www.wikidata.id-id.nina.az

Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 20 35 km di atas permukaan Bumi yang mengandung molekul molekul

Lapisan ozon

Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 20−35 km di atas permukaan Bumi yang mengandung molekul-molekul ozon. Konsentrasi ozon di lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet Matahari terhadap molekul-molekul oksigen. Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta-juta tahun yang lalu, tetapi campuran molekul-molekul nitrogen yang muncul di atmosfer menjaga konsentrasi ozon relatif stabil.

Penampang melintang lapisan ozon Bumi

Lapisan ozon ditemukan pada tahun 1913 oleh fisikawan Prancis Charles Fabry dan Henri Buisson. Pengukuran sinar matahari menunjukkan bahwa radiasi yang dikirim keluar dari permukaannya dan mencapai tanah di Bumi biasanya sesuai dengan spektrum benda hitam dengan suhu di kisaran 5'500-6'000 K (5'277 sampai 5'727 °C), kecuali bahwa tidak ada radiasi di bawah panjang gelombang sekitar 310 nm pada akhir spektrum ultraviolet. Disimpulkan bahwa radiasi yang hilang diserap oleh sesuatu di atmosfer. Akhirnya spektrum radiasi yang hilang hanya cocok untuk satu kimiawi, ozon. Sifat-sifatnya dieksplorasi secara rinci oleh ahli meteorologi Inggris G. M. B. Dobson, yang mengembangkan spektrofotometer sederhana (yang dapat digunakan untuk mengukur ozon stratosfer dari tanah. Antara 1928 dan 1958, Dobson mendirikan jaringan stasiun pemantauan ozon di seluruh dunia, yang terus beroperasi sampai hari ini. "Satuan Dobson", ukuran yang mudah digunakan dari bagian teratas ozon, dinamai untuk menghormatinya.

Lapisan ozon menyerap 97 sampai 99 persen frekuensi menengah sinar ultraviolet Matahari (panjang gelombang dari sekitar 200 nm hingga 315 nm), yang sebaliknya berpotensi merusak kehidupan yang terpapar di dekat permukaan.

Majelis Umum Perserikatan Bangsa-Bangsa telah menunjuk 16 September sebagai Hari Internasional untuk Pelestarian Lapisan Ozon.

Sumber Sunting

Tingkat ozon di berbagai ketinggian dan pemblokiran berbagai pita radiasi ultraviolet. Intinya semua UVC (100–280 nm) dihalangi oleh dioksigen (dari 100–200 nm) atau lainnya oleh ozon (200–280 nm) di atmosfer. Bagian yang lebih pendek dari pita UV-C dan UV yang lebih energetik di atas pita ini menyebabkan pembentukan lapisan ozon, ketika atom oksigen tunggal diproduksi oleh fotolisis UV dioksigen (di bawah 240 nm) bereaksi dengan lebih banyak dioksigen. Lapisan ozon juga menghambat sebagian besar, tapi tidak seluruhnya, dari pita UV-B (280–315 nm) yang berjemur terbakar, yang terletak pada panjang gelombang yang lebih panjang dari UV-C. Pita UV yang paling dekat dengan cahaya tampak, UV-A (315–400 nm), hampir tidak terpengaruh oleh ozon, dan sebagian besar mencapai tanah. UV-A tidak terutama menyebabkan kulit memerah, namun ada bukti bahwa hal tersebut menyebabkan kerusakan kulit jangka panjang.

Mekanisme fotokimia yang memunculkan lapisan ozon ditemukan oleh fisikawan Inggris Sydney Chapman pada tahun 1930. Ozon di stratosfer bumi diciptakan oleh sinar ultraviolet yang mengenai molekul oksigen yang mengandung dua atom oksigen (O2), membelah mereka menjadi atom oksigen individu (oksigen atomikn); Oksigen atomik kemudian digabungkan dengan O2 yang tidak terputus untuk menghasilkan ozon, O3. Molekul ozon tidak stabil (walaupun, di stratosfer, berumur panjang) dan ketika sinar ultraviolet menyentuh ozon, ia terbagi menjadi molekul O2 dan atom oksigen individual, sebuah proses berlanjut yang disebut Siklus ozon-oksigen. Secara kimia, proses ini bisa digambarkan sebagai berikut:

Sekitar 90 persen ozon di atmosfer terkandung dalam stratosfer. Konsentrasi ozon paling besar antara sekitar 20−40 km, di mana mereka berkisar dari sekitar 2 sampai 8 bagian per juta. Jika semua ozon dikompresi ke tekanan udara di permukaan laut, lapisan ozon akan menjadi hanya setebal 3 milimeter (1⁄8 inci).

Sinar ultraviolet Sunting

Tingkat energi UV-B di beberapa ketinggian. Garis biru menunjukkan sensitivitas DNA. Garis merah menunjukkan tingkat energi permukaan dengan penurunan ozon 10 persen

Meskipun konsentrasi ozon di lapisan ozon sangat kecil, ia sangat penting untuk kehidupan karena menyerap radiasi ultraviolet (UV) yang berbahaya secara biologis, yang berasal dari matahari. UV sangat pendek atau UV vakum (10–100 nm) disaring keluar oleh nitrogen. Radiasi UV yang mampu menembus nitrogen dibagi menjadi tiga kategori, berdasarkan panjang gelombangnya; Ia disebut sebagai UV-A (400–315 nm), UV-B (315–280 nm), dan UV-C (280–100 nm).

