મોસમી, વધારો થયો હોવો જોઈએ. એન્ટાર્કટિકામાં ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળીય વાદળાં ત્યારે જ બંધાય છે જયારે ત્યાં તાપમાન ખૂબ નીચું હોય, -80 ડિગ્રી સે. જેટલું નીચું, અને વસંતની શરૂઆતની પરિસ્થિતિમાં રચાતાં હોય છે. આવી પરિસ્થિતિમાં વાદળાંમાંના હિમ સ્ફટિકો, અક્રિય કલોરિન સંયોજનોને ઓઝોન અવક્ષય આસાનીથી કરી શકતાં સક્રિય કલોરિન સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત થવા માટે અનુકૂળ સપાટી પૂરી પાડે છે.

વધુમાં, એન્ટાર્કટિકામં રચાતું ધ્રુવીય વમળ ખૂબ તંગ હોય છે અને વાદળાંઓની સપાટી પરનાં કરાં પર થતી પ્રતિક્રિયા એ વાતાવરણમાં થતી પ્રતિક્રિયા કરતાં ઘણી વધુ અલગ હોય છે. આ પરિસ્થિતિઓના કારણે એન્ટાર્કટિકામાં ઓઝોન છિદ્ર બને છે. આ અવધારણાને પહેલાં પ્રયોગશાળાની માપણીઓ અને પછી જમીન પરથી અને ઘણી ઊંચાઈના ઍરોપ્લેન પરથી એન્ટાર્કટિકના ઊર્ધ્વમંડળમાંના કલોરિન મોનોકસાઈડ(ClO)-ના ઊંચા સંકેન્દ્રીકરણની પ્રત્યક્ષ માપણીઓ થકી નિર્ણાયક પુષ્ટિ આપવામાં આવી છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

વૈકલ્પિક અવધારણામાં ઓઝાન છિદ્ર સૌર નીલાતીત કિરણોત્સર્ગમાં ફેરફારો અથવા વાતાવરણીય પરિભ્રમણની ભાતોમાં આવતા બદલાવોને આભારી બતાવવામાં આવે છે, આ અવધારણાઓનું પણ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું અને તે અસમર્થ જણાઈ હતી.^{[સંદર્ભ આપો]}

દરમ્યાનમાં, જમીન-સ્થિત ડોબસન સ્પેકટ્રોફોટોમીટર(વર્ણપટ પ્રકાશમાપક)ના વિશ્વવ્યાપક નેટવર્કમાંથી ઓઝોન માપણીઓનું વિશ્લેષણ આંતરરાષ્ટ્રીય પૅનલને એવા નિષ્કર્ષ તરફ દોરી ગયું કે ઓઝોન સ્તર ખરેખર ક્ષય પામી રહ્યું છે, વિષુવવૃત્ત બહારના તમામ અક્ષાંશો પર ક્ષય પામી રહ્યું છે.^{[સંદર્ભ આપો]} સેટેલાઈટ માપણીઓએ આ વલણોને પુષ્ટિ આપી છે. પરિણામે, હૅલોકાર્બન ઉત્પાદન કરનારા મુખ્ય દેશો સીએફસી, હૅલોન્સ અને સંબંધિત સંયોજનોના ઉત્પાદનને તબક્કાવાર દૂર કરવા માટે સહમત થયા હતા, જે પ્રક્રિયા 1996માં પૂર્ણ થઈ હતી.

1981થી યુનાઈટેડ નેશન્સ એન્વાયર્નમેન્ટ પ્રોગ્રામે ઓઝોન અવક્ષય અંગે વૈજ્ઞાનિક આકારણી કરતા શ્રેણીબદ્ધ અહેવાલોને સ્પોન્સર કર્યા છે. તેમાં સૌથી તાજેતરનો અહેવાલ 2007નો છે જેમાં સેટેલાઈટ માપણીઓ ઓઝોન છિદ્ર નાનું થઈ રહ્યું છે અને હવે છેલ્લા દાયકાથી અત્યાર સુધીનું સૌથી નાનું રહ્યું છે એવું દર્શાવે છે[૧].

