Озоновые дыры как появляются: Нынешняя озоновая дыра над Антарктикой – самая крупная за последние несколько лет

Содержание

Нынешняя озоновая дыра над Антарктикой – самая крупная за последние несколько лет

В этом году озоновая дыра в Южном полушарии росла наиболее быстро с середины августа и уже к началу октября достигла своего пика в 24 миллиона квадратных километров, что больше среднего показателя за последние десять лет. Сейчас она простирается почти над всей территорией Антарктиды.  

 

Озоновая дыра – область озонового слоя, в которой содержание озона находится ниже отметки 220 единиц Добсона, – образуется над Антарктидой ежегодно. Но каждый год ее размеры и время появления меняются. 

 

В этом году самое низкое содержание озона – 95 единиц Добсона – было зафиксировано 1 октября. Ученые считают, что к этому моменту истощение озонового слоя по масштабам достигло своего пикового значения в 2020 году.  

 

«Озоновая дыра 2020 года похожа на ту, что мы наблюдали в 2018 году – она также была довольно крупной…», – сообщил директор Службы мониторинга атмосферы «Коперник» Винсент-Анри Пех. Он добавил, что в связи с наступлением светлого времени года на Южном полюсе в последние недели наблюдается дальнейшее истощение озонового слоя.  

 

«После необычайно небольшого и кратковременного сокращения озонового слоя в 2019 году, вызванного особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова зарегистрировали довольно крупную дыру, что подтверждает необходимость строгого соблюдения Монреальского протокола», — добавил Винсент-Анри Пех. 

 

Монреальский протокол запрещает производство и использование целого ряда озоноразрушающих химикатов. На сегодняшний день в «черный список» включено уже более 100 таких веществ, в том числе хлорфторуглероды. Но поскольку они остаются в атмосфере в течение нескольких десятилетий, их концентрация все еще достаточно высока, и это продолжает приводить к разрушению озона. 

 

В 2018 году ученые пришли к выводу, что озоновый слой планеты восстанавливается, и это может замедлить глобальное потепление. Они отметили, что скорость его восстановления составляет 1-3 процента за десять лет и что при таких темпах он должен полностью восстановиться над Северным полушарием к 2030-м годам, над Южным — к 2050-м, а над полюсами – к 2060 году.  

 

Эксперты считают, что крупная озоновая дыра в 2020 году над Антарктидой была вызвана сильным, стабильным и холодным полярным вихрем. 

 

Озоновый слой защищает Землю от солнечной радиации, а ультрафиолетовое излучение является основной причиной меланомы и других раковых заболеваний кожи.  

Над Антарктикой закрылась озоновая дыра — Российская газета

Над Антарктикой в конце декабря закрылась озоновая дыра, достигшая осенью 2020 года огромных размеров, заявила официальный представитель Всемирной метеорологической организации (ВМО) Клэр Нюллис.

Эта озоновая дыра была одной из самых больших и глубоких, а также закрылась позже, чем обычно. С середины августа 2020 года она быстро росла и в сентябре достигла пиковых размеров в 24,8 миллиона квадратных километров. Размеры и глубина озоновой дыры объясняются «сильным, стабильным и холодным полярным вихрем и очень низкими температурами в стратосфере», — цитирует ТАСС слова Нюллиса.

По оценкам ученых, эта озоновая дыра над Антарктикой была самой продолжительной, одной из самых обширных и глубоких с момента начала мониторинга озонового слоя 40 лет назад. Это было обусловлено сильным, стабильным и холодным полярным вихрем и очень низкими температурами в стратосфере. Озоновый слой, расположенный в стратосфере на расстоянии от 10 до 40 км над поверхностью Земли, представляет собой газовую оболочку, которая защищает планету от вредного воздействия исходящего от Солнца ультрафиолетового излучения.

В апреле 2020 года огромная озоновая дыра над Арктикой, которая образовалась в марте, затянулась самостоятельно. Дыра площадью почти в миллион квадратных километров от Гудзонова залива в Канаде до арктических островов в России возникла из-за сильного полярного вихря, а не по вине человека.

Справка «РГ»

Озоновая дыра — это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. Озоновая дыра появляется там, где озон не образуется в результате отсутствия солнечного излучения, во время полярных ночей. Нет ультрафиолета — нет озона. Это приводит к усилению потока ультрафиолетовой солнечной радиации, проникающей к поверхности Земли и в океанские воды, что ведет к увеличению смертности среди морских животных и растений. Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году на Южном полушарии, над Антарктидой. Каждый август она появлялась, а в декабре — январе прекращала своё существование. Над Северным полушарием в Арктике осенью и зимой существуют многочисленные озоновые мини-дыры.

Озоновые дыры — это… Что такое Озоновые дыры?

Изображение антарктической озоновой дыры, сентябрь 2000. Антарктическая озоновая дыра в сентябре, с 1957 года по 2001.

Озо́новая дыра́ — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и бромсодержащих фреонов привело к значительному утончению озонового слоя, см. например доклад Всемирной метеорологической организации:

[1]

Эти и другие недавно полученные научные данные укрепили вывод предыдущих оценок в том, что перевес в пользу научных доказательств свидетельствует о том, что наблюдаемая потеря озона в средних и высоких широтах в основном обусловлена антропогенными хлор- и бромсодержащими соединениями

Оригинальный текст (англ.)  

These and other recent scientific findings strengthen the conclusion of the previous assessment that the weight of scientific evidence suggests that the observed middle- and high-latitude ozone losses are largely due to anthropogenic chlorine and bromine compounds

Согласно другой гипотезе, процесс образования «озоновых дыр» в значительной мере естественный и не связанный исключительно с вредным воздействием человеческой цивилизации.[2][3]

История

Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 в Южном полушарии над Антарктидой группой британских учёных. Каждый август она появлялась, к декабрю или январю прекращая своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра меньших размеров.

Механизм образования

Схема реакции галогенов в стратосфере включающая реакции галогенов с озоном

К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения, отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных стратосферных облаков (ПСО), поверхность частиц которого катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее в виду отсутствия континентальной поверхности, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а ПСО менее распространены, к тому же имеют тенденцию к распаду в начале осени. Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, вносящими вклад в разрушению молекул озона, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлороводород, моноксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, например от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, быстро реагируют с водой образуя стабильный фтороводород. Таким образом, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, так как иодсодержащие органические вещества почти полностью расходуются ещё в тропосфере. Основные реакции, вносящие вклад в разрушение озона приведены в статье про озоновый слой.

Последствия

Ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от повышенного уровня излучения страдают растения и животные.

