ชั้นโอโซนทำงานอย่างไร

บทนำ

เคมี · โลก · ประวัติศาสตร์

ชั้นโอโซนทำงานอย่างไร

เกราะบาง ๆ รูโหว่ และการซ่อม

ปลายเดือนสิงหาคม 2026 รูโหว่เหนือแอนตาร์กติกาขยายจนใหญ่กว่าทวีปแอนตาร์กติกาเอง คือสิบห้าล้านตารางกิโลเมตร มันไม่ใช่รูในอากาศ แต่เป็นรูในชั้นบาง ๆ ของก๊าซที่ชื่อโอโซน สูงขึ้นไปเหนือน้ำแข็ง

ถึงวันที่ 12 กันยายน มันขยายเป็นราวยี่สิบห้าล้านตารางกิโลเมตร มากกว่าค่าเฉลี่ยของวันเดียวกันราวห้าล้าน ตามข้อมูลของหน่วยงานโคเปอร์นิคัสของสหภาพยุโรป แต่ตัวชี้วัดอื่น เช่น โอโซนลดต่ำลงแค่ไหน ยังใกล้ค่าเฉลี่ย รูโหว่ปีนี้จึงกว้างผิดปกติ แต่ไม่ได้ลึกผิดปกติ

รูโหว่นี้กลับมาทุกฤดูใบไม้ผลิของซีกโลกใต้ จะเข้าใจว่าทำไม และทำไมนักวิทยาศาสตร์ยังคาดว่ามันจะหาย ต้องเริ่มจากว่าโอโซนคืออะไร และมันทำอะไรให้เรา

15 ล้าน ตร.กม.: รูโหว่
14.2 ล้าน ตร.กม.: ทวีปแอนตาร์กติกาเอง

ปลายสิงหาคม 2026

**เหนือน้ำแข็ง ฤดูใบไม้ผลิซีกโลกใต้** รูเปิดตอนแสงแดดกลับมาเจออากาศที่มืดและหนาวจัดมาทั้งฤดูหนาว ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

2026	~25
ค่าเฉลี่ยของวันนั้น	~20
สถิติสูงสุด 9 ก.ย. 2006	29.6

พื้นที่ ณ 12 กันยายน

…อาจแตกต่างกันมากในแต่ละปีโลรองซ์ รุยล์ ผู้อำนวยการหน่วยงานโคเปอร์นิคัสด้านการติดตามบรรยากาศ พูดถึงการก่อตัวของรูโหว่

เกราะที่หนาสามมิลลิเมตร
แสงแดดสร้างโอโซนอย่างไร
คลอรีนทำลายมันอย่างไร
รูโหว่ และสนธิสัญญาที่กำลังปิดมัน

ในภาพยนตร์นี้

บทนำ

รูโหว่โอโซนปี 2026

หน่วยงานโคเปอร์นิคัสด้านการติดตามบรรยากาศ (CAMS) ตามที่ Down To Earth และ MercoPress รายงาน: รูโหว่โอโซนเหนือแอนตาร์กติกาปี 2026 ขยายถึง 15 ล้าน ตร.กม. ภายในปลายสิงหาคม เร็วกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อย และใหญ่กว่าพื้นที่ทวีปแอนตาร์กติกา 14.2 ล้าน ตร.กม. เล็กน้อย ต้นกันยายนขยายอย่างรวดเร็วจนถึงราว 25 ล้าน ตร.กม. ในวันที่ 12 กันยายน มากกว่าค่าเฉลี่ยของวันนั้นราว 5 ล้าน ตร.กม. ขณะที่ค่าโอโซนต่ำสุดในคอลัมน์ และปริมาณโอโซนที่ขาดหาย (ozone mass deficit) ยังใกล้ค่าเฉลี่ยในอดีต สถิติสูงสุดยังเป็น 29.6 ล้าน ตร.กม. เมื่อ 9 กันยายน 2006

แท่งค่าเฉลี่ยคำนวณจากตัวเลขปี 2026 ลบส่วนต่าง 5 ล้าน ตร.กม. ที่รายงาน

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Down To Earth (16 Sep 2026): ozone hole reaches notable threshold early again as area increases above average in 2026, Copernicus; MercoPress (21 Oct 2026): the area of the Antarctic ozone hole during September reached 15 million km², says Copernicus

บทที่ I · เกราะบาง ๆ

โอโซนเป็นโมเลกุลที่มีออกซิเจนสามอะตอม คือ O3 แทนที่จะเป็นสองอะตอมแบบออกซิเจนที่เราหายใจ ส่วนใหญ่อยู่ในชั้นสตราโตสเฟียร์ (stratosphere) สูงจากพื้นราวสิบห้าถึงสามสิบห้ากิโลเมตร

แม้จะอยู่ตรงนั้น มันก็ยังหายาก ตรงที่มีมากที่สุด โอโซนมีเพียงราวแปดถึงสิบห้าส่วนในล้านส่วนของอากาศ คือแปดถึงสิบห้าโมเลกุลในทุกหนึ่งล้านโมเลกุล นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชาร์ล ฟาบรี และอองรี บุยซง ค้นพบชั้นนี้ในปี 1913

\mathrm{O_2}\;\text{(oxygen)}

\mathrm{O_3}\;\text{(ozone)}

15–35 กม.: เหนือพื้นดิน สตราโตสเฟียร์ตอนล่าง
บางกว่า: ใกล้เส้นศูนย์สูตรเมื่อเทียบกับใกล้ขั้วโลก

