วันที่ 1 ตุลาคม 2020 NOAA ได้ปล่อยบอลลูนตรวจอากาศจากหอสังเกตการณ์บรรยากาศขั้วโลกใต้ของ NOAA ขึ้นไปในบรรยากาศชั้น Stratosphere เพื่อวัดค่าความหนาของชั้นโอโซนร่วมกับอุปกรณ์วัดค่าความหนาของโอโซนด้วยดาวเทียมของ NASA อย่างดาวเทียม Aura หรืออย่างอุปกรณ์ Ozone Mapping Profiler Suites บนดาวเทียม Suomi NPP (Suomi National Polar-orbiting Partnership satellite)
โดยบอลลูนตรวจอากาศที่ปล่อยขึ้นไปในชั้นบรรยากาศมีชื่อว่า “Sondes” ซึ่งใช้ในการวัดค่าโอโซนที่ความสูงกว่า 33 กิโลเมตรจากพื้นผิวโลก ร่วมกับอุปกรณ์บนภาคพื้นอย่าง Dobson spectrophotometer
โดยในการวัดค่าความหนาของชั้น Ozone เหนือพื้นที่แทบแอนตาร์กติกาเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2020 จากข้อมูลของบอลลูนตรวจอากาศ Sondes พบว่ามีค่าความหนาเพียงแค่ 104 Dobson units เท่านั้น และในการวัดเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม 2020 พบว่าความหนาของชั้น Ozone ลดลงไปเหลือเพียงแค่ 94 Dobson units หากเทียบกับค่าความหนาของชั้น Ozone โดยปกติซึ่งอยู่ที่ประมาณ 300 Dobson units แล้วถือว่าเบาบางมาก
และพื้นที่ที่มีความหนาของโอโซนเบาบางในปี 2020 นั้นกระจายตัวไปกว่า 23.5 ล้านตารางกิโลเมตรในช่วงวันที่ 7 กันยายน 2020 ถึง 13 ตุลาคม 2020 เกิดเป็นรูโหว่โอโซนขนาดใหญ่เหนือทวีปแอนตาร์กติกา โดยหากเทียบขนาดรูโหว่โอโซนปีต่อปี ปี 2020 มีรูโหว่โอโซนใหญ่ที่สุดอันดับที่ 12 เท่าที่เคยบันทึกมากกว่า 40 ปี
นักวิทยาศาสตร์คาดว่ารูโหว่โอโซนขนาดใหญ่ครั้งนี้มีความเกี่ยวข้องกับกระแสลมทางขั้วโลกที่เรียกว่า Polar Vortex ซึ่งจะมีกระแสลมที่รุนแรงในช่วงเดือน กันยายน ถึง ธันวาคม
Polar vortex คือ ลมหมุนวนขั้วโลกโดยที่ลมดังกล่าวจะหมุนตามเข็มนาฬิกาในขั้วโลกใต้และทวนเข็มนาฬิกาในขั้วโลกเหนือ โดยลม Polar vortex จะอ่อนกำลังหรือมีกำลังมากขึ้นในช่วงเวลาต่าง ๆ ซึ่งลม Polar vortex จะมีกระแสลมที่เรียกว่า Jet stream ล้อมรอบไว้กันไม่ให้ลมใน Polar vortex รั่วออกมาจากขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ อย่างไรก็ตามหากกระแสลม Jet Stream อ่อนจนเกินไป กระแสลมอุณหภูมิต่ำที่ขั้วโลกจะหลุดรั่วออกจากขั้วโลกทำให้ลมหนาวขยายตัวลงไปทางทิศใต้ เป็นเหตุให้พื้นที่ที่ลม Polar vortex รั่วออกมามีอุณหภูมิเย็นลง
แล้วลม Polar Vortex มีส่วนช่วยทำให้เกิดรูโหว่โอโซนในขั้วโลกใต้อย่างไร?
ในช่วงเดือน กันยายน ถึง ธันวาคม กระแสลม Polar vortex จะมีกำลังมากขึ้นซึ่งจะหมุนวนรอบขั้วโลกเกิดเป็น Jet Stream ที่แข็งแรงหมุนวนรอบพื้นที่ขั้วโลกใต้ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า Atmospheric Container ซึ่งก็เป็นเหมือน Container ที่เก็บอากาศเย็นไว้ บวกกับในช่วงหน้าหนาวนี้ขั้วโลกใต้จะเจอกับแสงอาทิตย์น้อยมากทำให้อุณหภูมิบริเวณขั้วโลกใต้ลดต่ำลงไปถึง −80 °C
ที่อุณหภูมิเท่านี้ จะเกิดเมฆที่เรียกว่า Polar Stratospheric Clouds (PSCs) ซึ่งอธิบายง่าย ๆ ก็คือเมฆสตราโตสเฟียร์บริเวณขั้วโลก โดยมีสามชนิด คือ Nitric acid trihydate clouds, slowly cooling water-ice clouds และ rapid cooling water-ice (nacreous) clouds ซึ่งเมฆเหล่านี้จะทำให้ปฏิกิริยาที่เรียกว่า Ozone Depletion หรือการสลายโอโซนขึ้น เนื่องจาก PSCs ทำให้สารเคมีที่เรียกว่า Ozone-Depleting Substances (ODS) ทำปฏิกิริยาทำลายโอโซนรุนแรงมากขึ้น
สารเคมี Ozone-Depleting Substances (ODS) ก็เช่น สารเคมีจำพวก Chlorine อย่าง Chlorofluorocarbons (CFCs) รวมถึง Active Bromine และ Chlorine ซึ่งมาจากสารเคมีต่าง ๆ ที่มนุษย์ทำขึ้น และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา Ozone Depletion ในปี 2020
Ozone Depletion ที่ทำให้เกิดรูโหว่โอโซนในทวีปแอนตาร์กติกาจะหยุดก็ต่อเมื่อทวีปแอนตาร์กติกาได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ในช่วงฤดูใบไม้ผลิเท่านั้น ซึ่งแสงจากดวงอาทิตย์จะทำให้เกิดปฏิกิริยา Photochemical ใน Polar Stratospheric Clouds รวมกับในช่วงฤดูใบไม้ผลิ ลม Polar vortex จะอ่อนกำลังลงมากจนทำให้อากาศอุ่นจากแนวเส้นศูนย์สูตรเคลื่อนเข้ามาในแถบขั้วโลกทำให้อุณหภูมิในแถบขั้วโลกอุ่นขึ้นจน Polar Stratospheric Clouds ละลาย เป็นอันจบกระบวนการ Ozone Depletion อย่างรุนแรงที่ทำให้เกิดรูโหว่โอโซน ชั้นโอโซนในแถบขั้วโลกโดยเฉพาะขั้วโลกใต้จะค่อย ๆ ฟื้นฟูจนรูโหว่โอโซนถูกปิด
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