Восстановление озонового слоя

Хотя человечеством были приняты меры по ограничению выбросов хлор- и бромсодержащих фреонов путём перехода на другие вещества, например фторсодержащие фреоны[4], процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. Прежде всего, это обусловлено огромным объёмом уже накопленных в атмосфере фреонов, которые имеют время жизни десятки и даже сотни лет. Поэтому затягивание озоновой дыры не стоит ожидать ранее 2048 года.[5]

Заблуждения об озоновой дыре

Существует несколько широко распространённых мифов касательно образования озоновых дыр. Несмотря на свою ненаучность, они часто появляются в СМИ[6] — иногда по неосведомлённости, иногда поддерживаемые сторонниками теорий заговоров. Ниже перечислены некоторые из них.

Основными разрушителями озона являются фреоны

Это утверждение справедливо для средних и высоких широт. В остальных хлорный цикл ответственен только за 15-25 % потерь озона в стратосфере. При этом необходимо отметить, что 80 % хлора имеет антропогенное происхождение

[7] (подробнее про вклад различных циклов см. ст. озоновый слой). То есть вмешательство человека сильно увеличивает вклад хлорного цикла. И при имевшейся тенденции к увеличению производства фреонов до вступления в действие Монреальского протокола (10 % в год) от 30 до 50 % общих потерь озона в 2050 году обуславливалось бы воздействием фреонов.[8] До вмешательства человека процессы образования озона и его разрушения находились в равновесии. Но фреоны, выбрасываемые при человеческой деятельности, сместили это равновесие в сторону уменьшения концентрации озона. Что же касается полярных озоновых дыр, то здесь ситуация совершенно иная. Механизм разрушения озона в принципе отличается от более высоких широт, ключевой стадией является превращение неактивных форм галогенсодержащих веществ в оксиды, которая протекает на поверхности частиц полярных стратосферных облаков. И в результате практически весь озон разрушается в реакциях с галогенами, за 40-50 % ответственен хлор и порядка 20-40 % — бром.
[9]

Переход на озоносберегающие технологии не только экологически, но и экономически обоснован

Российская Федерация приняла на себя все обязательства СССР, и с 2000 года в соответствии с Монреальским протоколом в России прекращено производство озоноразрушающих веществ. Поскольку в силу ряда причин экономического, политического и финансового характера Россия не успела разработать и внедрить собственные альтернативные технологии, это привело к практически полной ликвидации российского производства аэрозолей и холодильного оборудования. Фактически, альянс [10]. Аммиак хотя и является высокотоксичным, пожаро- и взрывоопасным веществом, но не приводит к разрушению озона.

DuPont инициировал запрет старых и переход на новые типы фреонов потому что у них истекал срок действия патента

DuPont после обнародования данных об участии фреонов в разрушении стратосферного озона восприняла эту теорию в штыки и потратила миллионы долларов на компанию в прессе по защите фреонов. Председатель DuPont писал в статье в журнале Chemical Week от 16 июля 1975 года, что теория разрушения озона — это научная фантастика, вздор, не имеющий смысла.

[11] Кроме DuPont целый ряд компаний во всём мире производил и производит различные типы фреонов без отчисления лицензионных платежей. [12]

Фреоны слишком тяжелы, чтоб достигать стратосферы

вертикальное распределение фреона CFC-11

вертикальное распределение криптона-85

Иногда утверждается, что так как молекулы фреонов намного тяжелее азота и кислорода, то они не могут достигнуть стратосферы в значительных количествах. Однако атмосферные газы перемешиваются полностью, а не расслаиваются или сортируются по весу. Оценки требуемого времени для диффузионного расслоения газов в атмосфере требуют времён порядка тысяч лет. Конечно в динамической атмосфере это невозможно. Процессы вертикального массопереноса, конвекции и турбулентности полностью перемешивают атмосферу ниже турбопаузы намного быстрее. Поэтому даже такие тяжёлые газы, как инертные или фреоны, равномерно распределяются в атмосфере, достигая в том числе и стратосферы. Экспериментальные измерения их концентраций в атмосфере подтверждают это, см. например справа график распределения фреона CFC-11 по высоте. Также измерения показывают, что требуется порядка пяти лет для того чтобы газы выделившиеся на поверхности Земли достигли стратосферы, см. второй график справа. Если бы газы в атмосфере не перемешивались, то такие тяжёлые газы из её состава как аргон и углекислый газ образовывали бы на поверхности Земли слой в несколько десятков метров толщиной, что сделало бы поверхность Земли необитаемой. К счастью это не так. И криптон с атомарной массой 84, и гелий с атомарной массой 4, имеют одну и ту же относительную концентрацию, что около поверхности, что до 100 км высоты. Конечно, всё вышесказанное справедливо только для газов, которые относительно стабильны, как фреоны или инертные газы. Вещества, которые вступают в реакции, а также подвергаются различным физическим воздействиям, скажем растворяются в воде, имеют зависимость концентрации от высоты.

Основными источниками галогенов являются природные, а не антропогенные

Источники хлора в стратосфере

Есть мнение, что природные источники галогенов, например вулканы или океаны, более значимы для процесса разрушения озона, чем произведённые человеком. Не подвергая сомнению вклад природных источников в общий баланс галогенов, необходимо отметить, что в основном они не достигают стратосферы ввиду того, что являются водорастворимыми (в основном хлорид-ионы и хлороводород) и вымываются из атмосферы, выпадая в виде дождей на землю. Также природные соединения менее устойчивы, чем фреоны, например метилхлорид имеет атмосферное время жизни всего порядка года, по сравнению с десятками и сотнями лет для фреонов. Поэтому их вклад в разрушении стратосферного озона довольно мал. Даже редкое по своей силе извержение вулкана Пинатубо в июне 1991 года вызвало падение уровня озона не за счёт высвобождаемых галогенов, а за счёт образования большой массы сернокислых аэрозолей, поверхность которых катализировала реакции разрушения озона. К счастью, уже через три года практически вся масса вулканических аэрозолей была удалена из атмосферы. Таким образом, извержения вулканов являются сравнительно краткосрочными факторами воздействия на озоновый слой, в отличие от фреонов, которые имеют времена жизни в десятки и сотни лет.[13]

Озоновая дыра должна находиться над источниками фреонов

Динамика изменения размера озоновой дыры и концентрации озона в Антарктике по годам.

Многие не понимают, почему озоновая дыра образуется в Антарктике, когда основные выбросы фреонов происходят в Северном полушарии. Дело в том, что фреоны хорошо перемешаны в тропосфере и стратосфере. В виду малой реакционной способности они практически не расходуются в нижних слоях атмосферы и имеют срок жизни в несколько лет или даже десятилетий. Поэтому они легко достигают верхних слоёв атмосферы. Антарктическая «озоновая дыра» существует не постоянно. Она появляется в конце зимы — начале весны. Причины, по которой озоновая дыра образуются в Антарктике, связаны с особенностями местного климата. Низкие температуры антарктической зимы приводят к образованию полярного вихря. Воздух внутри этого вихря движется в основном по замкнутым траекториям вокруг Южного полюса. В это время полярная область не освещается Солнцем, и там озон не возникает. С приходом лета количество озона увеличивается и снова выходит на прежнюю норму. То есть колебания концентрации озона над Антарктикой — сезонные. Однако, если проследить усреднённую в течение года динамику изменения концентрации озона и размера озоновой дыры в течение последних десятилетий, то имеется строго определённая тенденция к падению концентрации озона.

