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오존 구멍이 왜 남극에서 나타날까?

2000년의 오존 구멍

남극 성층권의 오존 구멍은 매년 약 4% 정도씩 넓어지는 것으로 알려져 있습니다. 이상하게도, 오존층을 파괴한다고 알려진 프레온 가스(CFCs, 염화플루오르화탄소) 배출은 대부분 북반구에서 하지만, 이상하게도 남극 성층권의 오존층 파괴가 심합니다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 무엇일까요? 이러한 이유로 남극 지방의 특이한 기상 현상이 지목됩니다. 과학자들은 남극의 긴 겨울동안 성층권에 생기는 찬 구름에 주목했습니다. 구름의 얼음 알갱이에 달라붙은 CFC가 태양에서 복사하는 자외선과 광반응을 일으킵니다. 이러한 광반응을 통해 염소 이온이 생성되고, 이 염소 이온은 오존과 반응하여 분해시키게 됩니다. 이러한 광반응은 남극의 봄이 시작되어 자외선이 강렬해지기 시작하는 9월, 10월에 이루어지며, 찬 구름이 사라지는 남극의 여름이 되면 화학 반응이 멈추게 됩니다. 그래서 봄에 오존구멍이 가장 크다고 합니다. 겨울철 북반구 성층권의 대기 순환은 파동 형태로 복잡하지만, 남극에서는 남극을 중심으로 원형을 이룹니다. 이러한 이유로 북극 상공의 대기는 오존이 풍부한 중위도 대기와 혼합을 잘 이루지만, 남극 상공의 대기는 고립된 상태로 오존이 파괴된 뒤에도 중위도 지방으로부터 오존을 공급받지 못하게 됩니다. 따라서 오존을 공급받은 북극에는 오존 구멍이 잘 생기지 않고, 남극에만 구멍이 생기는 것입니다. 그러나 요즘은 북극에서도 혹한이 닥치면서 작은 오존 구멍들이 보인다고 하니, 참 문제입니다.