ઓઝોન અવક્ષય અને ગ્લોબલ વૉર્મિંગ વચ્ચે પાંચ સંલગ્ન ક્ષેત્રો છેઃ

 

• CO₂ના એ જ વિકિરણો જે સપાટી-નજીક પૃથ્વીનું ઉષ્ણતામાન વધારે છે તે જ ઊર્ધ્વમંડળને ઠંડું કરતા હોવાનું અનુમાન છે. આ ઠંડક જ, બદલામાં, ધ્રુવીય ઓઝોન (O₃) અવક્ષયમાં પ્રમાણમાં વધારો લાવતી હોવાનું અને ઓઝોન છિદ્ર રચાવાની પુનરાવૃત્તિ વધારતી હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવે છે.^{[સંદર્ભ આપો]}
• તેનાથી વિપરીત, ઓઝોન અવક્ષય આબોહવા તંત્રની કિરણોત્સર્ગી ઊર્જા રજૂ કરે છે. અહીં બે વિરોધી અસરો છેઃ ઓઝોનના ઘટાડાના કારણે ઊર્ધ્વમંડળ પ્રમાણમાં ઓછા સૌર કિરણોને શોષે છે, અને તેથી ઊર્ધ્વમંડળ ઠંડુ બને છે જયારે અધોમંડળ ગરમ બને છે; હવે આ ઠંડું ઊર્ધ્વમંડળ લાંબી-તરંગ લંબાઈ ધરાવતાં ઓછાં વિકિરણોને નીચે જવા દે છે, અને આમ અધોમંડળને ઠંડું બનાવે છે. એકંદરે, ઠંડકનું વર્ચસ્વ રહે છે; આઈપીસીસી(IPCC)એ નિષ્કર્ષ આપ્યો છે કે, "છેલ્લાં બે દશકામાં ઊર્ધ્વમંડળના O₃માં જોવા મળેલા ઘટાડાથી અધોમંડળની સપાટીના તંત્રમાં નકારાત્મક બળ પેદા થયું છે ," પ્રતિ ચોરસ મીટરે(W/m²) લગભગ −0.15 ± 0.10 વોટ(watt)નું નકારાત્મક બળ.
• ગ્રીનહાઉસ અસરો અંગેના સૌથી મજબૂત અનુમાનોમાંનું એક એ છે કે ઊર્ધ્વમંડળ ઠંડું પડશે. અવલોકન અનુસાર આ ઠંડું પડવું જોવામાં પણ આવ્યું છે, છતાં બંને છેવટે ઠંડકને જન્મ આપતી હોવાથી ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના સંકેન્દ્રણમાં આવતા બદલાવોની અસર અને ઓઝોન અવક્ષયની અસરોને જુદી પાડવી એ નજીવી બાબત નથી. અલબત્ત, ઊર્ધ્વમંડળના સંખ્યાકીય મૉડલ પરથી આમ કરી શકાય છે. નેશનલ ઓસનિક એન્ડ એટમોસ્ફિઅરિક એડમિનિસ્ટ્રેશનની જિઓફિઝિકલ ફલુઈડ ડાયનેમિકસ પ્રયોગશાળાનાં પરિણામો દર્શાવે છે કે 20 કિ.મી. (૧૨.4 માઈલ)ની ઊંચાઈ પછી, ઠંડક માટે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ જવાબદાર હોય છે.
• ઓઝોન અવક્ષયકારી રસાયણો એ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ પણ છે. સુમિશ્રિત ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના સંકેન્દ્રરણમાં થયેલા વધારાના કારણે લગભગ 14% જેટલા કુલ કિરણોત્સર્ગી બળોની સાપેક્ષે, આ રસાયણોના સંકેન્દ્રરણોમાં વધારાથી 0.34 ± 0.03 W/m² જેટલું કિરણોત્સર્ગી બળ પેદા થયું છે.
• આ લાંબા ગાળાની મૉડેલિંગની પ્રક્રિયાઓ, તેની માપણીઓ, અભ્યાસ, થિયરીની ડિઝાઈન અને પરીક્ષણને દસ્તાવેજિત કરવામાં, તેના માટે વ્યાપક સ્વીકૃતિ મેળવતાં અને છેવટે એક પ્રબળ માન્યતામાં રૂપાંતરિત થવામાં દાયકાઓનો સમય લાગે છે. ઓઝોન વિનાશની કેટલીક થિયરીઓની અવધારણા 1980ના દાયકામાં કરવામાં આવી હતી, તેમનું પ્રકાશન 1990ના દાયકામાં થયું હતું, અને તે છેક હમણાં સાબિત થઈ શકી છે. 1990ના દાયકાના ઉત્તરાર્ધમાં ડૉ. ડ્રૂ સ્ચિન્ડેલ, અને ડૉ. પૉલ ન્યૂમૅન, નાસા ગોડ્ડાર્ડએ ઓઝોન વિનાશની પ્રતિકૃતિ બનાવતું એસજીઆઈ(SGI) મૂળ 2000સુપર કમ્પ્યૂટરનો ઉપયોગ કરીને એક થિયરી રજૂ કરી કે જે અનુસાર 78% ઓઝોન નાશ દર્શાવતી હતી. આ પ્રતિકૃતિને વધુ સૂક્ષ્મ રીતે સુધારતાં તેણે 89% ઓઝોન વિનાશ દર્શાવ્યો, છતાં ઓઝોન છિદ્ર પુરાવાનો અંદાજિત સમય 75 વર્ષમાંથી વધુ આગળ કરી 150 વર્ષ દર્શાવ્યો. (અશ્મિભૂત ઈંધણના અવક્ષયના કારણે ઊર્ધ્વમંડળીય ઉડ્ડયનનો અભાવ તે આ મૉડલનો અગત્યનો ભાગ હતો.)