Озон разрушается только над Антарктикой

Динамика изменения озонового слоя над Аросой, Швейцария

Это неверно, уровень озона также падает во всей атмосфере. Это показывают результаты долговременных измерений концентрации озона в разных точках планеты. Вы можете посмотреть на график изменения концентрации озона над Аросой в Швейцарии справа.

Источники и примечания

  1. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006 (англ.). Проверено 13 декабря 2007.
  2. [http://www.znanie-sila.ru/news/issue_57.html + — «Знание-сила» Новости науки: 27.12.99 -] (ru -). Проверено 3.07.2007 -.
  3. {{cite web — | url = http://www.duel.ru/200530/?30_4_2 — | title = «Дуэль» Стоит ли оно того? — | accessdate = 3.07.2007 — | lang = ru — }}
  4. Production, Sales, and Atmospheric Release of Fluorocarbons throught 2004 (англ.). Проверено 6 июля 2007.
  5. Paul Newman. Recovery of the Antarctic Ozone Hole (англ.). Проверено 4 июля 2007.
  6. И.К.Ларин. Озоновый слой и климат Земли. Ашипки ума и их исправление. (рус.). Проверено 3 июля 2007.
  7. Osterman, G. B.; Salawitch, R. J.; Sen, B.; Toon, G. C.; Stachnik, R. A.; Pickett, H. M.; Margitan, J. J.; Blavier, J.-F.; Peterson, D. B. Balloon-Borne Measurements of Stratospheric Radicals and their Precursors Implications for the Production and Loss of Ozone // Geophys. Res. Lett.. — 1997. — Т. 24. — № 9. — С. 1107–1110..
  8. National Academy of Sciences Галогенуглеводороды: воздействие на стратосферный озон = Halocarbons: Effects on Stratospheric Ozone. — 1976.
  9. Stratospheric Ozone. An Electronic Textbook (англ.). Проверено 4 июля 2007.
  10. Бабакин Б. С. Хладогенты: история появления, классификация, применение (рус.). Проверено 3 июля 2007.
  11. Jeff Masters, Climate of Fear (англ.). Проверено 13 декабря 2007.
  12. John R. Hess. R-12 Retrofitting: Are we really doing it because DuPont’s patent for Freon® ran out? (англ.). Проверено 6 июля 2007.
  13. Myth: Volcanoes and the Oceans are Causing Ozone Depletion(англ.)

См. также

  • Монреальский протокол

Wikimedia Foundation. 2010.

✔ Озоновый слой | +1 — Проект об устойчивом развитии

Озоновый слой открыли французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон в 1912 году путем спектроскопических измерений. Расположен он в стратосфере на высотах от 15 до 30 км: в тропиках на высоте 25-30 км, в умеренных широтах — 20-25 км, в полярных — 15-20 км. Механизм образования озона в атмосфере первым описал британский геофизик и астроном Сидни Чепмен в 1930 году. Молекулы озона (O3) состоят из трех атомов кислорода, и образуются после «распадания» (диссоциации) молекул кислорода (O2) под воздействием солнечного излучения.

Озоновый слой поглощает разрушительную для живых клеток часть ультрафиолетового излучения (спектр с длиной волн 100-280 нм). Менее опасная для жизни часть ультрафиолета (с длиной волн 280-315 нм) также поглощается озоном, но не полностью: до нас добирается несколько процентов, которые вызывают загар и рак кожи. Остальная часть ультрафиолета, безопасная и ближайшая к видимому свету (с длиной волн 315-400 нм) практически не поглощается.

Общее снижение концентрации озона, порядка нескольких процентов, начали регистрировать в конце 1970-х годов. Его вызвало накопление в атмосфере хлорфторуглеродов, галонов и других газов, которые широко использовались, например, в качестве хладагентов для холодильников и кондиционеров, а также как распылители в аэрозольных баллончиках и противопожарных средствах. Эти вещества вступают в реакцию с озоном и способствуют распаду его молекул. По данным ООН, в 1987 году суммарный объем выбросов озоноразрушающих веществ составлял около 10 гигатонн эквивалента углекислого газа.

Озоновыми дырами называют локальные области озонового слоя со значительным падением концентрации озона. Первую и крупнейшую озоновую дыру обнаружили в 1985 году над Антарктидой британские метеорологи Джон Шанклин, Джо Фармен и геофизик Брайан Гардинер. Каждый год антарктическая дыра появляется в августе — сентябре и исчезает к ноябрю — декабрю. По данным НАСА, с 1988 по 2000 год ее площадь увеличилась с 13,8 млн кв. км до 29,9 млн кв. км (максимальное значение за время наблюдений), а в 2018-м составляла 22,8 млн кв. км. В Северном полушарии, над Арктикой осенью и зимой временами также образуются небольшие озоновые дыры площадью до 2 млн кв. км, но они существуют не более семи суток.

Над полюсами самые крупные дыры появляются потому, что во время полярных ночей в отсутствие солнечного света перестает вырабатываться новый озон, а накопленный прежде быстро разрушается под воздействием антропогенных газов.

22 марта 1985 года была принята Венская конвенция об охране озонового слоя. Ее рамочный характер не предусматривал конкретных действий со стороны присоединившихся к ней стран. 16 сентября 1987 года был принят Монреальский протокол к этой конвенции, обязавший страны поэтапно прекратить производство почти 100 химических веществ, в том числе наиболее опасных — галонов, хлорфторуглеродов и гидрохлорфторуглеродов. Окончательно вывести их из применения в развитых странах предполагается к 2030 году, в развивающихся — к 2040-му. Документ вступил в силу в 1989 году, его участниками являются 193 государства — члена ООН, а также Евросоюз, Ватикан, Ниуэ, Острова Кука и Палестина.

По данным ООН, благодаря Монреальскому протоколу и четырем поправкам к нему (приняты в 1990, 1992, 1997 и 1999 годах), к 2015 году общие выбросы озоноразрушающих веществ снизились более чем на 90%. Согласно Всемирной метеорологической организации от 2018 года, с 2000-го озоновый слой восстанавливался со скоростью 1-3% в десятилетие. При сохранении этих темпов, над Северным полушарием он полностью восстановится к 2030 году, над Южным — к 2050-му, а над полярными регионами — к 2060-му. Новые поправки к протоколу продолжают приниматься до сих пор: в октябре 2016-го в Кигали (Руанда) подписали пятую, предусматривающую снижение выбросов гидрофторуглеродов. Она вступила в силу 1 января 2019 года.

