Nội dung bài viết
Với các công cụ khoa học ngày nay, vấn đề này có thể đã được phát hiện vào những năm 1950. Lệnh cấm sử dụng các chất làm suy giảm tầng ozone đã đảo ngược thành công sự phát triển của lỗ thủng tầng ozone không được coi là một cơ hội bị bỏ lỡ.
Ngược lại, phản ứng nhanh chóng trên toàn cầu là một trong những trường hợp tốt nhất về hành động vì môi trường theo lẽ thường. Nhưng nếu điều đó có thể được thực hiện sớm hơn thì sao?
Thực tế là chlorofluorocarbons (CFC)—các chất hóa học từng phổ biến trong bình xịt và vòng làm lạnh—có thể phá hủy tầng ozone trong khí quyển đã được phát hiện vào năm 1974. Chỉ trong vòng vài năm, lệnh cấm CFC bắt đầu được triển khai dựa trên những hậu quả dự kiến.
“Lỗ thủng” ôzôn theo mùa được phát hiện ở Nam Cực vào năm 1985 đã đẩy mọi thứ diễn ra nhanh hơn nữa, và vào năm 1987, một thỏa thuận quốc tế đã được ký kết nhằm loại bỏ dần khí CFC ở khắp mọi nơi.
Một nghiên cứu mới do Jian Guan tại MIT dẫn đầu đã đặt ra một câu hỏi giả định thú vị: Liệu có thể phát hiện ra vấn đề này sớm hơn bằng các công cụ khoa học ngày nay không?
Việc sử dụng CFC bắt đầu từ những năm 1950 và lan rộng trong những năm 1960, nhưng chúng không phải là chất diệt ôzôn đầu tiên được đưa vào sử dụng. Dung môi cacbon tetraclorua công nghiệp đã tồn tại được vài thập kỷ trước Tại.
Chúng ta không chỉ có những ước tính về số lượng được sản xuất để sử dụng mà các dữ liệu từ lớp tuyết dày đặc trên đỉnh lõi băng có thể xác nhận lượng trong khí quyển là bao nhiêu. Dữ liệu này cho thấy vào năm 1950, carbon tetrachloride phổ biến gấp khoảng 3-4 lần so với mức CFC ban đầu.
Điều này sẽ có một số tác động đến tầng ozone, nhưng việc phát hiện ảnh hưởng đó có thể khó khăn vì nồng độ ozone thay đổi một cách tự nhiên vì nhiều lý do.
Ví dụ, sự hình thành ozone (O 3 ) được thúc đẩy bởi sự tương tác của ánh sáng mặt trời và khí oxy (O 2 ), nó rất nhạy cảm với chu kỳ 11 năm trong hoạt động của mặt trời. Khí thải từ các vụ phun trào núi lửa cũng có thể gây ra một số hỗn loạn hóa học trong hệ thống này.
Và bởi vì các quá trình này có thể khác nhau ở các độ cao khác nhau, chỉ cần kiểm tra tổng lượng ozone trong một cột xuyên qua khí quyển có thể che khuất xu hướng cạn kiệt ở một độ cao cụ thể.
Dữ liệu vệ tinh hiện tại đo ozone riêng biệt ở tầng bình lưu dưới, giữa và trên, đồng thời mô phỏng mô hình giúp các nhà khoa học tìm ra nguyên nhân của bất kỳ thay đổi nào trong các tầng này. Đây là khả năng mà chúng tôi đang tưởng tượng sẽ bổ sung vào thế giới của những năm 1950.
Các nhà nghiên cứu đã chạy một mô hình khí hậu bao gồm hóa học ozone, cung cấp cho nó lịch sử f phát thải khí nhà kính, ô nhiễm làm suy giảm tầng ozone và các hiện tượng tự nhiên như phun trào núi lửa.
Sau khi thiết lập bối cảnh với một vài mô phỏng bắt đầu từ năm 1850, họ đã chạy nhiều mô phỏng từ năm 1950 trở đi với các điều kiện khí quyển ban đầu hơi khác một chút để tạo ra nhiều hiện thực khác nhau.
Việc phát hiện xu hướng suy giảm tầng ozone phụ thuộc vào cả xu hướng này mạnh đến mức nào và mức độ ồn mạnh đến mức nào. Phần dưới và giữa của tầng bình lưu phản ứng mạnh mẽ hơn nhiều với những thứ như phun trào núi lửa, và chúng ta phải đối mặt với vụ phun trào núi Agung năm 1963.
Ozone ở tầng bình lưu phía trên ít biến đổi hơn nhiều và cũng khá nhạy cảm với các chất ô nhiễm làm suy giảm tầng ozone. Trong khi tác động của các chất ô nhiễm này mạnh nhất ở vĩ độ trung bình đến cao, thì mức độ biến đổi thấp nhất ở vùng gần vùng nhiệt đới.
Trong mô hình, đây thực sự là nơi xu hướng suy giảm tầng ozone xuất hiện đầu tiên. Nếu chúng ta bật cơ sở hạ tầng khoa học hiện đại vào năm 1950, sự suy giảm tầng ozone trước tiên sẽ được phát hiện (xóa mức độ tin cậy thống kê 95%) ở tầng bình lưu phía trên vùng nhiệt đới vào khoảng năm 1957.
Tại thời điểm này, một nửa đến hai phần ba lượng clo ăn tầng ozone ở trên đó vẫn còn khoảng khoảng rbon tetraclorua hơn là CFC. Ở những nơi khác, nó sẽ mất nhiều thời gian hơn một chút.
Đến năm 1976, nó đã có thể được phát hiện ở tầng bình lưu thấp hơn – bao gồm cả ở Nam Cực, nơi lỗ thủng tầng ozone thực sự không được phát hiện cho đến khi một thập kỷ nữa trôi qua.
Vì vậy, có vẻ như sự suy giảm tầng ozone đã được phát hiện về mặt kỹ thuật sớm hơn đáng kể so với thời điểm nó được phát hiện, có nghĩa là chúng ta thậm chí có thể can thiệp sớm hơn và ngăn chặn tình trạng mất tầng ozone tốt hơn.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng loại hình giám sát này hiện đang gặp rủi ro. Vệ tinh hiện đang đo ozone ở nhiều độ cao trong tầng bình lưu đã đi vào quỹ đạo từ năm 2004 và đã quá hạn sử dụng dự kiến.
(Trên thực tế, đề xuất ngân sách của Nhà Trắng năm ngoái đã kêu gọi đóng cửa nó.) Nếu không có sự thay thế, việc phát hiện những thay đổi trong tương lai khi chúng vẫn còn nhỏ sẽ trở nên khó khăn hơn nhiều. PNAS, 2026.
DOI: 10.1073/pnas.2608286123 ( Giới thiệu về DOI ). Ars Technica đã tách tín hiệu khỏi tiếng ồn trong hơn 25 năm.
Với sự kết hợp độc đáo giữa hiểu biết về kỹ thuật và mối quan tâm sâu rộng đến nghệ thuật và khoa học công nghệ, Ars là nguồn đáng tin cậy trong biển thông tin. Rốt cuộc, bạn không cần phải biết ev mọi thứ, chỉ những gì quan trọng.
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.