UV-C, yang sangat berbahaya bagi semua makhluk hidup, sepenuhnya disaring dengan kombinasi dioksigen (< 200 nm) dan ozon (> sekitar 200 nm) pada ketinggian sekitar 35 kilometer (115.000 ft). Radiasi UV-B bisa berbahaya bagi kulit dan merupakan penyebab utama terbakarnya kulit oleh sinar matahari (bahasa Inggris: sunburn); Paparan berlebihan juga bisa menyebabkan katarak, penekanan sistem kekebalan tubuh, dan kerusakan genetik, sehingga menimbulkan masalah seperti kanker kulit. Lapisan ozon (yang menyerap dari sekitar 200 nm hingga 310 nm dengan penyerapan maksimal sekitar 250 nm) sangat efektif dalam menyaring UV-B; Untuk radiasi dengan panjang gelombang 290 nm, intensitas di puncak atmosfer adalah 350 juta kali lebih kuat daripada di permukaan bumi. Meskipun demikian, beberapa UV-B, terutama pada panjang gelombang terpanjang, mencapai permukaan, dan penting untuk produksi vitamin D kulit.

Ozon transparan untuk kebanyakan UV-A, sehingga sebagian besar radiasi UV panjang gelombang ini mencapai permukaan, dan ini merupakan sebagian besar UV yang sampai ke Bumi. Jenis radiasi UV ini secara signifikan kurang berbahaya bagi DNA, walaupun mungkin berpotensi menyebabkan kerusakan fisik, penuaan dini pada kulit, kerusakan genetik tidak langsung, dan kanker kulit.

Distribusi di stratosfer Sunting

Lapisan atmosfer Bumi

Ketebalan lapisan ozon—yaitu jumlah ozon dalam kolom di atas kepala—bervariasi oleh faktor besar di seluruh dunia, yang pada umumnya lebih kecil di dekat khatulistiwa dan lebih besar ke arah kutub. Ketebalan ini juga bervariasi dengan musim, pada umumnya lebih tebal selama musim semi dan lebih tipis selama musim gugur. Alasan terhadap lintang dan ketergantungan musim ini sulit untuk dijelaskan, yang melibatkan pola sirkulasi atmosfer serta intensitas matahari.

Karena ozon stratosfer diproduksi oleh radiasi UV matahari, orang mungkin berharap untuk menemukan tingkat ozon tertinggi di daerah tropis dan yang paling rendah di daerah kutub. Argumen yang sama akan membuat seseorang memperkirakan tingkat ozon tertinggi di musim panas dan terendah di musim dingin. Perilaku yang diamati sangat berbeda: sebagian besar ozon ditemukan di lintang tengah ke atas belahan utara dan selatan, dan tingkat tertinggi ditemukan di musim semi, bukan musim panas, dan terendah di musim gugur, bukan musim dingin Di belahan bumi utara. Selama musim dingin, lapisan ozon benar-benar meningkat secara mendalam. Teka-teki ini dijelaskan oleh pola angin stratosfer yang berlaku, yang dikenal sebagai sirkulasi Brewer-Dobson. Sementara sebagian besar ozon memang tercipta di daerah tropis, sirkulasi stratosfer kemudian mengangkutnya ke kutub dan ke bawah menuju stratosfer bawah lintang tinggi. Namun, karena fenomena lubang ozon, jumlah kolom ozon terendah yang ditemukan di seluruh dunia berada di atas Antartika pada musim semi selatan bulan September dan Oktober dan pada tingkat yang lebih rendah di atas Arktik di musim semi utara dari bulan Maret, April, dan Mei.

Sirkulasi Brewer-Dobson dalam lapisan ozon.

Lapisan ozon lebih tinggi di dataran tinggi di daerah tropis, dan berada di ketinggian di bawah daerah tropis, terutama di daerah kutub. Variasi ketinggian ozon ini berasal dari sirkulasi lambat yang mengangkat udara miskin ozon keluar dari troposfer ke stratosfer. Karena udara ini perlahan naik di daerah tropis, ozon diproduksi saat matahari di atas memfotolisis molekul oksigen. Karena tingkat sirkulasi yang lambat ini mengalir dan mengalir ke garis lintang tengah, ia membawa udara kaya ozon dari stratosfer tengah tropis ke stratosfer bawah dan lintang atas yang tinggi. Konsentrasi ozon tinggi pada lintang tinggi disebabkan oleh akumulasi ozon di dataran rendah.

Sirkulasi Brewer-Dobson bergerak sangat lambat. Waktu yang diperlukan untuk mengangkat paket udara sebesar 1 km di stratosfer tropis yang lebih rendah adalah sekitar 2 bulan (18 m per hari). Namun, transportasi menuju kutub horizontal di stratosfer bawah jauh lebih cepat dan mencapai sekitar 100 km per hari di belahan bumi utara sementara hanya setengahnya di belahan bumi bagian selatan. (~51 km per hari). Meskipun ozon di stratosfer tropis rendah diproduksi pada tingkat yang sangat lambat, sirkulasi pengangkatannya sangat lambat sehingga ozon dapat terbentuk hingga tingkat yang relatif tinggi pada saat mencapai 26 kilometer (16 mi).

Jumlah ozon di atas daratan Amerika Serikat (25° LU sampai 49° LU) tertinggi di musim semi utara (April dan Mei). Jumlah ozon ini jatuh sepanjang musim panas ke jumlah terendah pada bulan Oktober, dan kemudian naik kembali sepanjang musim dingin. Sekali lagi, pengangkutan ozon oleh angin terutama bertanggung jawab atas perubahan musiman dari pola ozon lintang yang lebih tinggi ini.

