Разрушение озонового слоя: причины и последствия: Статьи экологии ➕1, 07.06.2022

Озоновый слой — это часть стратосферы Земли, поглощающая избыток ультрафиолетового излучения. Но эта защита не безупречна. Plus-one.ru — о том, из-за чего разрушается озоновый слой и к каким последствиям это может привести.

Фото: iStock

Озоновую дыру впервые обнаружили в 1985 году над Антарктидой. Она появлялась весной, а когда ветры начинали дуть в другом направлении, заполнялась молекулами O₃ из соседних участков атмосферы. Но даже в этот период проблема не исчезала, так как края дыры постепенно истончались и теряли способность эффективно сдерживать ультрафиолетовое излучение.

Научные исследования подтвердили, что озоновый слой повреждается из-за использования химикатов, содержащих хлор и бром. Их также называют озоноразрушающими веществами (ОРВ). Широкое использование ОРВ объяснялось их нетоксичностью и стабильностью. Но именно стабильность этих веществ оказалась губительной для экологии.

ОРВ поднимаются до уровня стратосферы и задерживаются там, распадаясь под воздействием УФ-лучей. Этот процесс сопровождается выделением хлора и брома, расщепляющих молекулы O₃ на атомы. ОРВ способны накапливаться в атмосфере. Значительная часть веществ, использовавшихся человеком в течение последних нескольких десятков лет, все еще оказывает разрушающее воздействие на озоновый слой. Так, доказано, что молекула хлора покидает атмосферу нашей планеты лишь спустя 75-111 лет.

Истончение озонового слоя, в борьбе с которым с 1980-х годов были достигнуты значительные успехи, усиливается из-за глобального потепления. В 2019 году в районе Арктики образовалась озоновая дыра, площадь которой втрое больше территории Гренландии. Ее появление связано не только с выбросами химикатов, но и с изменением климата. Из-за ослабления действия полярных вихрей в районе Северного полюса скопились массы охлажденного воздуха. Их объем был больше, чем в 1937 году, когда зима была рекордно холодной. Это привело к образованию стратосферных облаков, удерживающих вредные вещества вблизи озоносферы.

Как украинский кризис повлиял на борьбу с глобальным потеплением

Насколько опасно промедление, вызванное санкциями против России и энергетическим коллапсом

80% повреждений озоносферы связано с использованием ОРВ. К ним относятся:

Хлорфторуглероды (ХФУ). Используются при производстве аэрозолей, пен, растворителей, хладагентов для кондиционеров, холодильного оборудования, веществ для стерилизации хирургических инструментов.

Тетрахлорметан. Это сырье для медикаментов и сельскохозяйственных химикатов, растворитель смол, жиров, каучука и других веществ. Также тетрахлорметан необходим для получения фреонов.

Бромистый метил. Применяется в пищевой и сельскохозяйственной промышленности. Позволяет бороться с бактериями, грибками, насекомыми, грызунами и поражающими растения вирусами.

Для сохранения озонового слоя эти вещества заменяют аналогами, не оказывающими разрушительного воздействия на молекулы O₃. Например, альтернативой галонам служат инертные газы, галоидоуглеводороды, потоковые агенты, водяной туман, тонкодисперсные частицы аэрозолей.

Озон — это одна из самых важных составляющих земной атмосферы. Он поглощает ультрафиолетовое излучение солнца, высокие дозы которого губительны для всего живого. Под воздействием УФ-лучей нарушается зрение, снижается способность организма сопротивляться инфекциям. Люди чаще страдают от аллергических реакций, онкологии, преждевременного старения, кожных заболеваний, неврозов. Так, среднегодовой прирост заболеваемости меланомой — наиболее опасной формой рака кожи — в России составляет 3,9%, в США — 6%. При этом 86% случаев этой патологии связано с воздействием УФ-лучей.

Фото: iStock

Кроме того, ультрафиолетовые лучи подавляют процесс фотосинтеза растений. А токсичные сине-зеленые водоросли, наоборот, под их воздействием начинают активно развиваться, ухудшая условия жизни обитателей водоемов. Излучение способно поражать икру и мальков рыб, а также устриц, крабов и других мелких животных. Рыболовство поставляет около 20% белка, потребляемого в мире, поэтому обеспечение человечества продовольствием находится под угрозой.

