Que. Antarctica's Ozone hole grows to record size. Explain the factors responsible for the formation of the Ozone hole. Also discuss how the Montreal Protocol has succeeded in halting the damage to the ozone layer.
(GS-3, 250 Words, 15 Marks)
प्रश्न : अंटार्कटिका का ओजोन छिद्र रिकॉर्ड आकार तक बढ़ गया है। ओज़ोन छिद्र के निर्माण के लिए उत्तरदायी कारकों की व्याख्या कीजिए। यह भी चर्चा करें कि मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल, ओजोन परत को नुकसान को रोकने में कैसे सफल रहा है।
(जीएस-3, 250 शब्द, 15 अंक)
Approach:
- In the Introduction, define the Ozone hole.
- In the body, Explain the factors responsible for Ozone hole and also discuss the role of Montreal Protocol in halting the damage to the ozone layer.
- Conclude your answer accordingly.
Model Answer:
The term ‘ozone hole’ refers to the depletion of the protective ozone layer in the upper atmosphere (stratosphere) over Earth's polar regions. Satellite measurements over Antarctica have detected a giant hole in the ozone layer. The hole, which scientists call an “ozone-depleted area” was 26 million square kilometers in size, roughly three times the size of Brazil.
Factors responsible for the formation of ozone hole:
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Distributing halogen gases: Halogen source gases emitted at Earth’s surface are present in comparable abundances throughout the stratosphere in both hemispheres. Reactive gases containing the halogens chlorine and bromine lead to the chemical destruction of stratospheric ozone.
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Low polar temperatures: The severe ozone destruction represented by the ozone hole requires that low temperatures be present over a range of stratospheric altitudes, over large geographical regions, and for extended time periods. Low temperatures are important because they allow liquid and solid polar stratospheric clouds (PSCs) to form. The winter temperatures are low enough for PSCs to form somewhere in the Antarctic for nearly the entire winter (about 5 months) and in the Arctic for only limited periods (10–60 days) in most winters.
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Isolated conditions: Stratospheric air in the polar regions is relatively isolated from other stratospheric regions for long periods in the winter months. The isolation comes about because of strong winds that encircle the poles, forming a polar vortex, which prevents substantial motion of air into or out of the polar stratosphere. This circulation strengthens in winter as stratospheric temperatures decrease, with the result that the isolation of air in the vortex is much more effective in the Antarctic than the Arctic.
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Polar stratospheric clouds (PSCs): Polar stratospheric clouds (PSCs) play important roles in stratospheric ozone depletion during winter and spring at high latitudes. PSC particles provide sites for heterogeneous reactions that convert stable chlorine reservoir species to radicals that destroy ozone catalytically.
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Volcanic eruptions: Scientists believe this year’s big ozone hole could be due to the volcanic eruptions at Hunga Tonga in Tonga during December 2022 and January 2023. Under normal conditions, gas released from a volcanic eruption stays below the level of the stratosphere, but this eruption sent a lot of water vapor into the stratosphere. The water had an impact on the ozone layer through chemical reactions and changed its heating rate. The water vapor also contains other elements that can deplete ozone like bromine and iodine.
Role of Montreal Protocol in halting the damage to the ozone layer:
The 1987 Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer is a landmark agreement that has successfully reduced the global production, consumption, and emissions of ozone-depleting substances (ODSs). It is the first treaty to achieve universal ratification by all countries in the world.
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It sets out a mandatory timetable for the phase out of ozone depleting substances. This timetable has been reviewed regularly, with phase out dates accelerated in accordance with scientific understanding and technological advances.
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The Montreal Protocol sets binding progressive phase out obligations for developed and developing countries for all the major ozone depleting substances, including chlorofluorocarbons (CFCs), halons and less damaging transitional chemicals such as hydrochlorofluorocarbons (HCFCs).
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The Montreal Protocol targets 96 ozone depleting chemicals in thousands of applications across more than 240 industrial sectors.