ชั้นโอโซน

8–15: ส่วนในล้านส่วน ณ จุดที่มากที่สุด
1913: ฟาบรีและบุยซงค้นพบ

ก๊าซที่หายาก

**บรรยากาศมองจากด้านข้าง** อากาศทั้งหมดหนาราวร้อยกิโลเมตร บนดาวเคราะห์กว้าง 12,700 กิโลเมตร ชั้นโอโซนเป็นแถบหนึ่งอยู่ข้างใน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

O₂: ที่เราหายใจ ราวหนึ่งในห้าของอากาศ
O₃: ก๊าซปริมาณน้อยมาก ส่วนใหญ่อยู่สูงขึ้นไป

ออกซิเจนสองแบบ

บทที่ I · เกราะบาง ๆ

อะไรและที่ไหน

วิกิพีเดีย ชั้นโอโซน: ชั้นโอโซนอยู่ส่วนใหญ่ในสตราโตสเฟียร์ตอนล่าง ราว 15 ถึง 35 กม. เหนือพื้นโลก มีโอโซนมากที่สุด 8 ถึง 15 ส่วนในล้านส่วน โดยทั่วไปบางกว่าใกล้เส้นศูนย์สูตรและหนากว่าใกล้ขั้วโลก ค้นพบในปี 1913 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชาร์ล ฟาบรี และอองรี บุยซง

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Ozone layer

โอโซนมีอยู่เท่าไร นักวิทยาศาสตร์ตอบด้วยหน่วยแปลก ๆ ลองนึกว่าเก็บโอโซนทั้งหมดในอากาศเหนือจุดหนึ่ง เป็นแท่งที่สูงขึ้นไปถึงฟ้า แล้วอัดให้มีความดันเท่าระดับน้ำทะเล ทุก ๆ หนึ่งในร้อยของมิลลิเมตรของชั้นโอโซนบริสุทธิ์นั้น นับเป็นหนึ่งหน่วยด็อบสัน (Dobson unit)

แท่งอากาศโดยทั่วไปมีโอโซนราวสามร้อยหน่วยด็อบสัน คือชั้นที่หนาเพียงสามมิลลิเมตร หน่วยนี้ตั้งชื่อตามกอร์ดอน ด็อบสัน แห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ผู้สร้างเครื่องมือภาคพื้นดินเครื่องแรกที่วัดโอโซนในทศวรรษ 1920 และตั้งเครือข่ายสถานีทั่วโลก ลองอัดชั้นนี้ดู

1\ \mathrm{DU} = 0.01\ \mathrm{mm}

$\mathrm{DU}$: หน่วยด็อบสัน: โอโซนบริสุทธิ์ที่ความดันระดับน้ำทะเลและ 0 °C

**คอลัมน์ที่ถูกอัดลงมาที่ระดับน้ำทะเล** เครื่องของดอบสันเทียบแสงอัลตราไวโอเลตสองความยาวคลื่นในลำแสงฟ้าเดียวกัน อัตราส่วนบอกความหนา ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

300 DU: เหนือจุดหนึ่ง
3 มม.: ถ้าอัดเป็นชั้นเดียว

คอลัมน์โดยทั่วไป

ทศวรรษ 1920 ด็อบสันสร้างเครื่องวัดภาคพื้นดิน
1928–1958 เครือข่ายสถานีทั่วโลก

การวัดโอโซน

**เล็งตรงขึ้นฟ้า** ดอบสันตั้งเครือข่ายเครื่องแบบนี้ทั่วโลก ค่าเดียวกันจึงถูกอ่านด้วยวิธีเดียวกันทุกที่ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

บทที่ I · เกราะบาง ๆ

หน่วยด็อบสัน

วิกิพีเดีย หน่วยด็อบสัน: หนึ่งหน่วยด็อบสันคือความหนา ในหน่วย 10 ไมโครเมตร (0.01 มม.) ที่โอโซนในคอลัมน์หนึ่งจะมี ถ้าเป็นชั้นก๊าซบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน คอลัมน์ทั่วไป 300 DU จะเป็นชั้นหนา 3 มม. ตั้งชื่อตามกอร์ดอน ด็อบสัน แห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ผู้สร้างเครื่องมือแรกที่วัดโอโซนทั้งหมดจากพื้นดินในทศวรรษ 1920 วิกิพีเดีย ชั้นโอโซน: ระหว่างปี 1928 ถึง 1958 ด็อบสันตั้งเครือข่ายสถานีตรวจวัดโอโซนทั่วโลก

ลองดู: คอลัมน์จุดสีฟ้ายุบลงเป็นชั้น 3 มม. ที่มันจะเป็นที่พื้นผิว (วาดใหญ่กว่าจริง)

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Dobson unit; Wikipedia: Ozone layer

ชั้นบาง ๆ นี้สำคัญเพราะรังสีอัลตราไวโอเลต (ultraviolet) แสงแดดมีรังสีนี้สามช่วง UV-A ซึ่งคลื่นยาวที่สุด ส่วนใหญ่ผ่านโอโซนลงมาถึงพื้น

UV-C ซึ่งสั้นที่สุดและมีพลังงานมากที่สุด ถูกกั้นไว้ทั้งหมดโดยออกซิเจนและโอโซนร่วมกัน สูงขึ้นไปในบรรยากาศ ตรงกลางคือ UV-B ชั้นโอโซนดูดกลืนช่วงกลางนี้ไว้เก้าสิบเจ็ดถึงเก้าสิบเก้าเปอร์เซ็นต์ และโอโซนเป็นก๊าซเดียวในอากาศที่ดูดกลืนมัน