Jumlah kolom ozon total umumnya meningkat saat kita bergerak dari daerah tropis ke lintang yang lebih tinggi di kedua belahan Bumi. Namun, jumlah kolom keseluruhan lebih besar di belahan bumi utara yang memiliki garis lintang tinggi daripada di garis lintang selatan yang tinggi. Sebagai tambahan, sementara jumlah ozon kolom tertinggi di Kutub Utara terjadi di musim semi utara (Maret-April), sebaliknya terjadi di Antartika, di mana jumlah kolom ozon terendah terjadi di musim semi selatan (September-Oktober).

Penipisan Sunting

Artikel utama: Penipisan ozon
Proyeksi NASA tentang konsentrasi ozon stratosfer jika klorofluorokarbon tidak dilarang.

Lapisan ozon dapat dirusak dengan katalis radikal bebas, termasuk nitrat oksida (NO), dinitrogen oksida (N2O), hidroksil (OH), atom klorin (Cl), dan atom bromin (Br). Meskipun ada sumber alami untuk semua spesi ini, konsentrasi klorin dan bromin meningkat tajam dalam beberapa dekade terakhir karena pelepasan sejumlah besar senyawa buatan organohalogen, terutama klorofluorokarbon (CFC) dan bromofluorokarbon. Senyawa yang sangat stabil ini mampu bertahan naik ke stratosfer, di mana Cl dan Br radikal terbebaskan oleh aksi sinar ultraviolet. Setiap radikal kemudian bebas untuk memulai dan mengkatalisis reaksi berantai yang mampu menghancurkan lebih dari 100,000 molekul ozon. Pada tahun 2009, dinitrogen oksida adalah bahan perusak ozon (bahasa Inggris: Ozon Depleting Substances; ODS) terbesar yang dipancarkan melalui aktivitas manusia.

Pemecahan ozon di stratosfer menyebabkan berkurangnya penyerapan radiasi ultraviolet. Akibatnya, radiasi ultraviolet yang tidak terserap dan berbahaya mampu mencapai permukaan bumi dengan intensitas yang lebih tinggi. Tingkat ozon telah turun rata-rata di seluruh dunia sekitar 4 persen sejak akhir 1970-an. Untuk sekitar 5 persen permukaan bumi, di sekitar kutub utara dan selatan, penurunan musiman yang jauh lebih besar telah terlihat, dan digambarkan sebagai "lubang ozon". Penemuan penipisan ozon tahunan di atas Antartika pertama kali diumumkan oleh Joe Farman, Brian Gardiner dan Jonathan Shanklin, dalam sebuah makalah yang terbit di Nature Pada tanggal 16 Mei 1985.

Ozon adalah gas beracun sehingga bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya bila terhisap dan dapat merusak paru-paru. Sebaliknya, lapisan ozon di atmosfer melindungi kehidupan di Bumi karena ia melindunginya dari radiasi sinar ultraviolet yang dapat menyebabkan kanker. Oleh karena itu, para ilmuwan sangat khawatir ketika mereka menemukan bahwa bahan kimia klorofluorokarbon (CFC) yang biasa digunakan sebagai media pendingin dan gas pendorong spray aerosol, memberikan ancaman terhadap lapisan ini. Bila dilepas ke atmosfer, zat yang mengandung klorin ini akan dipecah oleh sinar Matahari yang menyebabkan klorin dapat bereaksi dan menghancurkan molekul-molekul ozon. Setiap satu molekul CFC mampu menghancurkan hingga 100.000 molekul ozon. Oleh karena itu, penggunaan CFC dalam aerosol dilarang di Amerika Serikat dan negara-negara lain di dunia. Bahan-bahan kimia lain seperti bromin halokarbon, dan juga nitrogen oksida dari pupuk, juga dapat menyerang lapisan ozon.

Menipisnya lapisan ozon dalam atmosfer bagian atas diperkirakan menjadi penyebab meningkatnya penyakit kanker kulit dan katarak pada manusia, merusak tanaman pangan tertentu, memengaruhi plankton yang akan berakibat pada rantai makanan di laut, dan meningkatnya karbon dioksida (lihat pemanasan global) akibat berkurangnya tanaman dan plankton. Sebaliknya, terlalu banyak ozon di bagian bawah atmosfer membantu terjadinya kabut campur asap, yang berkaitan dengan iritasi saluran pernapasan dan penyakit pernapasan akut bagi mereka yang menderita masalah kardiopulmoner.

Lubang ozon Sunting

Lubang ozon di Antartika (2012)

Pada awal tahun 1980-an, para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan yang dinamakan lubang ozon (suatu area ozon tipis pada lapisan ozon) ini, terbentuk saat musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi-studi yang dilakukan dengan balon pada ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukkan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan-penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama.

Regulasi Sunting

Pada tahun 1987, ditandatangani Protokol Montreal, suatu perjanjian untuk perlindungan terhadap lapisan ozon. Protokol ini kemudian diratifikasi oleh 36 negara termasuk Amerika Serikat. Pelarangan total terhadap penggunaan CFC sejak 1990 diusulkan oleh Komunitas Eropa (sekarang Uni Eropa) pada tahun 1989, yang juga disetujui oleh Presiden AS George Bush. Pada Desember 1995, lebih dari 100 negara setuju untuk secara bertahap menghentikan produksi pestisida metil bromida di negara-negara maju. Bahan ini diperkirakan dapat menyebabkan pengurangan lapisan ozon hingga 15 persen pada tahun 2000. CFC tidak diproduksi lagi di negara maju pada akhir tahun 1995 dan dihentikan secara bertahap di negara berkembang hingga tahun 2010. Hidroklorofluorokarbon atau HCFC, yang lebih sedikit menyebabkan kerusakan lapisan ozon bila dibandingkan CFC, digunakan sementara sebagai pengganti CFC, hingga 2020 pada negara maju dan 2016 di negara berkembang.