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In 2016 the Montreal Protocol also became responsible for setting binding progressive phase down obligations for the 18 main hydrofluorocarbons (HFCs).
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The Montreal Protocol has been further strengthened through six Amendments, which have brought forward phase out schedules and added new substances to the list of substances controlled under the Montreal Protocol.
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The Multilateral Fund for the Implementation of the Montreal Protocol provides financial assistance to developing countries to help them phase out their use of ozone depleting substances.
The Montreal Protocol is one of the most important and successful global environmental treaties ever. In addition to helping to protect and restore the ozone layer, the Montreal Protocol has also produced other significant environmental benefits. Without the Protocol, by the year 2050 ozone depletion would have risen to at least 50% in the northern hemisphere's mid latitudes and 70% in the southern mid latitudes, about 10 times worse than current levels.
दृष्टिकोण:
- परिचय में, ओजोन छिद्र को परिभाषित करें।
- मुख्य भाग में, ओजोन छिद्र के लिए जिम्मेदार कारकों की व्याख्या करें और ओजोन परत को नुकसान को रोकने में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल की भूमिका पर भी चर्चा करें।
- तदनुसार अपना उत्तर समाप्त करें।
मॉडल उत्तर:
'ओजोन छिद्र ' शब्द पृथ्वी के ध्रुवीय क्षेत्रों के ऊपर ऊपरी वायुमंडल (समताप मंडल) में सुरक्षात्मक ओजोन परत की कमी को संदर्भित करता है। अंटार्कटिका के ऊपर उपग्रह माप ने ओजोन परत में एक विशाल छिद्र का पता लगाया है। यह छिद्र, जिसे वैज्ञानिक "ओजोन-क्षीण क्षेत्र" कहते हैं, आकार में 26 मिलियन वर्ग किलोमीटर था, जो ब्राजील के आकार का लगभग तीन गुना था।
ओजोन छिद्र के निर्माण के लिए जिम्मेदार कारक:
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हैलोजन गैसों का वितरण: पृथ्वी की सतह पर उत्सर्जित हैलोजन स्रोत गैसें दोनों गोलार्धों में समताप मंडल में तुलनीय बहुतायत में मौजूद हैं। हैलोजन क्लोरीन और ब्रोमीन युक्त प्रतिक्रियाशील गैसें समतापमंडलीय ओजोन के रासायनिक विनाश का कारण बनती हैं।
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कम ध्रुवीय तापमान: ओजोन छिद्र द्वारा दर्शाए गए गंभीर ओजोन विनाश के लिए आवश्यक है कि कम तापमान समतापमंडलीय ऊंचाई की एक श्रृंखला पर, बड़े भौगोलिक क्षेत्रों में और विस्तारित समय अवधि के लिए मौजूद हो। कम तापमान महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे तरल और ठोस ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (PSCs) बनाने की अनुमति देते हैं। सर्दियों का तापमान, समतापमंडलीय बादल के लिए लगभग पूरी सर्दियों (लगभग 5 महीने) के लिए अंटार्कटिक में और आर्कटिक में अधिकांश सर्दियों में केवल सीमित अवधि (10-60 दिनों) के लिए बनने के लिए पर्याप्त कम होता है।
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पृथक स्थितियां: ध्रुवीय क्षेत्रों में समतापमंडलीय हवा सर्दियों के महीनों में लंबी अवधि के लिए अन्य समतापमंडलीय क्षेत्रों से अपेक्षाकृत अलग होती है। अलगाव तेज हवाओं के कारण होता है जो ध्रुवों को घेरते हैं, एक ध्रुवीय भंवर बनाते हैं, जो ध्रुवीय समताप मंडल में या बाहर हवा की पर्याप्त गति को रोकता है। यह परिसंचरण सर्दियों में मजबूत होता है क्योंकि समतापमंडलीय तापमान कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप भंवर में हवा का अलगाव आर्कटिक की तुलना में अंटार्कटिक में बहुत अधिक प्रभावी होता है।
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ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (PSCs): ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (PSCs) उच्च अक्षांशों पर सर्दियों और वसंत के दौरान समतापमंडलीय ओजोन की कमी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल कण विषम प्रतिक्रियाओं के लिए साइटें प्रदान करते हैं जो स्थिर क्लोरीन जलाशय प्रजातियों को कणों में परिवर्तित करते हैं जो ओजोन उत्प्रेरक को नष्ट करते हैं।
