โอโซน เมื่อหมอกควันหนาทึบทำลายปอดลงมาปกคลุมเมืองต่างๆเช่น ลอสแองเจลิสและมิลาน เป็นเรื่องปกติที่จะชูกำปั้น และโอโซนของโมเลกุลของโอโซนหรือออกซิเจนเพียง 3 อะตอมที่จับตัวกัน มีปฏิกิริยารุนแรง และสามารถสร้างความเสียหายได้อย่างแท้จริงที่ระดับพื้นดิน แต่ที่สูงขึ้นไปโอโซนเป็นองค์ประกอบที่เป็นประโยชน์ และมีความสำคัญต่อชั้นบรรยากาศของโลก สตราโทสเฟียร์ชั้นบรรยากาศเหนือชั้นที่หายใจ มีโอโซนเพียงชั้นบางๆ
โดยมีโอโซนประมาณ 3 โมเลกุลต่อโมเลกุลของอากาศ และชั้นนี้หนาเหนือขั้วโลกมากกว่าเส้นศูนย์สูตร อาจจะดูไม่สำคัญเมื่อเทียบกับส่วนลึกของชั้นในบรรยากาศอื่นๆแต่ทำหน้าที่ที่สำคัญมาก ป้องกันแสงอัลตราไวโอเลตบี ของดวงอาทิตย์ไม่ให้ส่องมาถึงโลก แสงยูวีนี้สามารถทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง ต้อกระจก และความผิดปกติอื่นๆ โอโซนปกป้องจากแสงแดด โดยทำปฏิกิริยากับแสง ถูกสร้างขึ้นเมื่อแสงอัลตราไวโอเลตกระทบกับโมเลกุลของออกซิเจน
โดยที่ในชั้นสตราโทสเฟียร์ ทำให้โมเลกุลของออกซิเจน เมื่ออะตอมนี้พบกับโมเลกุลออกซิเจนอีกโมเลกุลหนึ่ง จะรวมกันเป็นโอโซน แสงอัลตราไวโอเลตยังทำให้โอโซนจะต้องแตกตัวกลับเป็นออกซิเจนและอะตอมของออกซิเจน ลองดูแอนิเมชั่นนี้จากนาซ่าเพื่อดูว่าทำงานอย่างไร กระบวนการนี้เรียกว่าวัฏจักรโอโซน-ออกซิเจนและจะแปลงรังสีอัลตราไวโอเลต ให้เป็นความร้อนเพื่อปกป้องโลก สารอื่นๆในชั้นบรรยากาศสตราโทสเฟียร์ เช่น คลอรีนได้สลายโอโซนกลับเป็นโมเลกุล
โดยปกติแล้วการสร้าง และการพังทลายเป็นกระบวนการที่สมดุล แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามฤดูกาล และเนื่องจากเหตุการณ์ทางธรรมชาติ เช่นการปะทุของภูเขาไฟ แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่า กิจกรรมของมนุษย์ทำให้เกิดความไม่สมดุล ในวัฏจักรออกซิเจนและโอโซน ซึ่งทำให้เกิดช่องโหว่ในชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกา ในบทความนี้จะค้นหาว่าอะไรเป็นสาเหตุของรูรั่วสามารถสร้างแพทช์ได้หรือไม่
และจะทำอย่างไรเพื่อช่วยหยุดการพร่องของการป้องกันรังสียูวีที่สำคัญ หลุมโอโซน วัฏจักรโอโซนออกซิเจน ที่ทำให้ชั้นโอโซน ค่อนข้างเสถียรได้หยุดชะงักลง ปัญหาคือโอโซนถูกทำลายลงมากกว่าที่ดวงอาทิตย์จะสร้างใหม่ได้ ความไม่สมดุลนี้มาจาก รู หรือการบางลงของชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกา สารประกอบทำลายโอโซนที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยที่มีสร้างความเสียหายเกือบทั้งหมด สารประกอบที่ทำลายโอโซนประกอบด้วย โบรมีนคลอรีน ฟลูออรีน คาร์บอนและไฮโดรเจนในส่วนผสมที่แตกต่างกัน
คงเคยได้ยินเกี่ยวกับสารประกอบที่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซนที่พบมากที่สุดประเภทหนึ่ง ซึ่งรู้จักกันในชื่อคลอโรฟลูออโรคาร์บอน สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ประกอบด้วยฟลูออรีน คาร์บอน และคลอรีนเท่านั้น และตามธรรมเนียมแล้ว มีการใช้สารทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ กระป๋องสเปรย์ และใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรม สารประกอบเหล่านี้ที่มากเกินไป ซึ่งถูกปล่อยสู่อากาศโดยกิจกรรมของมนุษย์