Untuk memonitor berkurangnya ozon secara global, pada tahun 1991, National Aeronautics and Space Administration (NASA) meluncurkan Satelit Peneliti Atmosfer. Satelit dengan berat 7 ton ini mengorbit pada ketinggian 600 km (372 mil) untuk mengukur variasi ozon pada berbagai ketinggian dan menyediakan gambaran jelas pertama tentang kimiawi atmosfer di atas.

Lihat juga Sunting

Rujukan Sunting

  1. (Inggris) "Stratospheric Ozone". 
  2. ^ McElroy, C.T.; Fogal, P.F. (2008). "Ozone: From discovery to protection". Atmosphere- this can also effect drop bears/Ocean. 46: 1–13. doi:10.3137/ao.460101. 
  3. . Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-05-02. Diakses tanggal 2007-09-23. 
  4. "NASA Facts Archive". Diakses tanggal 2011-06-09. 
  5. Matsumi, Y.; Kawasaki, M. (2003). (PDF). Chem. Rev. 103 (12): 4767–4781. doi:10.1021/cr0205255. PMID 14664632. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal June 17, 2012. Diakses tanggal March 14, 2015. 
  6. Narayanan, D.L.; Saladi, R.N.; Fox, J.L. (2010). "Review: Ultraviolet radiation and skin cancer". International Journal of Dermatology. 49 (9): 978–986. doi:10.1111/j.1365-4632.2010.04474.x. PMID 20883261. 
  7. ^ Tabin, Shagoon (2008). Global Warming: The Effect Of Ozone Depletion. APH Publishing. hlm. 194. ISBN 9788131303962. Diakses tanggal 12 January 2016. 
  8. Newman, Paul; Morris, Gary. "Ch. 6.3 THE BREWER-DOBSON CIRCULATION". Dalam Todaro, Richard M. Stratospheric Ozone – an Electronic Textbook. NASA's Goddard Space Flight Center Atmospheric Chemistry and Dynamics Branch. 
  9. Flury, T.; Wu, D.L.; Read, W.G. (2013). "Variability in the speed of the Brewer–Dobson circulation as observed by Aura/MLS". Atmos. Chem. Phys. 13 (9): 4563–4575. Bibcode:2013ACP....13.4563F. doi:10.5194/acp-13-4563-2013. 
  10. ^ "Stratospheric Ozone and Surface Ultraviolet Radiation". Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010 (PDF). WMO. 2011. Diakses tanggal March 14, 2015. 
  11. "Halocarbons and Other Gases". Emissions of Greenhouse Gases in the United States 1996. Energy Information Administration. 1997. Diakses tanggal 2008-06-24. 
  12. "NOAA Study Shows Nitrous Oxide Now Top Ozone-Depleting Emission". NOAA. 2009-08-27. Diakses tanggal 2011-11-08. 
  13. Farman, J. C.; Gardiner, B. G.; Shanklin, J. D. (1985). "Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction". Nature. 315 (6016): 207–210. Bibcode:1985Natur.315..207F. doi:10.1038/315207a0. 
  14. (Indonesia) . Bernadette West, Peter M. Sandman, Michael R. Greenberg. Paduan Pemberitaan Lingkungan Hidup. Yayasan Obor Indonesia. 1998. ISBN 979-461-300-2
  15. Morrisette, Peter M. (1989). "The Evolution of Policy Responses to Stratospheric Ozone Depletion". Natural Resources Journal. 29: 793–820. Diakses tanggal 2010-04-20. 
  16. "Amendments to the Montreal Protocol". EPA. 2010-08-19. Diakses tanggal 2011-03-28. 
  17. "Brief Questions and Answers on Ozone Depletion". EPA. 2006-06-28. Diakses tanggal 2011-11-08. 
  18. "Ozone Depletion Glossary". EPA. Diakses tanggal 2008-09-03. 

Bacaan lebih lanjut Sunting

  • Anderson, S., K. Madhavea Sarma, and K. Taddonio. 2007. Technology Transfer for the Ozone Layer: Lessons for Climate Change. London: Earthscan, 2007.
  • Benedick, Richard Elliot; World Wildlife Fund (U.S.); Institute for the Study of Diplomacy. Georgetown University. (1998). Ozone Diplomacy: New Directions in Safeguarding the Planet (edisi ke-2nd). Harvard University Press. ISBN 978-0-674-65003-9.  (Ambassador Benedick was the Chief U.S. Negotiator at the meetings that resulted in the Montreal Protocol.)
  • Chasek, Pamela S., David L. Downie, and Janet Welsh Brown. Global Environmental Politics, 6th Edition, Boulder: Westview Press, 2013.
  • Grundmann, Reiner (2001). Transnational Environmental Policy: Reconstructing Ozone. Psychology Press. ISBN 978-0-415-22423-9. 
  • Parson, Edward (2003). Protecting the Ozone Layer: Science and Strategy. Oxford: Oxford University Press.