Проблема озонового слоя отражается и на плодородии почв. В верхнем слое грунта обитают цианобактерии. Они синтезируют органические вещества, необходимые для роста растений, и участвуют в процессе самоочищения почвы от загрязнений. Ультрафиолетовое излучение нарушает эти процессы, блокируя действие фермента нитрогеназы, необходимого бактериям для преобразования атмосферного азота в удобрение.

Еще одна важная роль озона для биосферы — поддержание нужной концентрации кислорода в воздухе. Молекулы O₃ динамичны и могут перемещаться в разных направлениях. Когда озон выходит за пределы защитного экрана, его замещает кислород.

В 1977 году в Вашингтоне представители 32 государств разработали первый план действий по защите озоносферы. В итоге в США, Норвегии, Швеции и Канаде запретили использование аэрозолей с хлорфторуглеродами. Но решение проблемы озонового слоя требовало более глобальных действий.

22 мая 1985 года члены ООН сделали следующий шаг на пути к защите земной атмосферы, приняв Венскую конвенцию об охране озонового слоя. Это экологическое соглашение вступило в силу в 1988 году. Оно послужило стимулом для международных усилий по снижению концентрации ОРВ, но не поставило перед участниками конкретные цели. Конвенцию ратифицировали 120 стран и ЕЭС — Европейское экономическое сообщество, состоявшее из 12 государств и существовавшее с 1957-го по 1993 год. Советский Союз присоединился к конвенции в 1986-м.

16 сентября 1987 года был принят Монреальский протокол по озоноразрушающим веществам. Документ подписали представители 46 стран, в том числе Советского Союза. В 1994 году ООН провозгласила дату заключения этого договора Международным днем охраны озонового слоя.

К 2011 году государства-участники Монреальского протокола сократили объем использования веществ из утвержденного перечня на 98%. По данным NASA, озоновая дыра над Антарктидой с 1980-х годов постепенно затягивается. Правда, при низких температурах ее границы временно расширяются, так как часть вредных веществ еще не покинула атмосферу. Прогнозируется, что к 2040 году концентрация ОРВ в воздухе снизится настолько, что погодные условия больше не будут влиять на разрушение O₃.

Состояние озоновой дыры над Антарктидой с 1 июля по 31 декабря в период с 1979-го по 2018 год, видео NASA

В октябре 2016 года сторонами Монреальского протокола была принята Кигалийская поправка. Она призывает страны поэтапно отказаться от использования гидрофторуглеродов, также называемых сверхпарниковыми газами. Эта мера направлена как на защиту озонового слоя, так и на снижение темпов глобального потепления. В России эта поправка начала действовать с 1 января 2021 года. К 2036 году запланировано сократить использование ГФУ на 85%. Вице-премьер правительства РФ Виктория Абрамченко отметила, что такой плавный переход позволит производствам адаптироваться к использованию альтернативных хладагентов, в том числе природного происхождения.

Помимо этого, в 2022 году в нашей стране планируется на 20% снизить объем ОРВ по сравнению с 2021 годом. Список разрешенных веществ из этой группы ограничили двумя наименованиями. Допустимый уровень потребления дифторхлорметана — 218,6 тонны, фтордихлорэтана — 72,3 тонны.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор

Вера Жихарева

разрушение озонового слоя

Translations

• Arabic

  استنفاد طبقة الأوزون

• Armenian

  օզոնային շերտի քայքայում

• Azerbaijani

  ozon qatının dağılması

• Basque

  ozono-geruzaren urritze

• Bulgarian

  Разрушаване на озоновия слой

• Catalan

  esgotament de la capa d’ozó

• Chinese

  臭氧层损耗

• Croatian

  oštećenje ozonskog omotača

• Czech

  poškození vrstvy ozónové

• Danish

  reduktion af ozonlaget

• Dutch

  aantasting van de ozonlaag

• English

  ozone layer depletion

• English (US)