นับว่าโชคดี เพราะ UV-B ทำลายดีเอ็นเอ มันทำให้ผิวไหม้แดด และเกี่ยวข้องกับมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก ลองเลือกช่วงคลื่นแล้วดูว่ามันลงมาได้ไกลแค่ไหน

UV-A 315–400 นาโนเมตร: คลื่นยาวที่สุด พลังงานน้อยที่สุด
UV-B 280–315 นาโนเมตร: ช่วงกลาง
UV-C 100–280 นาโนเมตร: คลื่นสั้นที่สุด พลังงานมากที่สุด

ช่วงของอัลตราไวโอเลต (1 นาโนเมตร = หนึ่งในล้านของมิลลิเมตร)

**สามย่าน สามชะตากรรม** UV-C สั้นกว่า 280 นาโนเมตร UV-B อยู่ที่ 280 ถึง 315 และ UV-A 315 ถึง 400 ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

ส่วนใหญ่: ของ UV-A
1–3%: ของ UV-B
ไม่มี: ของ UV-C หมดไปที่ราว 35 กม.

สิ่งที่ลงมาถึงพื้น

1 ชนิด: ในอากาศที่ดูดกลืน UV-B: โอโซน

ตัวกรองที่ไม่เหมือนใคร

ทำลายดีเอ็นเอในเซลล์ผิว
ผิวไหม้แดด
เกี่ยวข้องกับมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก

UV-B ทำอะไร

บทที่ I · เกราะบาง ๆ

ตัวกรองอัลตราไวโอเลต

วิกิพีเดีย ชั้นโอโซน: UV-A (400–315 นาโนเมตร) UV-B (315–280 นาโนเมตร) และ UV-C (280–100 นาโนเมตร) โอโซนโปร่งใสต่อ UV-A ส่วนใหญ่ ชั้นโอโซนดูดกลืนอัลตราไวโอเลตความถี่กลางของดวงอาทิตย์ (UV-B) ไว้ 97 ถึง 99 เปอร์เซ็นต์ และ UV-C ถูกกั้นไว้ทั้งหมดโดยออกซิเจนกับโอโซนร่วมกันที่ความสูงราว 35 กม. วิกิพีเดีย การลดลงของโอโซน: โอโซนเป็นก๊าซในบรรยากาศชนิดเดียวที่ดูดกลืน UV-B ซึ่งทำลายดีเอ็นเอ ทำให้ผิวไหม้แดด และเกี่ยวข้องกับมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก

ภาพยนตร์นี้เป็นความรู้ ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์ ตัวเลข “1–3%” คือ 100% ลบด้วย 97–99% ที่ถูกดูดกลืน

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Ozone layer; Wikipedia: Ozone depletion

บทที่ II · สร้างจากแสงแดด

โอโซนถูกสร้างและถูกทำลายโดยแสงแดดเอง ในปี 1930 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ซิดนีย์ แชปแมน ไขได้ว่าเป็นอย่างไร ขั้นแรก รังสีอัลตราไวโอเลตพลังงานสูงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าสองร้อยสี่สิบสองนาโนเมตร แยกโมเลกุลออกซิเจนออกเป็นอะตอมอิสระสองอะตอม

อะตอมอิสระแต่ละตัวจับกับโมเลกุลออกซิเจนกลายเป็นโอโซน จากนั้นโอโซนก็ดูดกลืนอัลตราไวโอเลตบ้างและแตกออกอีก พลังงานที่มันรับไว้กลายเป็นความร้อน โอโซนจึงถูกทำลายและสร้างใหม่ไปเรื่อย ๆ และทุกครั้งมันดูดซับอัลตราไวโอเลตแล้วเปลี่ยนเป็นความอบอุ่น

ปฏิกิริยาที่ช้ากว่า ระหว่างโอโซนกับอะตอมอิสระ กำจัดโอโซนไปบางส่วนอย่างถาวร ปริมาณของมันจึงอยู่ที่จุดสมดุล โอโซนส่วนใหญ่ถูกสร้างเหนือเขตร้อน ที่ระดับสูง ลองยิงแสงแดดเข้าไปในก๊าซดู

\mathrm{O_2} + h\nu\;(\lambda < 242\,\mathrm{nm}) \rightarrow 2\,\mathrm{O}

$h\nu$: โฟตอนของแสงอัลตราไวโอเลต

\mathrm{O} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{O_3}

$\mathrm{O_3}$: เกิดโอโซน

\mathrm{O_3} + h\nu\;(240\text{–}310\,\mathrm{nm}) \rightarrow \mathrm{O_2} + \mathrm{O}

$h\nu$: อัลตราไวโอเลตที่โอโซนดูดกลืน แล้วปล่อยออกเป็นความร้อน

\mathrm{O_3} + \mathrm{O} \rightarrow 2\,\mathrm{O_2}

~400 ล้านตัน: ถูกสร้างทุกวัน
~3,000 ล้านตัน: ในบรรยากาศทั้งหมด

โอโซนที่เคลื่อนไหว

บทที่ II · สร้างจากแสงแดด

สร้างและทำลายด้วยแสงแดด

วิกิพีเดีย วัฏจักรโอโซน–ออกซิเจน: ซิดนีย์ แชปแมน อธิบายกลไกนี้ในปี 1930 การแตกตัวของออกซิเจนด้วยแสง (O₂ + hν → 2O ที่ต่ำกว่า 242 นาโนเมตร) การสร้างโอโซน (O + O₂ + M → O₃ + M โดย M คือโมเลกุลที่สามที่พาพลังงานออกไป) การแตกตัวของโอโซนด้วยแสง (O₃ + hν → O₂ + O ที่ 240–310 นาโนเมตร) และการเปลี่ยนโอโซน (O₃ + O → 2O₂) ผลสุทธิคือการเปลี่ยนแสง UV-B ที่ทะลุเข้ามาเป็นความร้อนโดยโอโซนไม่ลดลงสุทธิ การสร้างโอโซนส่วนใหญ่เกิดในสตราโตสเฟียร์ตอนบนและมีโซสเฟียร์เหนือเขตร้อน โอโซนถูกสร้างราว 400 ล้านตันต่อวัน และมีทั้งหมดราว 3,000 ล้านตัน