Солнцезащитный элемент. О роли озонового слоя

Для встречи с Александром Николаевичем Груздевым мы отправились в Звенигород. Здесь работают сотрудники Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН, проводят важные измерения, анализируют данные о состоянии атмосферы, в том числе озонового слоя. Эта тонкая прослойка озона защищает планету и все живое от солнечного излучения. Еще в 80-е годы прошлого века ученые заметили, что возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и фторсодержащих фреонов привело к значительному утончению озонового слоя. Чтобы разрешить ситуацию, был принят знаменитый Монреальский протокол. Удалось ли реализовать принятые меры? Почему озоновые дыры всё равно появляются? Насколько серьезными могут быть последствия ослабления озонового слоя? Эти и другие вопросы мы задали одному из главных специалистов по озоновому слою в России — Александру Николаевичу Груздеву.

Название изображения

Александр Николаевич Груздев — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН.

— Каковы задачи Звенигородской научной станции Института физики атмосферы?

— С самого начала у станции был широкий круг задач в разных областях науки об атмосфере. Здесь занимались изучением динамических процессов в атмосфере, в частности связанных с турбулентностью, которую в свое время Александр Михайлович Обухов активно изучал. Именно он сформулировал закон турбулентности, известный как закон двух третей Колмогорова-Обухова. Возникли задачи, связанные с климатом: изучение влияния аэрозолей, малых газовых составляющих, исследование облачности как части климатической системы, радиации и прочее. Эти исследования представляют как фундаментальный, так и прикладной интерес. Важнейшие задачи, появившиеся в первые годы работы станции, связаны с дистанционным зондированием, с вопросами свечения ночного неба на высотах от 100 километров и выше.

Сотрудники станции продолжают проводить важные измерения, хотя круг задач, конечно, сузился. В частности, здесь ведутся измерения содержания двуокиси азота, а также концентрации приземного аэрозоля. Основная работа на станции сегодня связана именно с измерительной деятельностью и, конечно, с интерпретацией и анализом результатов этих измерений.

— Поговорим об озоновом слое. Что это за часть атмосферы и какие функции он выполняет?

— Озоновый слой выполняет очень важную функцию: он защищает от опасного для живых существ ультрафиолетового излучения Солнца. Биологически активная радиация может воздействовать на биоту и, по-видимому, может приводить к нарушениям ДНК живых организмов. Такая радиация опасна и для человека. В больших количествах она негативно воздействует на кожу, вызывая опасные заболевания, в том числе, рак кожи.

Роль озона состоит также в том, что он, поглощая солнечную радиацию, преобразует избыточное количество энергии в тепло. Напомню, что озон — радиационно-активный газ, который участвует в нагревании стратосферы — слоя атмосферы на высотах примерно от десяти до пятидесяти километров. Нагревание влияет на циркуляцию атмосферы, которая в значительной степени определяется контрастом температуры. Поэтому неравномерное распределение озона создает тот самый контраст, который приводит к изменению ветровой обстановки, или циркуляции стратосферы.

Радиационные свойства озона проявляются и в тропосфере. Здесь озон в определенных условиях на некоторых высотах способствует небольшому парниковому эффекту.

Надо сказать, что озон — химически активный газ и в больших концентрациях является ядом. Для человека в больших концентрациях он опасен, как и для растений, чью деятельность озон может подавлять. Неспроста в населенных пунктах, особенно в больших городах, внимательно следят за состоянием приземного озона. В столице, например, этим занимается Мосэкомониторинг.

Между тем, основной объем озона находится в стратосфере. Но нужно понимать, что доля его в атмосфере очень небольшая: миллионные доли от числа молекул воздуха. Но этот слой задерживает радиацию, которая может нанести вред живым существам на Земле.

При этом распределение озона в атмосфере очень неоднородно. Скажем, в средних и высоких широтах, как правило, содержание озона выше примерно в два раза, чем в тропиках.

В 80-х годах прошлого века ученые обнаружили значительное уменьшение стратосферного содержания озона весной в Антарктиде — феномен, который впоследствии получил название озоновой дыры. Наблюдения показали, что в определенные периоды содержание озона существенно уменьшалось. С тех пор эта проблема у многих на слуху и, в общем-то, не потеряла своей актуальности. В частности, потому что в последние десятилетия похожие озоновые аномалии стали наблюдать и над Арктикой, в Северном полушарии, где живет больше людей и где это явление может привести к негативным последствиям.

— Что известно о причинах возникновения таких аномалий?

— Причина здесь двусторонняя. Прежде всего, отмечу, что озон возникает в результате реакции атомарного кислорода (О) с молекулярным кислородом (О2). Такая реакция наиболее активно протекает над экватором, в тропических широтах. За счет глобальной циркуляции озон переносится в средние и высокие широты, где он накапливается.

Изображение антарктической озоновой дыры, сентябрь 2000 года

— Почему происходит накопление?

— Дело в том, что помимо реакции, приводящей к возникновению озона, существуют и другие химические реакции, которые его разрушают. При этом скорость разрушения сильно зависит от высоты, времени суток, времени года, широты и содержания других примесей. Поэтому характерное время разрушения озона распределено крайне неравномерно. Скорость разрушения в полярных областях значительно меньше, а время, за которое он мог бы разрушиться, больше, чем над экватором. Проще говоря, озон, который образуется над экватором, постепенно переносится к полюсам. Там его время жизни больше. Именно поэтому в этих областях озон накапливается. То есть над тропиками мы имеем некоторый дефицит озона в стратосфере, а в средних и полярных широтах — его избыток.

— Тогда какие условия приводят к возникновению озоновых дыр?

— В данном случае реализуется особая фотохимическая схема. Сам процесс уменьшения содержания озона имеет химическую природу, а условия, которые содействуют этому процессу, динамические. В этом случае ключевую роль играют некоторые примеси, а также химические процессы на поверхности аэрозольных частиц. Среди множества примесей, разрушающих озон, есть те, которые разрушают его активнее и быстрее, например, химически активные хлорные и бромные радикалы. Зимой в условиях очень низкой температуры (порядка -80 градусов Цельсия и ниже) в Антарктиде во время полярной ночи на высотах в окрестности 17 километров образуются полярные стратосферные облака. На их поверхности «консервируются» соединения, включающие в себя хлорные компоненты. После окончания полярной ночи, с приходом солнца облака исчезают, а примеси, содержащие хлорные соединения, поступают в атмосферу. Под действием солнечного света они расщепляются, и в атмосфере образуется избыточное количество активных хлорных радикалов, которые и разрушают озон на этих высотах.

