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2021年9月16日 (木)

オゾン層保護のための国際デー(9月16日)

 1785年、オランダの化学者マルティン・ファン・マルムは水面上で放電の実験を行ったていたところ異臭が発生することに気がつきました。これがオゾンの最初の発見ですが、マルム自身は異臭の原因がオゾンによるものとは気がつきませんでした。

 1828年頃、スイスの化学者クリスチアン・シェーンバインはマルムが発見した異臭に改めて気がつき、この臭気が落雷の時にも発生することから、原因となる物質は大気から生じると考えました。そして、この物質をギリシア語で「臭ぐ」を意味するὄζειν に因んでオゾン(Ozon) と名付けました。シェーンバインは1839年にオゾンの匂いが白リンをゆっくりと酸化させたときに発生する匂いに似ていることを突き止め、オゾンが酸素から成る物質であることを突き止めました。オゾンが酸素原子3つが結合した物質であることを明らかにしたのはスイスの化学者ジャック・ソレです。

 1879年、フランスの物理学者マリー・アルフレッド・コルニュは300 nmより短い紫外線が地表に届いていないことを確認し、大気が短波長の紫外線を遮蔽していることを発見しました。1881年、アイルランドの化学者ウォルター・ハートレイはオゾンが短波長の紫外線を吸収することを発見し、コルニュが発見した大気の紫外線遮蔽の原因物質はオゾンの可能性があることを報告しました。1913年にレイリー卿ことジョン・ウィリアム・ストラットが大気の下層では紫外線の吸収が発生しないことを確かめ、紫外線遮蔽の原因物質が大気の上層に存在することが示唆されました。同年フランスの物理学者シャルル・ファブリとアンリ・ビュイソンが大気上層に存在するオゾンが吸収する紫外線が太陽光の紫外線と一致することを確かめオゾン層を発見しました。1920年にイギリスの物理学者ゴードン・ドブソンがオゾン層の存在を証明しました。

 オゾンは大気の上層部で生成と分解を繰り返していますが、生成と分解のバランスが取れている限りオゾン層は保たれます。しかしながら、近年、クーラーや冷蔵庫に用いられる冷媒や半導体部品の洗浄剤に含まれるフロンや多くの化学物質に含まれる塩素が大気中に排出され、オゾンを分解していることがわかりました。

 ・オゾン層からオゾンが落ちてこない理由(オゾンの生成と分解のプロセス)

 オゾン層が破壊されると有害な紫外線が地表に届くことになります。1985年に南極のオゾン層が減少する論文が報告されると、オゾン層の保護が国際的な課題となり、同年3月22日にオゾン層の保護のためのウィーン条約が採択されました。

南極のオゾンホール
南極のオゾンホール
Image from NASA  showing a map of a hole in the ozone layer over Antarctica on Oct. 20, 2019.

 1987年9月16日に「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」が採択され1999年までにフロンガスなどオゾン層破壊の原因となる物質の消費量を半減することが決定され、日本をはじめ24カ国が調印しました。1994年の国際連合総会でこの日を「国際オゾンデー」とすることが決議されました。 

Unusual Winds Drive a Small 2019 Ozone Hole

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