ลองดู: แสงแต่ละเส้นแยก O₂ (คู่สีฟ้า) แล้วอะตอมอิสระไปจับ O₂ อื่นเป็น O₃ (สามลูก) ภาพไม่ได้แสดงโมเลกุลที่สาม M

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Ozone–oxygen cycle (Chapman cycle)

บทที่ III · ปัญหาคลอรีน

ในศตวรรษที่ยี่สิบ มนุษย์เพิ่มสิ่งใหม่เข้าไป สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (chlorofluorocarbons) หรือซีเอฟซี ถูกใช้ทำความเย็นในตู้เย็น ดันละอองออกจากกระป๋องสเปรย์ และใช้ทำโฟมพลาสติก มันเป็นที่นิยมเพราะแทบไม่ทำปฏิกิริยากับอะไรเลย

แต่ความเสถียรนั้นเองทำให้ไม่มีอะไรย่อยสลายมันในอากาศชั้นล่าง โมเลกุลซีเอฟซีใช้เวลาราวห้าถึงเจ็ดปีลอยขึ้นไปถึงบรรยากาศชั้นบน และอยู่ที่นั่นได้ราวหนึ่งศตวรรษ

ปี 1974 นักเคมี มาริโอ โมลินา และเชอร์วูด โรว์แลนด์ เตือนในวารสาร Nature ว่าที่ระดับสูงนั้น รังสีอัลตราไวโอเลตที่เข้มข้นจะแยกซีเอฟซีออก และปล่อยอะตอมคลอรีนให้เป็นอิสระ

**ขดท่อทำความเย็น** ซีเอฟซีเคยไหลวนในท่อแบบนี้ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

**ซีเอฟซีใช้ทำอะไร** ทำความเย็น ดันสเปรย์ และทำโฟม ทั้งสามอย่างต้องการก๊าซที่ไม่ติดไฟ ไม่กัดกร่อน และไม่เป็นพิษ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

5–7 ปี: ลอยขึ้นถึงบรรยากาศชั้นบน
~100 ปี: ที่มันอยู่ที่นั่นได้

การเดินทางอันยาวนาน

\mathrm{CFCl_3} + h\nu \rightarrow \mathrm{Cl} + \mathrm{CFCl_2}

$\mathrm{CFCl_3}$: CFC-11 ซีเอฟซีชนิดหนึ่งที่ใช้กันมาก

บทที่ III · ปัญหาคลอรีน

คำเตือนเรื่องซีเอฟซี

MIT News (1995): ปี 1974 มาริโอ โมลินา และเอฟ. เชอร์วูด โรว์แลนด์ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เตือนว่าคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งใช้เป็นสารขับดัน สารทำความเย็น และในพลาสติกฟองน้ำ คุกคามชั้นโอโซน เพราะซีเอฟซีเฉื่อยทางเคมี มันจึงลอยขึ้นไปถึงชั้นโอโซนได้ ที่นั่นรังสีอัลตราไวโอเลตเข้มข้นจะแยกมันและปล่อยอะตอมคลอรีน วิกิพีเดีย การลดลงของโอโซน: โมเลกุลซีเอฟซีใช้เวลาเฉลี่ยราวห้าถึงเจ็ดปีจากพื้นดินขึ้นถึงบรรยากาศชั้นบน และอยู่ที่นั่นได้ราวหนึ่งศตวรรษ เมื่ออยู่ในสตราโตสเฟียร์ อะตอม Cl ถูกปล่อยออกด้วยแสงอัลตราไวโอเลต เช่น CFCl₃ + แสง → Cl + CFCl₂

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: MIT News (1995): Mario Molina shares the Nobel Prize in Chemistry; Wikipedia: Ozone depletion

อะตอมคลอรีนอิสระเข้าโจมตีโอโซน มันดึงออกซิเจนไปหนึ่งอะตอม เหลือออกซิเจนธรรมดา กับโมเลกุลคลอรีนมอนอกไซด์ (chlorine monoxide)

จากนั้นคลอรีนมอนอกไซด์ไปพบโอโซนอีกโมเลกุลหนึ่งและปล่อยออกซิเจนของมันออกไป อะตอมคลอรีนจึงเป็นอิสระอีกครั้ง พร้อมโจมตีซ้ำ

เพราะคลอรีนออกมาโดยไม่เปลี่ยนแปลง มันจึงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) คลอรีนแต่ละอะตอมทำลายโอโซนได้หลายหมื่นโมเลกุล ก่อนจะถูกเก็บไว้ในสารประกอบที่ไม่เป็นอันตรายในที่สุด ลองปล่อยคลอรีนหนึ่งอะตอมแล้วนับดู

\mathrm{Cl} + \mathrm{O_3} \rightarrow \mathrm{ClO} + \mathrm{O_2}

\mathrm{ClO} + \mathrm{O_3} \rightarrow \mathrm{Cl} + 2\,\mathrm{O_2}

$\mathrm{Cl}$: ออกมาอีกครั้ง: ตัวเร่งปฏิกิริยา

**คลอรีนออกมาเหมือนเดิม** วงจรนี้เร็วที่สุดบนผิวเมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลก ซึ่งก่อตัวเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าราว ลบ 78 องศาเซลเซียส ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