ส่งผลให้เกิดรูโหว่โอโซน ในแอนตาร์กติก ปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน ซึ่งเกิดขึ้นในทวีปแอนตาร์กติกา ในช่วงฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ ทำหน้าที่ทำลาย โอโซน ในฤดูหนาว ดวงอาทิตย์ไปไม่ถึงขั้วโลกใต้ และเกิดกระแสน้ำวนขั้วโลก กระแสน้ำวนขั้วโลกเป็นกระแสอากาศ จะอยู่ที่รอบๆขั้วโลกที่แยกอากาศออก สารซีเอฟซีที่มาถึงกระแสน้ำวนไม่สามารถออกไปได้ ดังนั้นจึงกระจุกตัวอยู่ที่นั่น เมื่อแสงอาทิตย์ส่องกลับมา ที่แอนตาร์กติกาในฤดูใบไม้ผลิ
การทำลายสมดุลของชั้นโอโซนที่เหลือ กระแสน้ำวนขั้วโลกมีอยู่เฉพาะในทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งเป็นสาเหตุที่หลุมโอโซนมีอยู่เฉพาะที่นั่น แต่ยิ่งรูโหว่ใหญ่ขึ้นเท่าใด ชั้นโอโซนก็จะยิ่งบางลงจนปกคลุมส่วนอื่นๆของโลก ซึ่งหมายความว่ารังสียูวีที่เป็นอันตรายจะมาถึงพื้นผิวโลกมากขึ้น วิธีแก้ปัญหาที่ชัดเจนก็คือการปั๊มโอโซนให้มากขึ้น เพื่อพยายามต่อต้านการทำให้บางลง แต่การสร้างแพทช์โอโซนไม่ใช่เรื่องง่ายสามารถแก้ไขหลุมโอโซนได้หรือไม่
หากสามารถอุดช่องว่างเหนือแอนตาร์กติกาได้ วัฏจักรโอโซนออกซิเจนตามธรรมชาติอาจกลับเข้าสู่สมดุล แต่น่าเสียดายที่ไม่สามารถสร้างโอโซนเพิ่มเพื่ออุดช่องโหว่ได้ ต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการสร้างโมเลกุลของโอโซนในชั้นบรรยากาศ พลังงานที่เข้มข้นของดวงอาทิตย์เป็นตัวขับเคลื่อนการทำงานส่วนใหญ่ แต่ในระดับพื้นดิน ไม่ใช่ข้อเสนอเชิงปฏิบัติ นอกจากนี้ โอโซนยังเป็นสารก่อมลพิษที่อันตรายในระดับพื้นดิน
จึงอาจไม่ฉลาดนักที่จะผลิตโอโซน แม้ว่าจะทำได้ง่ายกว่าก็ตาม เพื่อซ่อมแซมชั้นโอโซน ต้องหยุดปล่อยสารทำลายชั้นโอโซนสู่ชั้นบรรยากาศ ในปี พ.ศ. 2530 กว่า 180 ประเทศตกลงที่จะแก้ไขปัญหาในพิธีสารมอนทรีออล ในการลงนามพิธีสาร ประเทศเหล่านั้นตกลงที่จะเลิกใช้สารเคมีที่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน เช่น สารซีเอฟซี สารฮาลอน และคาร์บอนเตตระคลอไรด์ ในสหรัฐอเมริกา ผลิตภัณฑ์ใดๆที่มีสารประกอบเหล่านี้จะมีฉลากเตือน
โดยสามารถใช้ได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีผลิตภัณฑ์ ที่เหมาะสมและไม่ทำลายโอโซนเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์หวังว่า หากสารประกอบเหล่านี้ถูกเลิกใช้โดยสิ้นเชิง ชั้นโอโซนจะกลับมาเป็นปกติภายในปี 2593 ในระหว่างนี้ ให้สวมครีมกันแดด ซ่อมแซมอุปกรณ์ทำความเย็นที่รั่วทันที และอย่าลืมใช้บริการซ่อมระบบปรับอากาศ ที่ได้รับการรับรองว่า สามารถจัดการกับสารทำความเย็นที่ถอดออกได้อย่างถูกต้อง
นานาสาระ: เลโก้ อธิบายเกี่ยวกับสิ่งที่ตัวต่อเลโก้สอนด้วยเทคนิควิศวกรรมโครงสร้าง