Над Антарктидой такие явления происходят весной регулярно. Как я уже упомянул, озоновая дыра в отдельные годы стала проявляться и над Арктикой. Здесь она наблюдается реже, но, тем не менее, за последние два десятилетия произошли 3 эпизода довольно существенного уменьшения содержания стратосферного озона. Так, весной 2020 года над Арктикой наблюдалось рекордное уменьшение содержания озона, которое, однако, меньше и по площади, и по степени разрушения по сравнению с регулярными явлениями в Антарктиде.

— Когда говорят о климатических изменениях, упоминают две точки зрения: имеет место естественный процесс или антропогенное влияние. На возникновение озоновых дыр влияет антропогенный фактор?

— Согласно современным представлениям, антропогенное воздействие есть. Во всяком случае, оно ответственно за химическую часть механизма образования озоновых дыр. Как мы уже поняли, разрушение основано на химической схеме с участием хлора. Хлор в значительной степени попадает в атмосферу за счет расщепления соединений, которые производит человек. Это известные фреоны, хлорфторуглероды и другие. Что касается изменений атмосферной циркуляции, то имеет ли человек к этому отношение или нет — большой вопрос. Физика по своей сути наука экспериментальная. Теории возникают после накопления экспериментальных данных. В нашей области, связанной с озоновым слоем, эксперименты в природе в чистом виде невозможны. Экспериментальным материалом служат наблюдения. Чтобы говорить о климатических изменениях, нужны длительные измерения. К сожалению, пока их недостаточно. Что касается озоновых аномалий, то из отрывочных данных измерений вертикальных профилей озона в той же Антарктиде следует, что значительное уменьшение содержания озона в стратосфере наблюдалось и раньше. Но, вероятно, такие явления имели иную, нехимическую природу.

— Например, какую?

— Возможно, динамическую. Но сказать наверняка невозможно. Основное отличие состояло в том, что уменьшение содержания озона было отмечено не весной, как сейчас, а зимой.

— А сами климатические изменения, наблюдаемые сегодня, влияют на формирование или частоту подобных явлений?

— Конечно. Образование озоновых дыр над полярными областями связано с охлаждением стратосферы. В целом, в стратосфере выявлен отрицательный тренд температуры, то есть температура стратосферы на протяжении нескольких десятков лет, в целом, понижается. Но дело здесь не только в температуре, но и в интенсивности процессов переноса. Потому что та же атмосферная циркуляция переносит в сторону полюсов не только примеси, озон, но и тепло. Если интенсивность циркуляции падает, то перенос тепла уменьшается, что приводит к понижению температуры.

Название изображения

Наглядное представление об особенностях циркуляции связано со стратосферными полярными облаками и понятием стратосферного полярного вихря. Зимой в стратосфере ветер дует с запада на восток и как бы окружает полярную область. При этом ближе к полюсу скорость ветра падает. Сверху это выглядит как некий вихрь вокруг полюса. Своего максимума ветер достигает как раз в стратосфере. Если вихрь овальной формы, то это признак того, что полярная область внутри него изолирована от средних и тропических широт. Будучи предоставлена сама себе, она охлаждается, и температура внутри нее падает. Если же вихрь имеет волнообразную, возмущенную структуру, это указывает на то, что в эту область поступает и тепло, и тот же озон.

То есть возникновение озоновой дыры в весеннее время связано с динамикой полярного вихря. Если вихрь невозмущен, значит, следует ожидать охлаждения стратосферы и, вероятно, возникновения условий для химического разрушения озона.

— То есть, по сути, их можно даже предсказывать?

— На уровне моделей, да. Современные модели, конечно, позволяют предсказывать некоторые события, но заблаговременность пока небольшая: до нескольких недель.

— Почему озоновые дыры периодически уменьшаются либо увеличиваются в размере?

— Территория, занимаемая этой аномалией, характеризуется как область, где суммарное содержание озона ниже некоторого порогового значения, например, ниже 220 единиц Добсона. Это некая условная граница. Во время озоновой дыры в Арктике в 2020 году площадь территории, над которой общее содержание озона было меньше 220 единиц Добсона, была около 1 миллиона квадратных километров. А над Антарктидой эта площадь существенно больше, на порядок величин — раз в двадцать больше. И это при пороговом значении не 220, а 150 единиц Добсона.

Другой значимый параметр — продолжительность аномалии. В 2020 году озоновая дыра над Арктикой сохранялась в течение месяца. А над Антарктидой она существует на протяжении нескольких месяцев.

Когда площадь озоновой аномалии уменьшается, нельзя сказать, что аномалия как бы затягивается. Просто в эту область приходит воздух, богатый озоном. Поэтому у озоновой дыры нет контуров в привычном понимании.

— Как аномалия может повлиять на земную жизнь?

— Основной фактор, которого может опасаться человек, связан с ослаблением поглощения ультрафиолетового излучения. И такого рода последствия, судя по научным публикациям, действительно наблюдались. При этом эффект проявлялся даже в Австралии и на юге Чили. В результате циркуляции воздух с низким содержанием озона может переноситься к северу от Антарктиды, уже в населенные районы.

Но сильно переживать по этому поводу не стоит. Необходимо продолжать исследования и предпринимать меры, как когда-то были приняты меры по сокращению производства и выбросов фреонов.

К тому же в мире есть куда более серьезные проблемы, в частности, социальные, с которыми проблема атмосферного озона не сравнится.

— Если говорить о том самом Монреальском протоколе, который вы упомянули, то насколько он был реализован?

— В нашем научном сообществе распространены разные точки зрения. Но я бы смотрел на его реализацию с разных сторон. Скажем, меры, предложенные в протоколе, поддержала и Россия. Но реализация этих ограничений в нашей стране пришлась на период деградации нашей промышленности по совершенно другим причинам.

Как бы то ни было, глобальное производство озоноразрушающих веществ, в том числе фреонов, было сокращено. И измерения зафиксировали существенное замедление роста содержания этих соединений в атмосфере.

Однако о решении проблемы говорить рано. Дело в том, что, когда эти международные меры принимались, речь шла о сокращении производства конкретных веществ. Соответственно, нужно было их на что-то заменить. Компании стали использовать в качестве хладагентов другие вещества, с меньшим потенциалом разрушения озона. Однако у них есть другие отрицательные свойства, в том числе, сильный парниковый эффект.

— То есть пока решения нет?

— В сфере глобальных проблем решения принимаются уже не научным сообществом, а политиками. Именно поэтому, кстати, была создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата, чьей задачей было информирование общественности и представителей власти о возможных последствиях.

Сертификат о присуждении Нобелевской премии мира за участие в работе Межправительственной группы экспертов по изменению климата

Фото: Научная Россия / Николай Малахин

— Высказываются ли какие-то идеи о способах вмешательства в этот процесс?

— Сразу возникает вопрос: а нужно ли это делать? Мы пока не можем оценить последствия подобного вмешательства. Не ясна и техническая сторона вопроса.