หลายหมื่น: โมเลกุลโอโซนที่ถูกทำลายก่อนมันถูกกำจัด

คลอรีนหนึ่งอะตอม

ไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl
คลอรีนไนเตรต ClONO₂
แหล่งกักเก็บ: ไม่เป็นอันตรายจนกว่าจะมีบางอย่างปล่อยคลอรีนออกมาอีก

คลอรีนไปอยู่ที่ไหน

บทที่ III · ปัญหาคลอรีน

วัฏจักรตัวเร่งปฏิกิริยา

วิกิพีเดีย การลดลงของโอโซน: Cl + O₃ → ClO + O₂ แล้ว ClO + O₃ → Cl + 2 O₂ อะตอมคลอรีนถูกสร้างกลับมา จึงวนซ้ำได้ อะตอม Cl หรือ Br แต่ละตัวทำลายโอโซนได้หลายหมื่นโมเลกุลก่อนถูกกำจัด (สำหรับคลอรีนมีการอ้างค่าเฉลี่ยราว 100,000) คลอรีนในสตราโตสเฟียร์ส่วนใหญ่อยู่ในสารประกอบกักเก็บ ส่วนใหญ่คือไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) และคลอรีนไนเตรต (ClONO₂) ซึ่งกันมันไว้นอกวัฏจักร ยังมีวัฏจักรคลอรีนแบบอื่นอีก นี่คือแบบหนึ่งที่แหล่งข้อมูลให้ไว้

ลองดู: ตัวนับในฉากถูกเร่งและจำกัดเพื่อการแสดง เป็นการแสดงแนวคิด ไม่ใช่อัตราที่วัดได้

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Ozone depletion

บทที่ IV · รูโหว่

หลายปีที่ความเสียหายถูกทำนายไว้แต่ยังไม่มีใครเห็น จนกระทั่งผลการวัดจากแอนตาร์กติกามาถึง นักวิทยาศาสตร์อังกฤษวัดโอโซนที่สถานีแฮลลีย์มาตั้งแต่ปี 1956 ด้วยเครื่องมือของด็อบสัน

โจนาธาน แชงก์ลิน โจเซฟ ฟาร์แมน และไบรอัน การ์ดิเนอร์ แห่งหน่วยสำรวจแอนตาร์กติกของอังกฤษ พบว่าโอโซนในฤดูใบไม้ผลิลดลงมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 ถึงปี 1984 ชั้นโอโซนเหนือแฮลลีย์หนาเพียงราวสองในสามของทศวรรษก่อน ๆ พวกเขาตีพิมพ์ในวารสาร Nature เดือนพฤษภาคม 1985

จากนั้นดาวเทียมก็แสดงให้เห็นว่ามันใหญ่แค่ไหน คือบริเวณราวยี่สิบล้านตารางกิโลเมตร รูโหว่โอโซนถูกค้นพบแล้ว

**วัดจากพื้นดิน** เครื่องมือภาคพื้นดินอ่านว่าแสงอัลตราไวโอเลตผ่านลงมาได้เท่าไร ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

**แอนตาร์กติกาจากวงโคจร** ทวีปนี้กว้าง 14 ล้านตารางกิโลเมตร รูที่วัดได้กว้างกว่านั้น ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

1956 เริ่มบันทึกโอโซนที่แฮลลีย์
ปลายทศวรรษ 1970 โอโซนฤดูใบไม้ผลิเริ่มลดลง
พฤษภาคม 1985 บทความในวารสาร Nature

การค้นพบรูโหว่

ทศวรรษก่อน ๆ	1
1984	~⅔

โอโซนเหนือแฮลลีย์ในฤดูใบไม้ผลิ

~20 ล้าน ตร.กม.: บริเวณที่ดาวเทียมทำแผนที่ในเวลาต่อมา

จากอวกาศ

บทที่ IV · รูโหว่

การค้นพบ

UKRI / NERC: หน่วยสำรวจแอนตาร์กติกของอังกฤษมีข้อมูลโอโซนต่อเนื่องจากสถานีแฮลลีย์ย้อนไปถึงปี 1956 จากเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์โอโซนของด็อบสัน ซึ่งวัดแสงอัลตราไวโอเลตที่ลงมาถึงพื้น โจนาธาน แชงก์ลิน เป็นผู้พบ และโจ ฟาร์แมน ผลักดันให้ตีพิมพ์ ว่าตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 โอโซนฤดูใบไม้ผลิลดลงอย่างเป็นระบบ ถึงปี 1984 ชั้นโอโซนเหนือแฮลลีย์หนาเพียงราวสองในสามของทศวรรษก่อน ๆ บทความโดยฟาร์แมน การ์ดิเนอร์ และแชงก์ลิน ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เดือนพฤษภาคม 1985 ดาวเทียมแสดงว่ารูโหว่กินบริเวณ 20 ล้าน ตร.กม.