Pranala luar Sunting

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Lapisan ozon.
Wikisumber memiliki naskah asli yang berkaitan dengan artikel ini:
Lapisan ozon
Wikiversity memiliki bahan belajar tentang Lapisan ozon
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 20 35 km di atas permukaan Bumi yang mengandung molekul molekul ozon 1 Konsentrasi ozon di lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet Matahari terhadap molekul molekul oksigen Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta juta tahun yang lalu tetapi campuran molekul molekul nitrogen yang muncul di atmosfer menjaga konsentrasi ozon relatif stabil Penampang melintang lapisan ozon BumiLapisan ozon ditemukan pada tahun 1913 oleh fisikawan Prancis Charles Fabry dan Henri Buisson Pengukuran sinar matahari menunjukkan bahwa radiasi yang dikirim keluar dari permukaannya dan mencapai tanah di Bumi biasanya sesuai dengan spektrum benda hitam dengan suhu di kisaran 5 500 6 000 K 5 277 sampai 5 727 C kecuali bahwa tidak ada radiasi di bawah panjang gelombang sekitar 310 nm pada akhir spektrum ultraviolet Disimpulkan bahwa radiasi yang hilang diserap oleh sesuatu di atmosfer Akhirnya spektrum radiasi yang hilang hanya cocok untuk satu kimiawi ozon 2 Sifat sifatnya dieksplorasi secara rinci oleh ahli meteorologi Inggris G M B Dobson yang mengembangkan spektrofotometer sederhana yang dapat digunakan untuk mengukur ozon stratosfer dari tanah Antara 1928 dan 1958 Dobson mendirikan jaringan stasiun pemantauan ozon di seluruh dunia yang terus beroperasi sampai hari ini Satuan Dobson ukuran yang mudah digunakan dari bagian teratas ozon dinamai untuk menghormatinya Lapisan ozon menyerap 97 sampai 99 persen frekuensi menengah sinar ultraviolet Matahari panjang gelombang dari sekitar 200 nm hingga 315 nm yang sebaliknya berpotensi merusak kehidupan yang terpapar di dekat permukaan 3 Majelis Umum Perserikatan Bangsa Bangsa telah menunjuk 16 September sebagai Hari Internasional untuk Pelestarian Lapisan Ozon Daftar isi 1 Sumber 2 Sinar ultraviolet 3 Distribusi di stratosfer 4 Penipisan 4 1 Lubang ozon 4 2 Regulasi 5 Lihat juga 6 Rujukan 6 1 Bacaan lebih lanjut 7 Pranala luarSumber Sunting nbsp Tingkat ozon di berbagai ketinggian dan pemblokiran berbagai pita radiasi ultraviolet Intinya semua UVC 100 280 nm dihalangi oleh dioksigen dari 100 200 nm atau lainnya oleh ozon 200 280 nm di atmosfer Bagian yang lebih pendek dari pita UV C dan UV yang lebih energetik di atas pita ini menyebabkan pembentukan lapisan ozon ketika atom oksigen tunggal diproduksi oleh fotolisis UV dioksigen di bawah 240 nm bereaksi dengan lebih banyak dioksigen Lapisan ozon juga menghambat sebagian besar tapi tidak seluruhnya dari pita UV B 280 315 nm yang berjemur terbakar yang terletak pada panjang gelombang yang lebih panjang dari UV C Pita UV yang paling dekat dengan cahaya tampak UV A 315 400 nm hampir tidak terpengaruh oleh ozon dan sebagian besar mencapai tanah UV A tidak terutama menyebabkan kulit memerah namun ada bukti bahwa hal tersebut menyebabkan kerusakan kulit jangka panjang Mekanisme fotokimia yang memunculkan lapisan ozon ditemukan oleh fisikawan Inggris Sydney Chapman pada tahun 1930 Ozon di stratosfer bumi diciptakan oleh sinar ultraviolet yang mengenai molekul oksigen yang mengandung dua atom oksigen O2 membelah mereka menjadi atom oksigen individu oksigen atomikn Oksigen atomik kemudian digabungkan dengan O2 yang tidak terputus untuk menghasilkan ozon O3 Molekul ozon tidak stabil walaupun di stratosfer berumur panjang dan ketika sinar ultraviolet menyentuh ozon ia terbagi menjadi molekul O2 dan atom oksigen individual sebuah proses berlanjut yang disebut Siklus ozon oksigen Secara kimia proses ini bisa digambarkan sebagai berikut O2 ℎnuv 2O O O2 O3Sekitar 90 persen ozon di atmosfer terkandung dalam stratosfer Konsentrasi ozon paling besar antara sekitar 20 40 km di mana mereka berkisar dari sekitar 2 sampai 8 bagian per juta Jika semua ozon dikompresi ke tekanan udara di permukaan laut lapisan ozon akan menjadi hanya setebal 3 milimeter 1 8 inci 4 Sinar ultraviolet Sunting nbsp Tingkat energi UV B di beberapa ketinggian Garis biru menunjukkan sensitivitas DNA Garis merah menunjukkan tingkat energi permukaan dengan penurunan ozon 10 persenMeskipun konsentrasi ozon di lapisan ozon sangat kecil ia sangat penting untuk kehidupan karena menyerap radiasi ultraviolet UV yang berbahaya secara biologis yang berasal dari matahari UV sangat pendek atau UV vakum 10 100 nm disaring keluar oleh nitrogen Radiasi UV yang mampu menembus nitrogen dibagi menjadi tiga kategori berdasarkan panjang gelombangnya Ia disebut sebagai UV A 400 315 nm UV B 315 280 nm dan UV C 280 100 nm UV C yang sangat berbahaya bagi semua makhluk hidup sepenuhnya disaring dengan kombinasi dioksigen lt 200 nm dan ozon gt sekitar 200 nm pada ketinggian sekitar 35 kilometer 115 000 ft Radiasi UV B