ઓઝોન અવક્ષય અંગે કેટલીક વધુ સામાન્ય રીતે જોવા મળતી ગેરસમજો અંગે અહીં ટૂંકમાં જણાવવામાં આવ્યું છે, વધુ વિગતવાર ચર્ચા ઓઝોન-અવક્ષય અંગેના વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો (FAQ) હેઠળ જોઈ શકાય છે.

ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચવા માટે સીએફસી (CFCs) "ઘણા ભારે" છે

કેટલીક વખત એવું કહેવામાં આવે છે કે સીએફસીના પરમાણુ નાઈટ્રોજન અથવા ઑકિસજન કરતાં ઘણા ભારે હોવાથી, તે નોંધપાત્ર જથ્થામાં ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચી શકે નહીં. પણ વાતાવરણના વાયુઓ વજન અનુસાર વિભાગાયેલા નથી હોતા; પવનના સપાટા (તોફાનો) વાતાવરણમાંના વાયુઓને સંપૂર્ણપણે એકબીજામાં ભેળવી નાખવા માટે પૂરતા પ્રબળ હોય છે. સીએફસી (CFCs) હવા કરતાં ભારે હોય છે, પણ દીર્ધાયુ ધરાવતાં આર્ગન, ક્રિપ્ટોન અને અન્ય ભારે વાયુઓની જેમ, તે પણ સમગ્ર ટર્બોસ્ફિઅરમાં એકસમાન રીતે વહેંચાયેલા હોય છે અને ઉપલા વાતાવરણમાં પહોંચે છે.

કુદરતી સ્રોતોની સરખામણીમાં માનવ-સર્જિત કલોરિન નહિવત્ છે

 

પ્રસંગોપાત્ત એક બીજો વાંધો ઉઠાવવામાં આવે છે કે અધોમંડળીય કલોરિનના કુદરતી સ્રોતો (જવાળામુખીઓ, વડવાનલ, મહાસાગરીય સ્પ્રે, વગેરે) એ માનવ-સર્જિત સ્રોતો કરતાં ચારથી પાંચ ગણા વધુ મોટા કદના છે એ સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત ગણાવામાં આવે છે . એકદમ સચોટપણે કહીએ તો, અધોમંડળમાંના કલોરિનનું કોઈ મહત્ત્વ નથી; ઓઝોન અવક્ષયને જે અસર કરે છે તે તો ઊર્ધ્વમંડળીય કલોરિન છે. મહાસાગરીય છંટકાવમાંથી ફેલાતો કલોરિન દ્રાવ્ય હોય છે અને તેથી એ ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચે તે પહેલાં વરસાદથી ધોવાઈ જાય છે. તેનાથી ઊલટું, સીએફસી (CFCs) એ અદ્રાવ્ય અને દીધાર્યુ છે, જેના કારણે તે ઊર્ધ્વમંડળમાં પહોંચી શકે છે. નીચલા વાતાવરણમાં નમક છંટકાવમાંથી HClના રૂપમાં હોય તેના કરતાં પણ સીએફસી(CFCs)ના રૂપમાં વધુ કલોરિન અને હૅલોઆલ્કેન્સ મોજૂદ છે, અને ઊર્ધ્વમંડળમાં તો હૅલોકાર્બન્સનું પ્રચંડ વર્ચસ્વ હોય છે. આ હૅલોકાર્બન્સમાંથી માત્ર એક, મિથાઈલ કલોરાઈડ, પ્રમુખપણે કુદરતી સ્રોત ધરાવે છે, અને તે ઊર્ધ્વમંડળમાંના લગભગ 20 ટકા કલોરિન માટે જવાબદાર છે; બાકીનો 80% માનવસર્જિત સંયોજનોમાંથી આવે છે.