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: UKRI / NERC: the story behind the discovery of the ozone hole

ทำไมต้องแอนตาร์กติกา ในฤดูหนาวของซีกโลกใต้ ลมแรงพัดวนรอบขั้วโลก กระแสลมวนขั้วโลก (polar vortex) นี้กักอากาศไว้ข้างในและปล่อยให้มันเย็นจัด

ที่อุณหภูมิราวลบแปดสิบองศา เมฆบาง ๆ ก่อตัวในสตราโตสเฟียร์ บนผิวอนุภาคของมัน คลอรีนที่เคยถูกเก็บไว้ในสารประกอบที่ไม่เป็นอันตราย ถูกเปลี่ยนกลับเป็นรูปที่ทำลายโอโซน

เมื่อดวงอาทิตย์กลับมาในฤดูใบไม้ผลิ ตั้งแต่สิงหาคมถึงพฤศจิกายน แสงของมันแยกคลอรีนเหล่านั้นให้เป็นอิสระไปโจมตีโอโซน และโอโซนลดลงอย่างรวดเร็ว กระแสลมวนขั้วโลกเหนือเย็นน้อยกว่าและไม่คงที่เท่า การสูญเสียโอโซนที่นั่นจึงน้อยกว่าและผันแปรมากกว่า

การขยายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อเดือนกันยายนปีนี้ เกิดพร้อมกับอุณหภูมิที่ลดลงอย่างฉับพลัน ที่ความสูงราวยี่สิบกิโลเมตรเหนือขั้วโลกใต้ ลองทำให้สตราโตสเฟียร์เย็นลง แล้วดูเมฆก่อตัว

วงแหวนลมแรงรอบขั้วโลก
กักอากาศไว้ข้างในและทำให้มันเย็น
แน่นและเย็นจัดเหนือแอนตาร์กติกา

กระแสลมวนขั้วโลก

~ −80 °C: หรือเย็นกว่า เมื่อมันก่อตัว

เมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลก

**เมฆในที่ที่ไม่ควรมี** เมฆสีรุ้งสูงบนฟ้าสนธยาขั้วโลก ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

สูงสุด 30%: โอโซนที่หายไปที่นั่นในปีที่เย็นที่สุด

อาร์กติก

~20 กม.: เหนือขั้วโลกใต้: ความสูงของความเย็นฉับพลัน

กันยายน 2026

บทที่ IV · รูโหว่

ทำไมรูโหว่จึงเกิดเหนือแอนตาร์กติกา

วิกิพีเดีย การลดลงของโอโซน: กระแสลมวนขั้วโลกกักอากาศไว้และทำให้มันเย็น กระแสลมวนแอนตาร์กติกแน่นมากและเย็นมาก เมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลกจึงก่อตัวได้ง่ายที่อุณหภูมิราวหรือต่ำกว่า −80 °C นี่คือเหตุที่รูโหว่โอโซนเกิดขึ้นครั้งแรกและลึกกว่าเหนือแอนตาร์กติกา บนผิวเมฆ คลอรีนจากสารประกอบกักเก็บถูกเปลี่ยนเป็นรูปที่ว่องไว แล้วแสงแดดในฤดูใบไม้ผลิก็ทำให้โอโซนลดลงอย่างรวดเร็ว การลดลงในอาร์กติกผันแปรกว่า สูงสุดถึง 30 เปอร์เซ็นต์ในปีที่สตราโตสเฟียร์เย็นที่สุด โคเปอร์นิคัส ผ่าน Down To Earth: การลดลงเกิดในฤดูใบไม้ผลิของซีกโลกใต้ (สิงหาคมถึงพฤศจิกายน) การขยายตัวอย่างรวดเร็วต้นกันยายน 2026 เกิดพร้อมการลดลงฉับพลันของอุณหภูมิต่ำสุดที่ราว 20 กม. เหนือขั้วโลกใต้ (50 hPa)

ลองดู: เมื่อต่ำกว่าราว −80 °C ในแบบจำลอง เมฆจะปรากฏในกระแสลมวน และโอโซนเหนือขั้วโลกบางลงเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Ozone depletion; Down To Earth (16 Sep 2026): ozone hole reaches notable threshold early again as area increases above average in 2026, Copernicus

บทที่ V · การซ่อม

โลกลงมือเร็ว ปี 1985 ยี่สิบประเทศลงนามในอนุสัญญาเวียนนา ซึ่งเป็นกรอบสำหรับการปกป้องชั้นโอโซน สองปีต่อมา วันที่ 16 กันยายน 1987 จึงเกิดพิธีสารมอนทรีออล ซึ่งตั้งใจเลิกใช้สารเคมีที่ทำลายโอโซนทีละขั้น

ทุกวันนี้พิธีสารมีภาคีหนึ่งร้อยเก้าสิบแปดราย คือ 197 รัฐกับสหภาพยุโรป ตามข้อมูลขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก พิธีสารนี้กำจัดสารทำลายโอโซนที่อยู่ภายใต้การควบคุมไปแล้วกว่าเก้าสิบเก้าเปอร์เซ็นต์ ข้อแก้ไขปี 2016 ที่ตกลงกันที่เมืองคิกาลี ยังลดสาร HFC ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีฤทธิ์แรงด้วย

ปี 1995 โมลินาและโรว์แลนด์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีร่วมกับพอล ครุตเซน ผู้แสดงไว้ตั้งแต่ปี 1970 ว่าไนโตรเจนออกไซด์ก็เร่งการสูญเสียโอโซนเช่นกัน

1985 อนุสัญญาเวียนนา 20 ประเทศ
16 ก.ย. 1987 ตกลงพิธีสารมอนทรีออล
1 ม.ค. 1989 มีผลบังคับใช้
2016 ข้อแก้ไขคิกาลี (Kigali Amendment): ลดสาร HFC

สนธิสัญญา

**มอนทรีออล 16 กันยายน 1987** ต่อมาสหประชาชาติกำหนดให้ 16 กันยายนเป็นวันสากลเพื่อการรักษาชั้นโอโซน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

198: ภาคี: 197 รัฐและสหภาพยุโรป
>99%: ของสารทำลายโอโซนที่ควบคุม ถูกกำจัดแล้ว ตามองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก

พิธีสารมอนทรีออลวันนี้

ข้อตกลงระหว่างประเทศที่ประสบความสำเร็จที่สุดเท่าที่เคยมีมา อาจเป็นพิธีสารมอนทรีออลโคฟี อันนัน เลขาธิการสหประชาชาติในขณะนั้น

3: ผู้ได้รับรางวัล: โมลินา โรว์แลนด์ ครุตเซน

รางวัลโนเบลสาขาเคมี 1995

บทที่ V · การซ่อม

สนธิสัญญา

วิกิพีเดีย พิธีสารมอนทรีออล: อนุสัญญาเวียนนาปี 1985 ลงนามโดย 20 ประเทศ และวางกรอบสำหรับการเจรจากติกาเรื่องสารทำลายโอโซน พิธีสารมอนทรีออลตกลงกันเมื่อ 16 กันยายน 1987 และมีผลบังคับใช้ 1 มกราคม 1989 มีภาคี 198 ราย (197 รัฐและสหภาพยุโรป) รัฐสุดท้ายที่ให้สัตยาบันคือรัฐปาเลสไตน์ ข้อแก้ไขคิกาลี (Kigali Amendment) ซึ่งรับรองในเดือนตุลาคม 2016 ลดการใช้ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีฤทธิ์แรง โคฟี อันนัน เรียกมันว่า “อาจเป็นข้อตกลงระหว่างประเทศที่ประสบความสำเร็จที่สุดเท่าที่เคยมีมา” รายงาน Ozone Bulletin ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลกปี 2025 ผ่าน Down To Earth: พิธีสารนี้กำจัดสารทำลายโอโซนที่ควบคุมไปแล้วกว่า 99% MIT News: โมลินา โรว์แลนด์ และครุตเซน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 1995 ร่วมกัน ครุตเซนแสดงไว้ในปี 1970 ว่าไนโตรเจนออกไซด์เร่งการสูญเสียโอโซน

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: Wikipedia: Montreal Protocol; Down To Earth (16 Sep 2025): WMO Ozone Bulletin, the ozone layer on track to recover; MIT News (1995): Mario Molina shares the Nobel Prize in Chemistry

สารเคมีเหล่านี้แทบเลิกผลิตแล้ว แต่ส่วนที่ปล่อยออกไปแล้วอยู่ได้หลายสิบปี คลอรีนจึงหายไปอย่างช้า ๆ ตามการนับในปี 2022 คลอรีนในบรรยากาศลดลงสิบเอ็ดจุดห้าเปอร์เซ็นต์จากจุดสูงสุดในปี 1993 และโบรมีน ซึ่งเป็นตัวทำลายโอโซนอีกชนิด ลดลงสิบสี่จุดห้าเปอร์เซ็นต์จากจุดสูงสุดในปี 1999

การประเมินทางวิทยาศาสตร์ปี 2022 ซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์จากนาซาและโนอาเป็นประธานร่วม คาดว่าโอโซนจะกลับสู่ระดับปี 1980 ซึ่งเป็นช่วงก่อนรูโหว่ปรากฏ ราวปี 2040 สำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก ราวปี 2045 เหนืออาร์กติก และราวปี 2066 เหนือแอนตาร์กติกา หากนโยบายปัจจุบันยังคงอยู่

การฟื้นตัวไม่ราบรื่น รูโหว่ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่บันทึกไว้เกิดในปี 2006 ปี 2025 องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกเรียกรูโหว่ปี 2024 ซึ่งเปิดช้า ว่าเป็นสัญญาณที่หนักแน่นของการเริ่มฟื้นตัว และในปี 2026 รูโหว่ก็ขยายเร็วอีกครั้ง การประเมินฉบับใหม่มีกำหนดออกในปีนี้ ลองเปรียบเทียบแต่ละปีดู

คลอรีน ตั้งแต่ 1993	11.5%
โบรมีน ตั้งแต่ 1999	14.5%

ลดลงจากจุดสูงสุด

~2040 พื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก
~2045 อาร์กติก
~2066 แอนตาร์กติกา

กลับสู่ระดับปี 1980

1980: เกณฑ์เทียบ: ก่อนมีรายงานรูโหว่เหนือแอนตาร์กติกาในปี 1985

ทำไมต้องปี 1980

29.6 ล้าน ตร.กม.: สถิติสูงสุด 9 กันยายน 2006
46.1 ล้านตัน: โอโซนที่หายไปมากที่สุดในคราวเดียวปี 2024 ต่ำกว่าค่าเฉลี่ย 1990–2020

ปีต่อปี

งานนี้ยังไม่เสร็จแมตต์ ทัลลี ประธานกลุ่มที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์ด้านโอโซนขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก ปี 2025

