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フロンガス規制が効果を発揮 - オゾン層が回復中 フロンガスなどの排出規制の効果で、破壊が進んでいたオゾン層は1997年を境に回復傾向にあることが分かった(2006年8月31日)。格安航空券 国内 フロンガス排出規制の効果で、破壊が進んでいたオゾン層は1997年をピークに回復傾向にあるという研究報告が、8月20日に発表された。[6]この研究は、米ジョージア工科大学の研究チームが米航空宇宙局(NASA)と米国海洋大気庁(NOAA)のデータに基づき行ったもの。地球の成層圏内のオゾンの量について、気球や地上に設置された機器、NASAやNOAAの衛星などから得られた25年分の観察結果を分析した。今回の研究報告によると、北極/南極上空の成層圏内のオゾンは、1979年から1997年にかけて減少が続いていたが、1997年を境に増加傾向にあるという。オゾン量の増加のうちの約半分は、成層圏上部(地表から11マイル以上)で観察されている。オゾン量の変化には、太陽の黒点周期や季節要因、成層圏内の風向きなど様々な要因が考えられるものの、この成層圏上部のオゾン量の増加は、ほぼ完全にフロンガスなどの排出規制の効果によるものだという。オゾン層破壊の人体への悪影響が最初に認識され始めたのは1980年。このレベルまでオゾンの量が回復するのは、今世紀半ばごろになる見込みだという。 南極上空のオゾンホールが過去最大に NASAなどによると、南極上空のオゾンホールが過去最大になる見込み[7]。 南半球の冬期に、南極上空の気温が例年よりも低かったことが原因。これから夏に向かう南半球では、紫外線の量が例年以上になりそうだという(2006年 10月21日)。米航空宇宙局(NASA)と米国海洋大気庁(NOAA)は10月19日、南極上空のオゾンホールが拡大し、9月下旬には過去最大となったと発表した。オゾンは、太陽からの有害な紫外線の多くを吸収し、地上の生態系を保護する役割を果たしているとされている。特に北極・南極上空を中心に、 1979年以降減少傾向にあったが、フロンガス排出規制の効果もあり、1997年を境に増加傾向にある、とNASAとNOAAは8月に報告していた。今回報告された南極上空のオゾンホール拡大には、成層圏の気温が関係しているという。NOAAのデータによると、2006年9月後半の南極上空の成層圏の気温が、華氏で約9度、平均よりも低かったという。この時期のオゾンホールの大きさは、890万〜930万平方マイル(北米大陸ほどの大きさ)から、 1,060万平方マイルほどに拡大していた。対流圏および成層圏のフロンガス量は減少傾向にあるが、40年以上も大気の中に留まるため、南極地域上空での成層圏内のフロンガスの減少は、今後5〜10年の間は年0.1〜0.2%程度にすぎないという。このため年によっては、南極上空の気温変動の影響が、ガス減少の効果を上回ってしまうことがあるという。夜行バス 2008年時点での最新状況・気象庁「オゾン層観測報告:2007」[8] 気象庁の最新データ・「オゾン層観測報告:2007」/2008/04/23によると、オゾンホールが注目された1980年代を中心にオゾン量の減少が進み現在も少ない状況が継続しており、南極オゾンホールは最大面積は依然として大きい。とされている しかし * 1980年の南極オゾンホールは300万ku南極大陸比0.2倍程度であったが、2005年以後の現状では2500-3000万ku大陸比2.2倍程度に達している。(1992年には既に2500万kuに達していた) * 1980年の世界のオゾン総量を基準に考えた場合、2005年以後の現状では-3%強と成っている。(1992-2001のピーク時で-6%) * 「オゾン層観測報告:2007」の図1世界のオゾン全量月平均値の推移、図5南極オゾンホールの最大面積の推移、を見ると有意な変化が著しい。 つまりいまだオゾン総量は少なくオゾンホールは大きいが1980-2001頃まで減少一途拡大一途な状況から停滞若しくは底を打っており事態の悪化傾向は停まっている状況である。 脚注バリ 1. ^ Variability of the Antarctic Ozone Hole during the Past Decade as Dictated by the Stratospheric and Tropospheric Meteorology Craig S. Long et al., 14th Conference on Middle Atmosphere, 2007 2. ^ Large decadal scale changes of polar ozone suggest solar influence B.-M. Sinnhuber et al, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 5, 12103?12117 (2005) 3. ^ TI: Solar cycle, QBO effect to the stratosphere and troposphere Yousuke Yamashita et al., Eos Trans. AGU, 88(23), Jt. Assem. Suppl., 2007 4. ^ [1] 独立行政法人国立環境研究所 5. ^ 「環境省・独立行政法人国立環境研究所「成層圏化学気候モデルを用いたオゾンホールの回復予測」について」(大気圏環境研究領域 大気物理研究室) 6. ^ 「経済産業省・独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)[NEDO海外レポート NO.913, 2003. 