ખૂબ મોટા જવાળામુખી વિસ્ફોટો HClને સીધા ઊર્ધ્વમંડળમાં ધકેલી આપી શકે છે, પણ પ્રત્યક્ષ માપણીઓ દર્શાવે છે કે સીએફસી(CFCs)માંથી આવતા કલોરિનની સરખામણીમાં તેમનું યોગદાન ખૂબ ઓછું છે. આવો જ એક બીજો ભૂલભરેલો દાવો એ છે કે એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્ર માટે મુખ્યત્વે એન્ટાર્કટિકના રોસ દ્વીપ પર આવેલા માઉન્ટ ઈરેબસના જવાળામુખીના ધુમાડાના ગોટામાંના દ્રાવ્ય હૅલોજન સંયોજનો જવાબદાર છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

ઓઝોન છિદ્ર સૌથી પહેલાં 1956માં ધ્યાનમાં આવ્યું હતું

જી.એમ.બી. દોબસને (એકસપ્લોરિંગ ધ એટમોસ્ફિઅર, 2જી આવૃત્તિ, ઓકસફર્ડ, 1968) નોંધ્યું છે કે જયારે 1956માં સૌથી પહેલાં હૅલી બે ઉપર વસંત સમયના ઓઝોન સ્તર માપવામાં આવ્યા, ત્યારે આર્કટિકના ~450 DU કરતાં લગભગ 150 DU નીચા, એટલે કે ~320 DU જેટલા જોઈને તેમને આશ્ચર્ય થયું હતું. જો કે એ વખતે બીજી કોઈ એન્ટાર્કટિક ઓઝોનની માહિતી ઉપલબ્ધ ન હોવાથી આ જ સામાન્ય આબોહવાને લગતાં જાણીતાં મૂલ્યો હતાં. દોબસને જે વર્ણવ્યું તે ઓઝોન છિદ્ર જેના અનુસંધાને માપી શકાય માટેની આધારભૂત રેખા હતીઃ વાસ્તવિક ઓઝોન છિદ્રનાં મૂલ્યો 150–100 DUની વચ્ચે હોય છે.

દોબસને આર્કટિક અને એન્ટાર્કટિક વચ્ચે જે તફાવત નોંધ્યો તે પ્રાથમિક રૂપે સમયગાળાનો પ્રશ્ન હતોઃ આર્કટિકમાં વસંત દરમ્યાન ઓઝોનનું સ્તર હળવેથી વધે છે, જે એપ્રિલમાં ટોચે પહોંચે છે, જયારે એન્ટાર્કટિકમાં તે વસંતની શરૂઆત દરમ્યાન લગભગ સ્થિર રહે છે, અને નવેમ્બરમાં જયારે ધ્રુવીય વમળ ફાટી નીકળે છે ત્યારે અચાનક અનિયમિત રીતે વધે છે.

એન્ટાર્કટિક ઓઝોન છિદ્રનાં લક્ષણો સદંતર જુદાં હોય છે. સ્થિર રહેવાને બદલે, વસંતની શરૂઆતના ગાળામાં ઓઝોન સ્તર અચાનક તેના શિયાળાનાં નીચાં મૂલ્યો કરતાં પણ વધુ નીચા સરી પડે છે, લગભગ 50% જેટલાં નીચાં ઊતરી પડે છે, અને છેક ડિસેમ્બર સુધી તે સામાન્ય મૂલ્યો સુધી પાછાં પહોંચતા નથી.

જો થિયરી સાચી હોય, તો ઓઝોન છિદ્ર સીએફસી(CFCs)ના સ્રોતોની ઉપર હોવું જોઈએ

અધોમંડળ અને ઊર્ધ્વમંડળ બંનેમાં સીએફસી(CFCs) સારી રીતે ભળેલા હોય છે. એન્ટાર્કટિકામાં ઓઝોન છિદ્ર રચાય છે તેનું કારણ એ નથી કે ત્યાં વધુ સીએફસી(CFCs) છે, પણ ધ્રુવીય વમળને કારણે ત્યાંનું નીચું તાપમાન છે, જે ધ્રુવીય ઊર્ધ્વમંડળીય વાદળાંઓને રચાવા દે છે. વિશ્વના અન્ય ભાગોની ઉપર નોંધપાત્ર, ગંભીર, સ્થાનિક "છિદ્રો"ની વિલક્ષણ શોધો પણ થઈ છે.