  ozone layer depletion

• Estonian

  osoonikihi kahanemine (hõrenemine), osoonikadu

• Finnish

  otsonikerroksen tuhoutuminen

• French

  appauvrissement de la couche d’ozone

• Georgian

  ოზონის შრის დაშლა

• German

  Abbau der Ozonschicht

• Greek

  εξασθένηση (εξάντληση) της στιβάδας του όζοντος

• Hungarian

  ózonréteg elvékonyodása

• Icelandic

  eyðing ósonlagsins

• Irish

  ídiú an chisil ózóin

• Italian

  distruzione dello strato di ozono

• Latvian

  ozona slāņa izsīkums

• Lithuanian

  ozono sluoksnio ardymas

• Maltese

  qerda tas-saff ożoniku

• Norwegian

  nedbryting av ozonlaget

• Polish

  zubożenie warstwy ozonowej

• Portuguese

  redução da camada de ozono

• Romanian

  subțierea stratului de ozon

• Russian

  разрушение озонового слоя

• Slovak

  poškodenie ozónovej vrstvy

• Slovenian

  tanjšanje ozonske plasti

• Spanish

  agotamiento de capa de ozono

• Swedish

  uttunning av ozonskiktet

• Turkish

  ozon tabakasının incelmesi

• Ukrainian

  руйнування озонового шару

разрушение озонового слоя

Definition

Тонкий озоновый слой разрушается под действием химических веществ, выбрасываемых в атмосферу на земле. Основными химикатами, разрушающими стратосферный озон, являются хлорфторуглероды, используемые в холодильниках, аэрозолях, чистящих препаратах, а также галоны, входящих в состав наполнителей огнетушителей. Все эти вещества производят высокоактивные формы фтора и хлора, которые и являются главными виновниками наносимого ущерба озоновому слою. За последние 30 лет озоновый слой над некоторыми антарктическими районами сократился почти на 40%, а «дыра» в озоновом слое четко видна на снимках, сделанных со спутников.

Related terms

Broader:

• глобальное потепление

Related:

• потенциал озоноразрушения

Narrower:

• разрушение стратосферного озона

Themes:

• воздух

• загрязнение

• климат

Group:

• ВОЗДЕЙСТВИЕ, ВЛИЯНИЕ

Other relations

Has close match:

• UMTHES: Abbau der Ozonschicht

Has exact match:

• EuroVoc: stratospheric pollution

Wikipedia article:

• Ozone depletion

Scope note

Scope note is not available.

Concept URL:
http://www.eionet.europa.eu/gemet/concept/5994

Озоновая дыра и глобальное потепление

Деятельность человека

Деятельность человека вызывает истощение озона и глобальное потепление деятельность, которая выбрасывает загрязняющие вещества в атмосферу, изменяя ее.

Глобальное потепление вызвано в первую очередь выбросом слишком большого количества углекислого газа в атмосферу, когда уголь, нефть и природный газ сжигаются для производства электроэнергии или для работы наших автомобилей.

Углекислый газ распространяется по планете подобно одеялу и является одним из основных газов, отвечающих за поглощение инфракрасного излучения (ощущаемого как тепло), которое составляет основную часть солнечной энергии.

Истощение озонового слоя происходит, когда в атмосферу выбрасываются хлорфторуглероды (ХФУ) и галоны — газы, ранее находившиеся в аэрозольных баллончиках и хладагентах (подробности см. ниже).

Озон находится в верхних слоях атмосферы и поглощает ультрафиолетовое излучение, еще один тип солнечной энергии, который вреден для людей, животных и растений. ХФУ и галоны вызывают химические реакции, которые разрушают молекулы озона, снижая способность озона поглощать ультрафиолетовое излучение.

Как работает озон

Как работает озон

Солнце излучает электромагнитное излучение на разных длинах волн, что означает энергию с разной интенсивностью. Атмосфера действует как многослойный щит, защищающий Землю от опасного солнечного излучения.

Озон находится в двух разных частях нашей атмосферы. Приземный или «плохой» озон является раздражителем здоровья человека и компонентом смога. Он находится в нижних слоях атмосферы (тропосфере) и не имеет никакого отношения к «озоновой дыре».

Высокий уровень или «хороший» озон встречается в стратосфере и составляет большую часть атмосферного озона.

Стратосферный озоновый слой поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение, предотвращая попадание опасных ультрафиолетовых лучей на поверхность Земли и нанесение вреда живым организмам. УФ-лучи нельзя увидеть или почувствовать, но они очень мощные и изменяют химическую структуру молекул.

УФ-излучение играет небольшую роль в глобальном потеплении, потому что его количества недостаточно, чтобы вызвать избыточное тепло, оставшееся в атмосфере. УФ-излучение представляет собой небольшой процент солнечной энергии и не сильно поглощается или рассеивается в атмосфере, особенно по сравнению с другими длинами волн, такими как инфракрасное излучение. Но истощение озона также вызывает беспокойство, потому что оно напрямую влияет на здоровье людей и других живых организмов.