bisa berbahaya bagi kulit dan merupakan penyebab utama terbakarnya kulit oleh sinar matahari bahasa Inggris sunburn Paparan berlebihan juga bisa menyebabkan katarak penekanan sistem kekebalan tubuh dan kerusakan genetik sehingga menimbulkan masalah seperti kanker kulit Lapisan ozon yang menyerap dari sekitar 200 nm hingga 310 nm dengan penyerapan maksimal sekitar 250 nm 5 sangat efektif dalam menyaring UV B Untuk radiasi dengan panjang gelombang 290 nm intensitas di puncak atmosfer adalah 350 juta kali lebih kuat daripada di permukaan bumi Meskipun demikian beberapa UV B terutama pada panjang gelombang terpanjang mencapai permukaan dan penting untuk produksi vitamin D kulit Ozon transparan untuk kebanyakan UV A sehingga sebagian besar radiasi UV panjang gelombang ini mencapai permukaan dan ini merupakan sebagian besar UV yang sampai ke Bumi Jenis radiasi UV ini secara signifikan kurang berbahaya bagi DNA walaupun mungkin berpotensi menyebabkan kerusakan fisik penuaan dini pada kulit kerusakan genetik tidak langsung dan kanker kulit 6 Distribusi di stratosfer Sunting nbsp Lapisan atmosfer BumiKetebalan lapisan ozon yaitu jumlah ozon dalam kolom di atas kepala bervariasi oleh faktor besar di seluruh dunia yang pada umumnya lebih kecil di dekat khatulistiwa dan lebih besar ke arah kutub Ketebalan ini juga bervariasi dengan musim pada umumnya lebih tebal selama musim semi dan lebih tipis selama musim gugur Alasan terhadap lintang dan ketergantungan musim ini sulit untuk dijelaskan yang melibatkan pola sirkulasi atmosfer serta intensitas matahari 7 Karena ozon stratosfer diproduksi oleh radiasi UV matahari orang mungkin berharap untuk menemukan tingkat ozon tertinggi di daerah tropis dan yang paling rendah di daerah kutub Argumen yang sama akan membuat seseorang memperkirakan tingkat ozon tertinggi di musim panas dan terendah di musim dingin Perilaku yang diamati sangat berbeda sebagian besar ozon ditemukan di lintang tengah ke atas belahan utara dan selatan dan tingkat tertinggi ditemukan di musim semi bukan musim panas dan terendah di musim gugur bukan musim dingin Di belahan bumi utara Selama musim dingin lapisan ozon benar benar meningkat secara mendalam Teka teki ini dijelaskan oleh pola angin stratosfer yang berlaku yang dikenal sebagai sirkulasi Brewer Dobson Sementara sebagian besar ozon memang tercipta di daerah tropis sirkulasi stratosfer kemudian mengangkutnya ke kutub dan ke bawah menuju stratosfer bawah lintang tinggi 7 Namun karena fenomena lubang ozon jumlah kolom ozon terendah yang ditemukan di seluruh dunia berada di atas Antartika pada musim semi selatan bulan September dan Oktober dan pada tingkat yang lebih rendah di atas Arktik di musim semi utara dari bulan Maret April dan Mei nbsp Sirkulasi Brewer Dobson dalam lapisan ozon Lapisan ozon lebih tinggi di dataran tinggi di daerah tropis dan berada di ketinggian di bawah daerah tropis terutama di daerah kutub Variasi ketinggian ozon ini berasal dari sirkulasi lambat yang mengangkat udara miskin ozon keluar dari troposfer ke stratosfer Karena udara ini perlahan naik di daerah tropis ozon diproduksi saat matahari di atas memfotolisis molekul oksigen Karena tingkat sirkulasi yang lambat ini mengalir dan mengalir ke garis lintang tengah ia membawa udara kaya ozon dari stratosfer tengah tropis ke stratosfer bawah dan lintang atas yang tinggi Konsentrasi ozon tinggi pada lintang tinggi disebabkan oleh akumulasi ozon di dataran rendah 7 Sirkulasi Brewer Dobson bergerak sangat lambat Waktu yang diperlukan untuk mengangkat paket udara sebesar 1 km di stratosfer tropis yang lebih rendah adalah sekitar 2 bulan 18 m per hari 8 Namun transportasi menuju kutub horizontal di stratosfer bawah jauh lebih cepat dan mencapai sekitar 100 km per hari di belahan bumi utara sementara hanya setengahnya di belahan bumi bagian selatan 51 km per hari 9 Meskipun ozon di stratosfer tropis rendah diproduksi pada tingkat yang sangat lambat sirkulasi pengangkatannya sangat lambat sehingga ozon dapat terbentuk hingga tingkat yang relatif tinggi pada saat mencapai 26 kilometer 16 mi 7 Jumlah ozon di atas daratan Amerika Serikat 25 LU sampai 49 LU tertinggi di musim semi utara April dan Mei Jumlah ozon ini jatuh sepanjang musim panas ke jumlah terendah pada bulan Oktober dan kemudian naik kembali sepanjang musim dingin 10 Sekali lagi pengangkutan ozon oleh angin terutama bertanggung jawab atas perubahan musiman dari pola ozon lintang yang lebih tinggi ini 7 Jumlah kolom ozon total umumnya meningkat saat kita bergerak dari daerah tropis ke lintang yang lebih tinggi di kedua belahan Bumi Namun jumlah kolom keseluruhan lebih besar di belahan bumi utara yang memiliki garis lintang tinggi daripada di garis lintang selatan yang tinggi Sebagai tambahan sementara jumlah ozon kolom tertinggi di Kutub Utara terjadi di musim semi utara Maret April sebaliknya terjadi di Antartika di mana jumlah kolom