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ज्वालामुखी विस्फोट: वैज्ञानिकों का मानना है कि इस साल का बड़ा ओजोन छिद्र दिसंबर 2022 और जनवरी 2023 के दौरान टोंगा के हंगा टोंगा में ज्वालामुखी विस्फोट के कारण हो सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, ज्वालामुखी विस्फोट से निकलने वाली गैस समताप मंडल के स्तर से नीचे रहती है, लेकिन इस विस्फोट ने समताप मंडल में बहुत अधिक जल वाष्प भेजा। पानी ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ओजोन परत पर प्रभाव डाला और इसकी हीटिंग दर को बदल दिया। जल वाष्प में अन्य तत्व भी होते हैं जो ब्रोमीन और आयोडीन जैसे ओजोन को कम कर सकते हैं।
ओजोन परत को नुकसान को रोकने में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल की भूमिका:
ओजोन परत को कम करने वाले पदार्थों पर 1987 मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल एक ऐतिहासिक समझौता है जिसने ओजोन-क्षयकारी पदार्थों (ODSs) के वैश्विक उत्पादन, खपत और उत्सर्जन को सफलतापूर्वक कम कर दिया है। यह दुनिया के सभी देशों द्वारा सार्वभौमिक अनुसमर्थन प्राप्त करने वाली पहली संधि है।
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यह ओजोन क्षयकारी पदार्थों के चरण के लिए एक अनिवार्य समय सारिणी निर्धारित करता है। इस समय सारिणी की नियमित रूप से समीक्षा की गई है, जिसमें वैज्ञानिक समझ और तकनीकी प्रगति के अनुसार चरणबद्ध तिथियों में तेजी लाई गई है।
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मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल विकसित और विकासशील देशों के लिए क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs), हैलोन्स और हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFCs) जैसे कम हानिकारक संक्रमणकालीन रसायनों सहित सभी प्रमुख ओजोन क्षयकारी पदार्थों के लिए बाध्यकारी प्रगतिशील चरण आउट दायित्व निर्धारित करता है।
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मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल 240 से अधिक औद्योगिक क्षेत्रों में हजारों अनुप्रयोगों में 96 ओजोन क्षयकारी रसायनों को लक्षित करता है।
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2016 में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल 18 मुख्य हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs) के लिए बाध्यकारी प्रगतिशील चरण डाउन दायित्वों (फेज डाउन ओब्लिगेशंस) को स्थापित करने के लिए भी जिम्मेदार हो गया।
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मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल को छह संशोधनों के माध्यम से और मजबूत किया गया है, जिसने चरणबद्ध कार्यक्रमों को आगे बढ़ाया है और मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के तहत नियंत्रित पदार्थों की सूची में नए पदार्थों को जोड़ा है।
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मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन के लिए बहुपक्षीय कोष विकासशील देशों को वित्तीय सहायता प्रदान करता है ताकि उन्हें ओजोन क्षयकारी पदार्थों के उपयोग को समाप्त करने में मदद मिल सके।
मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल अब तक की सबसे महत्वपूर्ण और सफल वैश्विक पर्यावरण संधियों में से एक है। ओजोन परत की रक्षा और पुनर्स्थापना में मदद करने के अलावा, मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल ने अन्य महत्वपूर्ण पर्यावरणीय लाभ भी पैदा किए हैं। प्रोटोकॉल के बिना, वर्ष 2050 तक ओजोन की कमी उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांश में कम से कम 50% और दक्षिणी मध्य अक्षांश में 70% तक बढ़ जाएगी, जो वर्तमान स्तरों से लगभग 10 गुना बदतर है।
Note:
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