Озоновая дыра

Озоновая дыра

Термин «озоновая дыра» относится к истощению защитного озонового слоя в верхних слоях атмосферы (стратосфере) над полярными регионами Земли. Людям, растениям и животным, живущим под озоновой дырой, вредит солнечная радиация, которая в настоящее время достигает поверхности Земли, вызывая проблемы со здоровьем, от повреждения глаз до рака кожи.

Стратосферный озон постоянно образуется в результате действия солнечного ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода (известного как фотохимические реакции). Хотя озон создается в основном в тропических широтах, крупномасштабные модели циркуляции воздуха в нижней стратосфере перемещают озон к полюсам, где его концентрация возрастает.

В дополнение к этому глобальному движению сильные зимние полярные вихри также важны для концентрации озона на полюсах. Во время непрерывно темной полярной зимы воздух внутри полярных вихрей становится чрезвычайно холодным, что является необходимым условием для образования полярных стратосферных облаков.

Полярные стратосферные облака создают условия для резкого разрушения озона, предоставляя поверхность для перехода хлора в озоноразрушающую форму. Обычно они длятся до восхода солнца весной.

В 1980-х годах ученые обнаружили, что озоновый слой истончается в нижних слоях стратосферы, особенно с резкой потерей озона — известной как «озоновая дыра» — антарктической весной (сентябрь и октябрь).

Ученые также обнаружили, что истончение озонового слоя было вызвано увеличением концентрации озоноразрушающих химических веществ – хлорфторуглеродов или CFC (соединений с хлором и/или фтором, присоединенных к углероду) и, в меньшей степени, галонов (аналогичных соединений с бромом или йод). Эти химические вещества могут оставаться в атмосфере от десятилетий до более века.

На полюсах ХФУ прикрепляются к частицам льда в облаках. Когда полярной весной снова выходит солнце, частицы льда тают, высвобождая молекулы, разрушающие озоновый слой, с поверхности ледяных частиц.

После высвобождения эти разрушающие озон молекулы делают свою грязную работу, разрывая молекулярные связи в озоне, поглощающем УФ-излучение.

Монреальский протокол

Монреальский протокол

ХФУ обычно встречались в хладагентах, растворителях, пропеллентах и ​​пенообразователях до того, как в 1980-е годы – международное обязательство по поэтапному отказу от озоноразрушающих химических веществ, которое было повсеместно ратифицировано всеми странами, входящими в ООН.

Монреальский протокол создал важный прецедент, но многое еще предстоит сделать. Маловероятно, что уменьшение количества озоноразрушающих веществ само по себе приведет к восстановлению стратосферного озонового слоя до уровня его концентрации до 1980 года из-за конкурирующих и неопределенных последствий дальнейшего изменения климата.

Вызывает тревогу тот факт, что после экстремально холодной зимы в начале 2011 г. впервые сокращение содержания озона в Арктике было сопоставимо с уменьшением содержания озона в Антарктике.

Стратосферный озон также имеет естественные процессы, удаляющие его из атмосферы. Крошечные частицы сульфатов (аэрозоли), выброшенные в стратосферу в результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 г., вызвали заметное уменьшение содержания озона в течение нескольких лет после извержений.

Стратосферный озоновый слой

Влияет ли глобальное потепление на стратосферный озоновый слой?

С 1960-х годов наблюдается тенденция к увеличению потепления нижних слоев атмосферы и охлаждению верхних слоев атмосферы. Эта динамика потепления-охлаждения создает условия, которые приводят к потере озона.

Наблюдения показывают, что по мере увеличения количества парниковых газов, что приводит к нагреву в нижних слоях атмосферы (тропосфере), в верхних слоях атмосферы (стратосфере) происходит охлаждение. Во многом потому, что тепло с поверхности Земли, которое обычно проходит через тропосферу и стратосферу и в конечном итоге уходит в космос, теперь задерживается (или ограничивается тропосферой).

Повышение температуры на поверхности Земли и понижение температуры в верхних слоях атмосферы можно частично объяснить, используя аналогию с покровом.

Углекислый газ и другие удерживающие тепло газы поднимаются в атмосферу и распространяются по земному шару, как одеяло, окутывающее Землю. Это одеяло согревает поверхность Земли и защищает ее от холодного воздуха над ней.