ozon terendah terjadi di musim semi selatan September Oktober 7 Penipisan SuntingArtikel utama Penipisan ozon nbsp Proyeksi NASA tentang konsentrasi ozon stratosfer jika klorofluorokarbon tidak dilarang Lapisan ozon dapat dirusak dengan katalis radikal bebas termasuk nitrat oksida NO dinitrogen oksida N2O hidroksil OH atom klorin Cl dan atom bromin Br Meskipun ada sumber alami untuk semua spesi ini konsentrasi klorin dan bromin meningkat tajam dalam beberapa dekade terakhir karena pelepasan sejumlah besar senyawa buatan organohalogen terutama klorofluorokarbon CFC dan bromofluorokarbon 11 Senyawa yang sangat stabil ini mampu bertahan naik ke stratosfer di mana Cl dan Br radikal terbebaskan oleh aksi sinar ultraviolet Setiap radikal kemudian bebas untuk memulai dan mengkatalisis reaksi berantai yang mampu menghancurkan lebih dari 100 000 molekul ozon Pada tahun 2009 dinitrogen oksida adalah bahan perusak ozon bahasa Inggris Ozon Depleting Substances ODS terbesar yang dipancarkan melalui aktivitas manusia 12 Pemecahan ozon di stratosfer menyebabkan berkurangnya penyerapan radiasi ultraviolet Akibatnya radiasi ultraviolet yang tidak terserap dan berbahaya mampu mencapai permukaan bumi dengan intensitas yang lebih tinggi Tingkat ozon telah turun rata rata di seluruh dunia sekitar 4 persen sejak akhir 1970 an Untuk sekitar 5 persen permukaan bumi di sekitar kutub utara dan selatan penurunan musiman yang jauh lebih besar telah terlihat dan digambarkan sebagai lubang ozon 10 Penemuan penipisan ozon tahunan di atas Antartika pertama kali diumumkan oleh Joe Farman Brian Gardiner dan Jonathan Shanklin dalam sebuah makalah yang terbit di Nature Pada tanggal 16 Mei 1985 13 Ozon adalah gas beracun sehingga bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya bila terhisap dan dapat merusak paru paru Sebaliknya lapisan ozon di atmosfer melindungi kehidupan di Bumi karena ia melindunginya dari radiasi sinar ultraviolet yang dapat menyebabkan kanker Oleh karena itu para ilmuwan sangat khawatir ketika mereka menemukan bahwa bahan kimia klorofluorokarbon CFC yang biasa digunakan sebagai media pendingin dan gas pendorong spray aerosol memberikan ancaman terhadap lapisan ini Bila dilepas ke atmosfer zat yang mengandung klorin ini akan dipecah oleh sinar Matahari yang menyebabkan klorin dapat bereaksi dan menghancurkan molekul molekul ozon Setiap satu molekul CFC mampu menghancurkan hingga 100 000 molekul ozon 2 Oleh karena itu penggunaan CFC dalam aerosol dilarang di Amerika Serikat dan negara negara lain di dunia Bahan bahan kimia lain seperti bromin halokarbon dan juga nitrogen oksida dari pupuk juga dapat menyerang lapisan ozon Menipisnya lapisan ozon dalam atmosfer bagian atas diperkirakan menjadi penyebab meningkatnya penyakit kanker kulit dan katarak pada manusia merusak tanaman pangan tertentu memengaruhi plankton yang akan berakibat pada rantai makanan di laut dan meningkatnya karbon dioksida lihat pemanasan global akibat berkurangnya tanaman dan plankton Sebaliknya terlalu banyak ozon di bagian bawah atmosfer membantu terjadinya kabut campur asap yang berkaitan dengan iritasi saluran pernapasan dan penyakit pernapasan akut bagi mereka yang menderita masalah kardiopulmoner 14 Lubang ozon Sunting nbsp Lubang ozon di Antartika 2012 Pada awal tahun 1980 an para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut Keadaan yang dinamakan lubang ozon suatu area ozon tipis pada lapisan ozon ini terbentuk saat musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali Studi studi yang dilakukan dengan balon pada ketinggian tinggi dan satelit satelit cuaca menunjukkan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di Antartika sebenarnya terus menurun Penerbangan penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama Regulasi Sunting Pada tahun 1987 ditandatangani Protokol Montreal suatu perjanjian untuk perlindungan terhadap lapisan ozon Protokol ini kemudian diratifikasi oleh 36 negara termasuk Amerika Serikat 15 16 Pelarangan total terhadap penggunaan CFC sejak 1990 diusulkan oleh Komunitas Eropa sekarang Uni Eropa pada tahun 1989 yang juga disetujui oleh Presiden AS George Bush Pada Desember 1995 lebih dari 100 negara setuju untuk secara bertahap menghentikan produksi pestisida metil bromida di negara negara maju 17 Bahan ini diperkirakan dapat menyebabkan pengurangan lapisan ozon hingga 15 persen pada tahun 2000 CFC tidak diproduksi lagi di negara maju pada akhir tahun 1995 dan dihentikan secara bertahap di negara berkembang hingga tahun 2010 Hidroklorofluorokarbon atau HCFC yang lebih sedikit menyebabkan kerusakan lapisan ozon bila dibandingkan CFC digunakan sementara sebagai pengganti CFC hingga 2020 pada negara maju dan 2016 di negara berkembang 18 Untuk memonitor berkurangnya ozon secara global pada tahun 1991 National Aeronautics and Space Administration NASA meluncurkan Satelit Peneliti Atmosfer Satelit