Пока мы можем только прекратить производство веществ, негативно влияющих на озоновый слой, и ждать изменений следующие несколько десятков лет.

Как вы заинтересовались этой тематикой и почему стали изучать озоновые дыры?

— Это некий естественный научный путь. Я учился на кафедре физики атмосферы физического факультета МГУ, которую тогда возглавлял основатель нашего института Александр Михайлович Обухов. После него этой кафедрой заведовал Александр Христофорович Хргиан, учеником которого я себя считаю. Он был одним из главных специалистов по атмосферному озону в стране. И, в общем-то, эта тематика была на высоком уровне в те годы. Кстати, отечественная сеть озонометрических наблюдений была и остается одной из самых больших в мире.

После окончания МГУ меня пригласили в Институт физики атмосферы для продолжения работы по тематике озона. А когда появились публикации об озоновой аномалии над Антарктидой, я подготовил предложения по экспедиционным измерениям по этой проблеме и представил свою программу в Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт — ведущую организацию по полярным исследованиям.

В рамках Советской антарктической экспедиции 1987-1988 годов мы провели свои первые антарктические измерения, которые вызвали большой интерес международного научного сообщества.

Фото: из личного архива

В Антарктиде я был один раз, но побывал на трех станциях: «Молодежная», «Мирный» и «Восток». Последняя считается самой суровой. Причем на «Восток» я летел на самолете, с которого проводил измерения концентрации озона. Это была целая эпопея. Необходимо было получить разрешение, договориться со всеми. Но в итоге вопрос решился командиром экипажа. Он спросил, что мне нужно. Я ответил: электропитание в 220 вольт и дырка в фюзеляже. Он сказал: «О, дырок тут у нас много — сплошные щели». Это был самолет «Ил-14». Отличный самолет. Вот таким образом, с помощью дырки в фюзеляже, выполнены первые самолетные измерения концентрации озона по трассе «Мирный»–«Восток»–«Мирный».

Название видео

 

Что такое «озоновые дыры»

В середине 80-х годов ученые были обеспокоены, обнаружив, что в атмосфере над Северным полюсом серьезно истощен слой озона. Озон — трехатомная модификация кислорода — может быть опасным загрязняющим веществом, находясь вблизи земной поверхности.

Но в стратосфере он образует необходимую преграду для вредных ультрафиолетовых лучей солнца. Данные со спутников показали, что области бедного озоном воздуха — озоновые дыры — появляются над Антарктическим континентом в сентябре и октябре, когда в южном полушарии наступает весна. Ученые считают, что озоновый слой разрушается газами хлорофторуглерода (CFC). Обнаружение озоновых дыр над Антарктикой привело ко всеобщему запрету на производство CFC, который вступит в силу с 2000 г.

В виде фиолетового пятна на карте изображена озоновая дыра над Антарктикой.

Образование озоновых дыр

1. Озон выделяется при разрушении ультрафиолетовыми лучами молекул (O2), которые реагируют со свободным кислородом и образуют озон (03). Хлорофтор-углероды, попадающие в стратосферу, также расщепляются ультрафиолетом, освобождая хлор (Cl). Он отщепляет от молекул озона 03 атомы кислорода, разрушая озоновый слой и образуя окись хлора (ClO), которая вступает в реакцию с кислородом, не давая тем самым возобновиться процессу образования озона.

2. Над Антарктикой зимой и весной появляются сильные воздушные потоки, создающие полярные воздушные камеры, которые не смешиваются с окружающим воздухом. Из-за отсутствия солнечного света зимой в этих камерах не производится новый озон. Благодаря необычайно низкой температуре (—80 °С) здесь образуются кристаллы льда, позволяющие хлору реагировать с азотными соединениями и образовывать в больших количествах гипохлорную кислоту.

3, 4. Озоновый слой над Антарктикой разрушается весной, когда солнце начинает расщеплять гипохлорную кислоту, образовавшуюся зимой. При этом освобождается хлор, который, как показано на нижнем рисунке, разрушает озон. Атмосферные дыры с крайне низким содержанием озона таким образом формируются над Антарктикой каждую весну. Подобное может грозить и населенным регионам Северного полушария — если будет продолжаться загрязнение воздуха CFC.

Наглядные показатели

График справа иллюстрирует ежедневные изменения озонового слоя над Антарктикой в 1986 г. Объем озона уменьшается весной, в сентябре—октябре, и возрастает летом, при постоянном солнечном освещении.

Как предупредить их появление. Что такое озоновый слой? Основные причины появления озоновых дыр

Из кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. Атмосфера Земли имеет озоновый слой на высоте около 25 километров: слой этого газа плотно окружает нашу планету, защищая ее от высокой концентрации ультрафиолета. Если бы не этот газ, интенсивное излучение могло бы убить все живое на Земле.

Озоновый слой довольно тонкий, он не может полностью оградить планету от проникновения радиации, которая губительно действует на состояние и вызывает заболевания . Но долгое время его было достаточно, чтобы защитить Землю от опасности.

В 80-х годах XX века было обнаружено, что в озоновом слое имеются участки, где содержание этого газа сильно снижено – так называемые озоновые дыры. Первая дыра была обнаружена над Антарктидой британскими учеными, они были поражены масштабами явления – участок диаметром более тысячи километров почти не имел защитного слоя и подвергался более сильному ультрафиолетовому излучению.

Позже были найдены и другие озоновые дыры, меньшие по размеру, но не менее опасные.

Причины образования озоновых дыр

Механизм образования озонового слоя в атмосфере Земли довольно сложен, и к его нарушению могут привести различные причины. Первое время ученые предлагали множество версий: и влияние частиц, образованных при атомных взрывах, и воздействие извержения вулкана Эль-Чикон, высказывались даже мнения о деятельности инопланетян.

Причинами истощения озонового слоя могут быть отсутствие солнечного излучения, образование стратосферных облаков, полярные вихри, но чаще всего концентрация этого газа падает из-за его реакций с различными веществами, которые могут иметь как естественный, так и антропогенный характер. Молекулы разрушаются под воздействием водорода, кислорода, хлора, хлороводорода, органических соединений. Пока ученые не могут однозначно сказать, вызвано ли образование озоновых дыр по большей части человеческой деятельностью, или оно имеет природное происхождение.

Было доказано, что фреоны, выделяющиеся при работе многих устройств, вызывают потери озона в средних и высоких широтах, но на образование полярных озоновых дыр они не оказывают влияния.

Вероятно, что совокупность многих, и человеческих, и природных факторов, привела к образованию озоновых дыр. С одной стороны, повысилась вулканическая активность, с другой, люди стали слишком серьезно влиять на природу – озоновый слой может страдать не только от выделения фреона, но и от столкновения с вышедшими из строя спутниками. Благодаря уменьшению количества извергающихся вулканов с конца XX века и ограничению применения фреонов ситуация стала немного улучшаться: недавно ученые зафиксировали небольшое восстановление дыры над Антарктидой. Более детальное изучение разрушения озона позволит предупреждать появление этих областей.