Повышенная концентрация улавливающих тепло газов делает одеяло некомфортно более толстым. Завернутая теперь в более толстое одеяло, поверхность Земли нагревается, нагревает само одеяло и удерживает больше тепла в нижних слоях атмосферы.

Одеяло также предотвращает перемещение тепла из нижних слоев атмосферы в стратосферу, в результате чего стратосфера охлаждается.

Другими словами, удерживающие тепло газы способствуют созданию условий охлаждения в атмосфере, которые приводят к разрушению озонового слоя. Парниковые газы поглощают тепло на относительно низких высотах и ​​нагревают поверхность, но на больших высотах они оказывают противоположный эффект, поскольку препятствуют подъему тепла.

В более прохладной стратосфере потеря озона создает охлаждающий эффект, который приводит к дальнейшему истощению озона. УФ-излучение выделяет тепло в стратосферу при взаимодействии с озоном. При меньшем количестве озона выделяется меньше тепла, что усиливает охлаждение в нижних слоях стратосферы и способствует образованию разрушающих озон полярных стратосферных облаков, особенно вблизи Южного полюса.

Связанные ресурсы

Разрушение озонового слоя | Факты, эффекты и решения

разрушение озонового слоя

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Джозеф С. Фарман
Марио Молина
Ф. Шервуд Роуленд
Пол Крутцен

Похожие темы:

глобальное потепление
изменение климата
загрязнение воздуха
озоновый слой
изменение окружающей среды

См. весь соответствующий контент →

истощение озонового слоя , постепенное истончение озонового слоя Земли в верхних слоях атмосферы, вызванное выбросом химических соединений, содержащих газообразный хлор или бром, в результате деятельности промышленности и другой деятельности человека. Истончение наиболее заметно в полярных районах, особенно над Антарктидой. Истощение озонового слоя является серьезной экологической проблемой, поскольку оно увеличивает количество ультрафиолетового (УФ) излучения, достигающего поверхности Земли, что увеличивает уровень рака кожи, катаракты глаз и повреждения генетической и иммунной систем. Монреальский протокол, ратифицированный в 1987, было первым из нескольких всеобъемлющих международных соглашений, принятых для прекращения производства и использования озоноразрушающих химических веществ. Ожидается, что в результате продолжающегося международного сотрудничества по этому вопросу озоновый слой со временем восстановится.

История

В 1969 году голландский химик Пол Крутцен опубликовал статью, в которой описывался основной каталитический цикл оксида азота, влияющий на уровень озона. Крутцен продемонстрировал, что оксиды азота могут реагировать со свободными атомами кислорода, тем самым замедляя образование озона (O ₃ ), а также может разлагать озон на диоксид азота (NO ₂ ) и газообразный кислород (O ₂ ). Некоторые ученые и защитники окружающей среды в 1970-х годах использовали исследования Круцена в поддержку своих аргументов против создания флота американских сверхзвуковых транспортных кораблей (SST). Они опасались, что потенциальный выброс оксидов азота и водяного пара от этих самолетов повредит озоновый слой. (SST были разработаны для полетов на высотах, совпадающих с озоновым слоем, от 15 до 35 км [9].до 22 миль] над поверхностью Земли.) В действительности американская программа SST была отменена, и на вооружение поступило лишь небольшое количество франко-британских Concordes и советских Ту-144, так что влияние SST на озоновый слой было обнаружено пренебрежимо мало для количества эксплуатируемых самолетов.

Однако в 1974 году американские химики Марио Молина и Ф. Шервуд Роуленд из Калифорнийского университета в Ирвайне признали, что производимые человеком хлорфторуглероды (ХФУ) — молекулы, содержащие только атомы углерода, фтора и хлора — могут быть основным источником хлор в стратосфере. Они также отметили, что хлор может разрушить значительное количество озона после того, как он был высвобожден из фреонов под действием УФ-излучения. Свободные атомы хлора и хлорсодержащие газы, такие как монооксид хлора (ClO), затем могут расщепить молекулы озона, оторвав один из трех атомов кислорода. Более поздние исследования показали, что бром и некоторые бромсодержащие соединения, такие как монооксид брома (BrO), разрушают озон даже более эффективно, чем хлор и его химически активные соединения. Последующие лабораторные измерения, измерения атмосферы и исследования по моделированию атмосферы вскоре подтвердили важность их результатов. Крутцен, Молина и Роуленд получили Нобелевскую премию по химии в 1919 г.95 за их усилия.