dengan berat 7 ton ini mengorbit pada ketinggian 600 km 372 mil untuk mengukur variasi ozon pada berbagai ketinggian dan menyediakan gambaran jelas pertama tentang kimiawi atmosfer di atas Lihat juga Sunting nbsp Portal Kimia nbsp Portal Lingkungan United Nations Environment ProgrammeRujukan Sunting Inggris Stratospheric Ozone a b McElroy C T Fogal P F 2008 Ozone From discovery to protection Atmosphere this can also effect drop bears Ocean 46 1 13 doi 10 3137 ao 460101 Ozone layer Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021 05 02 Diakses tanggal 2007 09 23 NASA Facts Archive Diakses tanggal 2011 06 09 Matsumi Y Kawasaki M 2003 Photolysis of Atmospheric Ozone in the Ultraviolet Region PDF Chem Rev 103 12 4767 4781 doi 10 1021 cr0205255 PMID 14664632 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal June 17 2012 Diakses tanggal March 14 2015 Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link Narayanan D L Saladi R N Fox J L 2010 Review Ultraviolet radiation and skin cancer International Journal of Dermatology 49 9 978 986 doi 10 1111 j 1365 4632 2010 04474 x PMID 20883261 Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link a b c d e f Tabin Shagoon 2008 Global Warming The Effect Of Ozone Depletion APH Publishing hlm 194 ISBN 9788131303962 Diakses tanggal 12 January 2016 Newman Paul Morris Gary Ch 6 3 THE BREWER DOBSON CIRCULATION Dalam Todaro Richard M Stratospheric Ozone an Electronic Textbook NASA s Goddard Space Flight Center Atmospheric Chemistry and Dynamics Branch Flury T Wu D L Read W G 2013 Variability in the speed of the Brewer Dobson circulation as observed by Aura MLS Atmos Chem Phys 13 9 4563 4575 Bibcode 2013ACP 13 4563F doi 10 5194 acp 13 4563 2013 Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link a b Stratospheric Ozone and Surface Ultraviolet Radiation Scientific Assessment of Ozone Depletion 2010 PDF WMO 2011 Diakses tanggal March 14 2015 Halocarbons and Other Gases Emissions of Greenhouse Gases in the United States 1996 Energy Information Administration 1997 Diakses tanggal 2008 06 24 NOAA Study Shows Nitrous Oxide Now Top Ozone Depleting Emission NOAA 2009 08 27 Diakses tanggal 2011 11 08 Farman J C Gardiner B G Shanklin J D 1985 Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx NOx interaction Nature 315 6016 207 210 Bibcode 1985Natur 315 207F doi 10 1038 315207a0 Indonesia Bernadette West Peter M Sandman Michael R Greenberg Paduan Pemberitaan Lingkungan Hidup Yayasan Obor Indonesia 1998 ISBN 979 461 300 2 Morrisette Peter M 1989 The Evolution of Policy Responses to Stratospheric Ozone Depletion Natural Resources Journal 29 793 820 Diakses tanggal 2010 04 20 Amendments to the Montreal Protocol EPA 2010 08 19 Diakses tanggal 2011 03 28 Brief Questions and Answers on Ozone Depletion EPA 2006 06 28 Diakses tanggal 2011 11 08 Ozone Depletion Glossary EPA Diakses tanggal 2008 09 03 Bacaan lebih lanjut Sunting SainsAndersen S O Sarma K M Sinclair L 2012 Protecting the Ozone Layer The United Nations History Taylor amp Francis ISBN 978 1 84977 226 6 United Nations Environment Programme Environmental Effects of Ozone Depletion and its Interactions with Climate Change 2010 Assessment Nairobi UNEP 2010 Velders Guus J M Andersen Stephen O Daniel John S Fahey David W McFarland Mack 2007 The Importance of the Montreal Protocol in Protecting Climate Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 12 4814 4819 Bibcode 2007PNAS 104 4814V doi 10 1073 pnas 0610328104 PMC 1817831 nbsp PMID 17360370 KebijakanAnderson S K Madhavea Sarma and K Taddonio 2007 Technology Transfer for the Ozone Layer Lessons for Climate Change London Earthscan 2007 Benedick Richard Elliot World Wildlife Fund U S Institute for the Study of Diplomacy Georgetown University 1998 Ozone Diplomacy New Directions in Safeguarding the Planet edisi ke 2nd Harvard University Press ISBN 978 0 674 65003 9 Ambassador Benedick was the Chief U S Negotiator at the meetings that resulted in the Montreal Protocol Chasek Pamela S David L Downie and Janet Welsh Brown Global Environmental Politics 6th Edition Boulder Westview Press 2013 Grundmann Reiner 2001 Transnational Environmental Policy Reconstructing Ozone Psychology Press ISBN 978 0 415 22423 9 Parson Edward 2003 Protecting the Ozone Layer Science and Strategy Oxford Oxford University Press Pranala luar Sunting nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Lapisan ozon nbsp Wikisumber memiliki naskah asli yang berkaitan dengan artikel ini Lapisan ozon nbsp Wikiversity memiliki bahan belajar tentang Lapisan ozon Stratospheric ozone an electronic textbook Ozone Layer Info Diarsipkan 2004 07 02 di Archive is The CAMS stratospheric ozone service delivers maps datasets and validation reports about the past and current state of the ozone layer Lapisan ozon di Curlie dari DMOZ Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Lapisan ozon amp oldid 24244622