Земля устроена таким образом, чтобы сохранялась её уникальная экосистема. Данным целям служат слои атмосферы, которые закрывают планету от проникновения ультрафиолетовых лучей, радиации, космического мусора. В природе всё совершенно, а вмешательство в её устройство приводит к различным катаклизмам и нарушению заведённого порядка. В конце 20 века обозначилась явная проблема, которая затрагивает всё человечество. Озоновая дыра образовалась в районе Антарктиды и привлекла внимание учёных со всего мира. Критическое положение экологии усугубилось ещё одной серьёзной проблемой.

Было выяснено, что в озоновом слое, окружающем земную поверхность, образовалась брешь, размером более тысячи километров. Через неё попадает радиация, пагубно влияющая на людей, животных и растительность. Озоновые дыры и истончение газовой оболочки были позднее обнаружены ещё в нескольких местах, что вызвало ажиотаж в общественных кругах.

Суть проблемы

Озон образуется из кислорода, на который воздействуют ультрафиолетовые лучи. Благодаря этой реакции, планета оказывается окутанной в слое газа, через который не может попасть радиация. Данная прослойка находится на высоте 25-50 километров над поверхностью. Толщина озона не очень большая, но её вполне достаточно, чтобы всё живое могло существовать на планете.

Что такое озоновая дыра, узнали в 80-х годах минувшего века. Это сенсационное открытие было сделано английскими учёными. В местах разрушения озона газ не полностью отсутствует, его концентрация снижается до критического уровня в 30%. Образовавшаяся в слое стратосферы брешь пропускает к земле ультрафиолетовые лучи, способные сжечь живые организмы.

Первая такая дыра была обнаружена в 1985 году. Место её расположения – Антарктида. Пиковым временем, когда расширялась озоновая дыра, становился август, а к зиме газ уплотнялся и практически закрывал отверстие в стратосферном слое. Критические точки по высоте располагаются на расстоянии 19 километров от земли.

Вторая озоновая дыра появилась над Арктикой. Её размеры были значительно меньше, но в остальном наблюдалось поразительное сходство. Критические отметки высоты и время исчезновения совпадали. В настоящее время озоновые дыры появляются в разных местах.

Как происходит истончение озонового слоя?

Возникновение проблемы с истончением озонового слоя учёные приписывают природным явлениям, происходящим на полюсах земного шара. Согласно их теории, в долгие полярные ночи солнечные лучи не достигают земли, и из кислорода не может образовываться озон. В связи с этим образуются облака с большим содержанием хлора. Именно он разрушает такой необходимый для защиты планеты газ.

Земля проходила период вулканической активности. Это также пагубно сказалось на толщине озонового слоя. Выбросы в атмосферу продуктов сгорания разрушали и без того тонкую прослойку стратосферы. Выделение в воздух фреонов – ещё одна причина истончения защитного слоя земли.

Озоновая дыра исчезает, как только солнце начинает светить и взаимодействовать с кислородом. За счёт воздушных потоков газ поднимается и заполняет возникшую пустоту. Данная теория доказывает, что циркуляция озона является постоянной и неизбежной.

Прочие причины появления озоновых дыр

Несмотря на то, что в образовании озоновых дыр главенствующую роль играют химические процессы, воздействие на природу со стороны человека создаёт основные предпосылки. Естественным образом появляющиеся атомы хлора не единственные вещества, наносящие вред озону. Газ также разрушается от воздействия водорода, брома и кислорода. Причины появления этих соединений в воздухе кроются в деятельности человека на планете. Предпосылками становятся:

  • функционирование заводов и фабрик;
  • отсутствие очистительных сооружений;
  • выбросы в атмосферу от ТЭЦ;

Пагубное влияние на целостность атмосферы оказали ядерные взрывы. Их последствия до сих пор сказываются на экологии планеты. В момент взрыва образуется огромное количество окислов азота, которые, поднимаясь, разрушают защищающий землю от радиации газ. За 20 лет испытаний в атмосферу попало более трёх миллионов тонн данного вещества.

Разрушительное воздействие на озоновый слой оказывают реактивные самолёты. При сгорании горючего в турбинах наружу выбрасываются окислы азота, они напрямую попадают в атмосферу и разрушают молекулы газа. В настоящее время из миллиона тон выбросов данного вещества треть приходится на самолёты.

Казалось бы, минеральные удобрения безобидны и полезны, но на самом деле они также пагубно влияют на атмосферу. При взаимодействии с бактериями они перерабатываются в закись азота, а затем под воздействием химических реакций изменяют свою форму и переходят в разряд окислов.

Таким образом, озоновая дыра является продуктом не только природных явлений, но и воздействия человека на окружающую среду. Необдуманные решения могут привести к непредвиденным результатам.

Чем опасно исчезновение озонового слоя вокруг планеты?

Солнце является источником тепла и света для всего сущего на планете. Животные, растения и человек процветают, благодаря его живительным лучам. Это отметили ещё люди древнего мира, которые главным идолом считали Бога-солнце. Но светило может стать и причиной гибели жизни на планете.

Через озоновые дыры, образующиеся под воздействием тандема человек и природа, солнечная радиация может попасть на землю и испепелить всё, что некогда было взращено. Пагубные последствия для человека очевидны. Учёные выяснили, что если защитный газ или его прослойка станет тоньше на один процент, то на земле появится на семь тысяч больше больных раком. В первую очередь, будут страдать кожные покровы людей, а затем остальные органы.

Последствия образования озоновых дыр оказывают воздействие не только на человечество. Страдает растительность, а также животный мир и обитатели морских глубин. Их массовое вымирание является прямым следствием процессов, происходящих на солнце и в атмосфере.

Способы решения проблемы

Причины появления озоновых дыр в атмосфере отличаются разнообразием, но сводятся к одному существенному факту: необдуманной деятельности человека и новым технологическим решениям. Фреоны, попадающие в атмосферу и уничтожающие её защитный слой, являются продуктом сгорания разнообразных химических веществ.

Чтобы приостановить эти процессы, необходимы кардинально новые научные разработки, которые позволят производить, топить, вырабатывать и летать без применения азота, фтора и брома, а также их производных.

Появление проблемы связано с нерачительной производственной и сельскохозяйственной деятельностью. Пришло время задуматься:

  • об установке очистительных сооружений на дымящие трубы;
  • о замене химических удобрений органическими;
  • о переходе транспорта на электричество.

За последние шестнадцать лет, с 2000 года, сделано достаточно много. Учёным удалось достигнуть поразительных результатов: размер озоновой дыры над Антарктидой уменьшился на площадь, равную территории Индии.