Деятельность человека оказала значительное влияние на глобальную концентрацию и распределение стратосферного озона еще до 1980-х годов. Кроме того, ученые отметили, что по крайней мере к 1980 г. началось значительное ежегодное снижение средних концентраций озона. Измерения со спутников, самолетов, наземных датчиков и других приборов показывают, что общие интегрированные уровни озона в столбе (т. е. число молекул озона, встречающихся на квадратный метр в отобранных пробах воздуха) сократилось в глобальном масштабе примерно на 5 процентов между 1970-х и середины 1990-х годов, с небольшими изменениями впоследствии. Наибольшее уменьшение озона произошло в высоких широтах (по направлению к полюсам), а наименьшее — в более низких широтах (тропиках). Кроме того, атмосферные измерения показывают, что истощение озонового слоя увеличивает количество УФ-излучения, достигающего поверхности Земли.

Связь истощения озонового слоя с массовым вымиранием

Посмотреть все видео к этой статье

Это глобальное уменьшение стратосферного озона хорошо коррелирует с повышением уровня хлора и брома в стратосфере в результате производства и выброса фреонов и других галоидоуглеродов. Галогенуглероды производятся промышленностью для различных целей, таких как хладагенты (в холодильниках, кондиционерах и больших чиллерах), пропелленты для аэрозольных баллончиков, пенообразователи для изготовления пенопласта, средства пожаротушения и растворители для химической чистки и обезжиривания. Атмосферные измерения четко подтвердили теоретические исследования, показывающие, что хлор и бром, высвобождаемые из галоидоуглеродов в стратосфере, реагируют с озоном и разрушают его.

Самый серьезный случай истощения озонового слоя был впервые задокументирован в 1985 году в статье ученых Британской антарктической службы (БАС) Джозефа К. Фармана, Брайана Г. Гардинера и Джонатана Д. Шанклина. Начиная с конца 1970-х годов весной (с сентября по ноябрь) над Антарктидой наблюдалось значительное и быстрое уменьшение общего содержания озона, часто более чем на 60 процентов по сравнению со среднемировым значением. Фарман и его коллеги впервые зафиксировали это явление над своей станцией BAS в заливе Галлей, Антарктида. Их анализ привлек внимание научного сообщества, которое обнаружило, что это снижение общего содержания озона составило более 50 процентов по сравнению с историческими значениями, наблюдаемыми как с помощью наземных, так и спутниковых методов.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

В результате статьи Фармана возник ряд гипотез, пытавшихся объяснить антарктическую «озоновую дыру». Первоначально предполагалось, что уменьшение содержания озона можно объяснить каталитическим циклом хлора, в котором отдельные атомы хлора и их соединения отрывают отдельные атомы кислорода от молекул озона. Поскольку произошла большая потеря озона, чем можно было объяснить поступлением реактивного хлора, доступного в полярных регионах, известными в то время процессами, возникли другие гипотезы. Специальная кампания по измерениям, проведенная Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (НОАА) в 1987, а также более поздние измерения доказали, что химия хлора и брома действительно была ответственна за озоновую дыру, но по другой причине: дыра оказалась продуктом химических реакций, происходящих с частицами, составляющими полярные стратосферные облака (ПСО) в нижняя стратосфера.

Зимой воздух над Антарктидой становится чрезвычайно холодным из-за недостатка солнечного света и уменьшения смешения воздуха нижних слоев стратосферы над Антарктидой с воздухом за пределами региона. Это уменьшенное перемешивание вызвано циркумполярным вихрем, также называемым полярным зимним вихрем. Ограниченный стратосферной струей ветра, циркулирующей примерно между 50° и 65° южной широты, воздух над Антарктидой и прилегающими к ней морями эффективно изолирован от воздуха за пределами региона. Чрезвычайно низкие температуры внутри вихря приводят к образованию ПСО, которые возникают на высоте примерно от 12 до 22 км (примерно от 7 до 14 миль). Химические реакции, которые происходят на частицах PSC, превращают менее реакционноспособные хлорсодержащие молекулы в более реакционноспособные формы, такие как молекулярный хлор (Cl ₂ ), которые накапливаются в течение полярной ночи. (Соединения брома и оксиды азота также могут реагировать с этими облачными частицами.) Когда ранней весной в Антарктиду возвращается день, солнечный свет расщепляет молекулярный хлор на отдельные атомы хлора, которые могут реагировать с озоном и разрушать его.