"ઓઝોન છિદ્ર" એ ઓઝોન સ્તરમાં થયેલું એક કાણું છે

જયારે "ઓઝોન છિદ્ર" રચાય છે, ત્યારે અનિવાર્યપણે નીચલા ઊર્ધ્વમંડળમાંનો તમામ ઓઝોન નાશ પામ્યો હોય છે. ઉપલું ઊર્ધ્વમંડળ પ્રમાણમાં ઘણી ઓછી અસર પામે છે, જો કે તેથી, ખંડ પરના ઓઝોનનો એકંદર કુલ જથ્થો 50 ટકા કે તેથી વધુ જેટલો ક્ષીણ થાય છે. ઓઝોન છિદ્ર આખા સ્તરમાંથી પસાર થતું નથી; તો બીજી તરફ, તે સ્તરનું એકસમાન રીતે "પાતાળા" થવું પણ નથી. અહીં "છિદ્ર" શબ્દપ્રયોગ "જમીનમાંનું છિદ્ર", એટલે કે, ખાડો-ના અર્થમાં થયો છે; નહીં કે "વિન્ડશિલ્ડમાંનું છિદ્ર"ના અર્થમાં.

1994માં, યુનાઈટેડ નેશન્સની સામાન્ય સભાએ, 1987માં મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ પર હસ્તાક્ષર કર્યાના સ્મરણમાં, 16 સપ્ટેમ્બરને "વિશ્વ ઓઝોન દિવસ" તરીકે જાહેર કરવાનું ઠરાવ્યું.

• ઓઝોન-ઑકિસજન ચક્ર
• મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલ
• વર્લ્ડ મીટિરીઓલૉજિકલ ઓર્ગેનાઈઝેશન અને યુનાઈટેડ નેશન્સના પર્યાવરણ સંબંધી કાર્યક્રમોની કૃપા રાશિ હેઠળ સંકલિત ટેકનિકલ અહેવાલોની શ્રેણી,"ઓઝોન અવક્ષયની વૈજ્ઞાનિક આકારણી (સાયન્ટિફિક એસેસમેન્ટ ઓફ ઓઝોન ડિપ્લિશન)".
• સીએફસી (CFCs)
• મેલાનોમા, ત્વચાનું કૅન્સર
• ગ્રીનહાઉસ વાયુ
• પારજાંબલી/નીલાતીત
• CLaMS કેમિકલ લાગ્રનજીઅન મૉડલ ઓફ ધ સ્ટ્રેટોસ્ફિઅર (Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere)
• ગ્લોબલ વૉર્મિંગ, બરફની છાજલીઓ
• વાતાવરણીય બારી

બિન-શાસ્ત્રીય(નોન-ટેકનિકલ) પુસ્તકો

• Schiff, Harold; Dotto, Lydia; (1978). The Ozone war. Garden City, N.Y: Doubleday. ISBN 0-385-12927-0.CS1 maint: extra punctuation (link) CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Roan, Sharon (1989). Ozone crisis: The 15-year evolution of a sudden global emergency. New York: Wiley. ISBN 0-471-52823-4.
• Dray, Philip; Cagin, Seth (1993). Between earth and sky: how CFCs changed our world and endangered the ozone layer. New York: Pantheon Books. ISBN 0-679-42052-5.CS1 maint: multiple names: authors list (link)

જાહેર નીતિના પ્રશ્નો પરનાં પુસ્તકો

• Richard Elliot Benedick (1991). Ozone diplomacy: New directions in safeguarding the planet. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 0-674-65001-8. (છેવટે મોન્ટ્રેલ પ્રોટોકોલમાં પરિણમેલી બેઠકોમાં મુખ્ય યુ.એસ. મધ્યસ્થીની ભૂમિકા રાજદૂત/એલચી બેનડીકે નિભાવી હતી.)
• Litfin, Karen (1994). Ozone discourses: Science and politics in global environmental cooperation. New York: Columbia University Press. ISBN 0-231-08137-5.

સંશોધન લેખો

• Newman, P. A., Kawa, S. R. and Nash, E. R. (2004). "On the size of the Antarctic ozone hole?". Geophysical Research Letters. 31: L12814. doi:10.1029/2004GL020596.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• E. C. Weatherhead, S. B. Andersen (2006). "The search for signs of recovery of the ozone layer". Nature. 441 (7089): 39–45. doi:10.1038/nature04746. PMID 16672963.

• Ozone layer at the Open Directory Project
• યુએન(UN) તવારીખ ઓઝોન અસ્તરીકરણઃ ઍન અર્થ સેન્સ સનસ્ક્રીન સંગ્રહિત ૨૦૧૨-૦૧-૧૩ ના રોજ વેબેક મશિન
• NOAA/ESRL ઓઝોન અવક્ષય
• NOAA ઓઝોન અવક્ષયકારક વાયુ સૂચિ

ઢાંચો:Global warming ઢાંચો:Pollution