8. 20」」(NEDO ワシントン事務所) 7. ^ 「気象庁[昭和基地上空のオゾン全量が過去最小を記録」(気象庁) 8. ^ 「気象庁[成層圏のオゾンは依然として少ない状態」(気象庁) 関連項目沖縄旅行 レンタカー ウィキメディア・コモンズ ウィキメディア・コモンズには、オゾン層 に関連するカテゴリがあります。 * オゾン層の保護のためのウィーン条約 * オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書 * 特定物質の規制等によるオゾン層の保護に関する法律 * 特定製品に係るフロン類の回収及び破壊の実施の確保等に関する法律 オゾン層(オゾンそう)とは地球の大気中でオゾンの濃度が高い部分のことである。オゾンは、地上から約20〜50kmほどの成層圏に多く存在し、特に地上20〜25kmの高さで最も密度が高くなる。 目次 オゾンの発生 成層圏中では、太陽からの242nm以下の波長の紫外線を吸収して酸素分子が光解離し酸素原子になる。この酸素原子が酸素分子と結びついてオゾンとなる。また生成したオゾンは320nm以下の波長を持つ紫外線を吸収し、酸素分子と酸素原子に分解するという反応も同時に進行する(反応式のMは主に窒素や酸素の分子で、反応のエネルギーを受け取る役割をしている)。各反応素過程は次のように示される。hνとは光(太陽からの紫外線)のエネルギーを表している。 オゾン生成のプロセス {\rm O}_2 + h\nu \rightarrow 2 {\rm O} {\rm O} + {\rm O}_2 + {\rm M} \rightarrow {\rm O}_3 + {\rm M} {\rm O}_3 + h\nu \rightarrow {\rm O} + {\rm O}_2 {\rm O} + {\rm O}_3 \rightarrow 2 {\rm O}_2 この反応のメカニズムは1930年にチャップマンによって考え出され、チャップマン機構と呼ばれる。大気中のオゾンは、その90%以上が成層圏に存在し、オゾン層では濃度は2〜8ppmと、地表に比べれば非常に高い。 オゾンは主に、赤道上の熱帯成層圏下部で最も活発に生成されている。生成されたオゾンはブリューワ・ドブソン循環によって高緯度の成層圏に運ばれるので、極域の方が熱帯地方よりもオゾンが多くなる。ところが、近年、冷媒等に使われるフロンを起源とする活性化した塩素原子がオゾンを分解し減少させてしまう事が問題となっている(下記記述)。 オゾン層と紫外線 オゾン層は、太陽からの有害な紫外線の多くを吸収し、地上の生態系を保護する役割を果たしている。 紫外線は波長によってUV-A、UV-B、UV-Cに分類される。最も波長が短く有害なUV-Cはオゾン層によって完全に吸収され、地表に届くことはない。UV-AとUV-Cの中間の波長を持つUV-Bは、そのほとんどがオゾン層によって吸収されるが、その一部は地表に到達し、皮膚の炎症や皮膚がんの原因となる。最も波長の長いUV-Aは、大半が吸収されずに地表に到達するが、有害性はUV-Bよりも小さい。UV-Aは、しわやたるみの原因になる。 紫外線も参照 オゾン層の破壊 オゾンはヒドロキシラジカル、一酸化窒素、塩素原子などの存在によって分解される。これらは成層圏で自然にも発生するものであり、オゾンの生成と分解のバランスが保たれてきた。 しかし冷蔵庫、クーラーなどの冷媒や、プリント基板の洗浄剤として使用されてきたフロンなどの塩素を含む化学物質が大気中に排出されたことで、成層圏で塩素原子が増加し、オゾン層の破壊が進んだ。フロンは非常に安定な物質であるため、ほとんど分解されないまま成層圏に達し、太陽からの紫外線によって分解され、オゾンを分解する働きを持つ塩素原子ができる。 成層圏における、塩素原子による触媒反応系はダイマー駆動機構(dimer-driven mechanism)と呼ばれ、その反応素過程は次のように示される。 オゾン分解のプロセス {\rm Cl} + {\rm O}_3 \rightarrow \rm {ClO} + {\rm O}_2 {\rm ClO} + {\rm ClO} + {\rm M} \leftrightarrow {\rm Cl}_2 {\rm O}_2 + {\rm M} {\rm Cl}_2 {\rm O}_2 + h\nu \rightarrow {\rm Cl} + {\rm ClOO} {\rm ClOO} + {\rm M} \rightarrow {\rm Cl} + {\rm O}_2 + {\rm M} 正味: 2 {\rm O}_3 + h\nu \rightarrow 3 {\rm O}_2SEO対策 この塩素原子は、たった1つでオゾン分子約10万個を連鎖的に分解していく。こうした原因からオゾンホールと呼ばれるオゾン濃度が極端に薄くなった部分が出来た。南極上空では、オゾンホールが毎年9〜10月に現れることが知られている。