บทที่ V · การซ่อม

การฟื้นตัว

NBC News เรื่องการประเมินปี 2022 ที่มีพอล นิวแมน แห่งนาซา และเดวิด เฟเฮย์ แห่งโนอา เป็นประธานร่วม (มกราคม 2023): คลอรีนลดลง 11.5% จากจุดสูงสุดปี 1993 และโบรมีนลดลง 14.5% จากจุดสูงสุดปี 1999 คาดว่าโอโซนจะกลับสู่ระดับปี 1980 ราวปี 2040 สำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก ราวปี 2045 เหนืออาร์กติก และในราว 43 ปีเหนือแอนตาร์กติกา รายงาน Ozone Bulletin ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลกปี 2025 ผ่าน Down To Earth: การประเมินปี 2022 คาดว่าจะกลับสู่ระดับปี 1980 ภายในปี 2066 เหนือแอนตาร์กติกา 2045 เหนืออาร์กติก และ 2040 ที่อื่น หากนโยบายปัจจุบันยังคงอยู่ รายงาน Ozone Bulletin ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลกปี 2025 ผ่าน Down To Earth: รูโหว่ปี 2024 เล็กกว่าปี 2020–2023 โอโซนที่ขาดหายมากที่สุด 46.1 ล้านตันเมื่อ 29 กันยายน 2024 ต่ำกว่าค่าเฉลี่ย 1990–2020 การลดลงเริ่มช้าและล่าช้าตลอดเดือนกันยายน ซึ่งองค์การฯ เรียกว่า “สัญญาณที่หนักแน่นของการเริ่มฟื้นตัว” การประเมินครั้งถัดไปมีกำหนดในปี 2026 โคเปอร์นิคัส: รูโหว่ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่บันทึกไว้คือ 29.6 ล้าน ตร.กม. เมื่อ 9 กันยายน 2006

ลองดู: ขนาดรูโหว่ปี 2006 และ 2026 เป็นพื้นที่ตามที่รายงาน ส่วนปี 2066 แสดงการคาดว่าจะกลับสู่ระดับปี 1980 เป็นรูโหว่ที่ไม่เปิดอีก ซึ่งเป็นการทำให้ง่ายขึ้น

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอน ชั้นบรรยากาศถูกวาดหนากว่าจริงมาก โมเลกุลถูกขยาย และสีใช้แทนความยาวคลื่นของแสงที่ตามองไม่เห็น

แหล่งข้อมูล: NBC News (Jan 2023): UN says ozone layer slowly healing, hole to mend by 2066; Down To Earth (16 Sep 2025): WMO Ozone Bulletin, the ozone layer on track to recover; Down To Earth (16 Sep 2026): ozone hole reaches notable threshold early again as area increases above average in 2026, Copernicus

บทส่งท้าย

เกราะบาง ๆ

สร้างจากแสงแดด ถูกคลอรีนเจาะ ซ่อมด้วยสนธิสัญญา

ชั้นโอโซนเป็นเกราะที่หนาเพียงไม่กี่มิลลิเมตร สร้างแล้วสร้างอีกด้วยแสงแดด สารเคมีที่มีประโยชน์กลุ่มหนึ่งเจาะรูมัน และนักวิทยาศาสตร์ตามรอยคลอรีนจากตู้เย็นขึ้นไปถึงท้องฟ้า

การซ่อมเป็นไปอย่างช้า ๆ เพราะโมเลกุลเหล่านั้นอยู่ได้หลายสิบปี แต่ผลการวัดบอกว่ามันได้ผล ทุกฤดูใบไม้ผลิของซีกโลกใต้ รูโหว่เหนือแอนตาร์กติกายังเปิดขึ้น และทุกปีนักวิทยาศาสตร์วัดว่ามันเปลี่ยนไปอย่างไร

1913 ฟาบรีและบุยซงค้นพบชั้นโอโซน
1930 แชปแมนอธิบายว่าแสงแดดสร้างมันอย่างไร
1974 โมลินาและโรว์แลนด์เตือนเรื่องซีเอฟซี
1985 มีรายงานรูโหว่เหนือแอนตาร์กติกา
1987 พิธีสารมอนทรีออล
~2066 คาดว่าฟื้นตัวเหนือแอนตาร์กติกา

เรื่องราวของโอโซน

**ยังวัดกันทุกฤดูใบไม้ผลิ** สถานีภาคพื้น บอลลูนตรวจอากาศ และดาวเทียม เฝ้าดูชั้นนี้พร้อมกัน สถิติระยะยาวมาจากการรวมทั้งสามเข้าด้วยกัน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI

~40 ปี: จาก 2026 ถึงการฟื้นตัวที่คาดไว้เหนือแอนตาร์กติกา

ยังเหลืออีก

การประเมินทางวิทยาศาสตร์ปี 2026
รายงานของโคเปอร์นิคัสและองค์การอุตุนิยมวิทยาโลกทุกฤดูใบไม้ผลิ
16 กันยายน: วันโอโซนโลก

ติดตาม

บทส่งท้าย

แหล่งข้อมูลและหมายเหตุ

ตัวเลขทุกตัวในภาพยนตร์นี้มาจากแหล่งข้อมูลด้านล่าง ซึ่งได้อ่านมาเพื่อทำเรื่องนี้ ปีที่คาดว่าจะฟื้นตัวเป็นการคาดการณ์จากการประเมินปี 2022 และขึ้นกับนโยบายปัจจุบัน ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองเพื่อการสอนและไม่ได้ตามสัดส่วน ภาพนิ่งทั้งหมดเป็นภาพประกอบที่สร้างด้วย AI ไม่ใช่ภาพถ่ายสถานที่ เครื่องมือ หรือบุคคลจริง

แหล่งข้อมูล: Down To Earth (16 Sep 2026): ozone hole reaches notable threshold early again as area increases above average in 2026, Copernicus; MercoPress (21 Oct 2026): the area of the Antarctic ozone hole during September reached 15 million km², says Copernicus; Wikipedia: Ozone layer; Wikipedia: Dobson unit; Wikipedia: Ozone–oxygen cycle (Chapman cycle); Wikipedia: Ozone depletion; MIT News (1995): Mario Molina shares the Nobel Prize in Chemistry; UKRI / NERC: the story behind the discovery of the ozone hole; Wikipedia: Montreal Protocol; Down To Earth (16 Sep 2025): WMO Ozone Bulletin, the ozone layer on track to recover; NBC News (Jan 2023): UN says ozone layer slowly healing, hole to mend by 2066