Последствия халатного и невнимательного отношения к окружающей среде уже сейчас дают о себе знать. Чтобы не усугубить положение в ещё большей степени, необходимо заниматься решением проблемы на мировом уровне.

Озоновый слой находится на высоте от 15 до 25 километров над поверхностью Земли. Первыми его обнаружили и описали французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон . В 1912 году им удалось с помощью спектроскопических измерений ультрафиолетового излучения доказать существование озона в отдалённых от Земли слоях атмосферы.

Как образуется озоновый слой?

Озон (от др.-греч. ὄζω — «пахну») — модификация кислорода, состоящая из трёхатомных молекул O3. При нормальных условиях — голубой газ.

Озон в атмосфере образуется под действием солнечного света. При столкновении фотонов ультрафиолетового света с молекулами кислорода (О2) от них отщепляется атом кислорода, который, присоединившись к другой молекуле О2, образует озон (О3).

Зачем нужен озоновый слой?

Озоновый слой поглощает опасные ультрафиолетовые лучи, защищая тем самым всё живое на Земле от их губительного излучения. Ослабление слоя усиливает поток солнечной радиации.

Повышение интенсивности УФ-излучения затрудняет процесс фотосинтеза у растений и ведёт к снижению урожайности сельскохозяйственных культур; от ультрафиолета гибнет фитопланктон — кормовая база обитателей Мирового океана; негативно влияет интенсивное УФ-излучение и на человека — растёт восприимчивость к болезням, изменяется структура и пигментация кожи, повышается вероятность возникновения болезней глаз, раковых заболеваний, повреждения молекул ДНК.

Какова толщина озонового слоя?

Озоновый слой атмосферы очень тонкий и составляет всего лишь 0,3 мм.

Почему образуются озоновые дыры?

Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них — загрязнение природной среды человеком. Помимо атомов хлора, молекулы озона разрушают водород, кислород, бром и другие продукты сгорания, попадающие в атмосферу из-за выбросов фабрик, заводов, дымовых газовых ТЭЦ.

Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания: при взрывах выделяется огромное количество энергии, и образуются окислы азота, которые входят в реакцию с озоном и уничтожают его молекулы. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн этого вещества. Учёные отмечают, что некоторые вредные соединения, попав в атмосферу, могут продолжать там свою разрушительную деятельность в течение 75-100 лет.

Где находятся озоновые дыры?

Первая озоновая дыра диаметром более 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Впоследствии ещё одна дыра была обнаружена над Арктикой, сейчас же учёным известны сотни подобных явлений, хотя самой огромной и опасной по-прежнему остаётся та, что возникла над Антарктидой.

Несмотря на то, что сегодня многими странами мира активно принимаются меры по ограничению выбросов в атмосферу опасных веществ, процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. По прогнозам учёных, затягивания озоновых дыр не стоит ожидать ранее 2048 года.

Поскольку на полюсах наблюдаются долгие полярные ночи, в этих местах происходит резкое снижение температуры и образуются стратосферные облака, содержащие ледяные кристаллики. Как следствие, в воздухе накапливается молекулярный хлор, внутренние связи которого разрываются с наступлением весны и появлением солнечного излучения.

Цепочка химических процессов, возникающих при устремлении в атмосферу атомов хлора, приводит к разрушению озона и образованию озоновых дыр. Когда Солнце начинает светить в полную силу, к полюсам направляются воздушные массы с новой порцией озона, благодаря чему дыра затягивается.

Почему появляются озоновые дыры?

Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них – загрязнение природной среды человеком. Помимо атомов хлора, молекулы озона разрушают водород, кислород, бром и другие продукты сгорания, попадающие в атмосферу из-за выбросов фабрик, заводов, дымовых газовых ТЭЦ.
Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания: при взрывах выделяется огромное количество энергии и образуются окислы азота, которые входят в реакцию с озоном и уничтожают его молекулы. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн этого вещества.

Возникновению озоновых дыр способствуют и реактивные самолеты, в двигателях которых также образуются окислы азота. Чем выше мощность турбореактивного двигателя, тем выше температура в камерах его сгорания и тем больше азотных окислов попадает в атмосферу. Согласно исследованиям, ежегодные объемы азота, выбрасываемого в воздух, составляют 1 миллион тонн, из них треть приходится на самолеты. Еще одна причина разрушения озонового слоя – минеральные удобрения, которые при внесении в землю вступают в реакцию с почвенными бактериями. В этом случае в атмосферу попадает закись азота, из которой образуются окислы.

К каким последствиям для человечества могут привести озоновые дыры?

В силу ослабления озонового слоя увеличивается поток солнечной радиации, что в свою очередь, может привести к гибели растений и животных. Влияние озоновых дыр на человека выражается прежде всего в увеличении числа раковых заболеваний кожи. Ученые подсчитали, что если концентрация озона в атмосфере упадет хотя бы на 1%, то число больных раком возрастет примерно на 7000 человек в год.
Именно поэтому сейчас экологи бьют тревогу и пытаются предпринять все необходимые меры для защиты озонового слоя, а конструкторы разрабатывают экологически безопасные механизмы (самолеты, ракетные системы, наземный транспорт), выбрасывающие в атмосферу меньшее количество окислов азота

Кислотные дожди

Кисло́тный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, — при которых наблюдается понижение pH (водородного показателя) дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами, обычно оксидами серы и оксидами азота[

Кислотные дожди – один из терминов, который принесла человечеству индустриализация. Неуемное расходование ресурсов планеты, огромные масштабы сжигание топлива, экологически несовершенные технологии – яркие признаки бурного развития промышленности, что в итоге сопровождается химическим загрязнением воды, воздуха и земли. Кислотные дожди – только одно из проявлений таких загрязнений.

Впервые упомянутое в далеком 1872 году, по-настоящему актуальным понятие стало только во второй половине 20 века . В настоящее время кислотные дожди – проблема для многих стран мира, в том числе США и практически всех стран Европы. Карта кислотных дождей, разработанная экологами всего мира, наглядно показывает зоны самого высокого риска опасных осадков.

ПРИЧИНЫ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ

Определенный уровень кислотности имеет любая дождевая вода . Но в нормальном случае этот показатель соответствует нейтральному уровню pH – 5,6-5,7 или несколько выше. Небольшая кислотность объясняется содержанием в воздухе углекислого газа, но считается настолько низкой, что не наносит никакого вреда живым организмам. Таким образом, причины кислотных дождей связаны исключительно с деятельностью человека, и не могут быть объяснены естественными причинами.

Предпосылки для повышения кислотности атмосферной воды возникают, когда промышленные предприятия выбрасывают большие объемы оксидов серы и оксидов азота . Наиболее характерные источники таких загрязнений – это выхлопные газы автомобилей, металлургическое производство и тепловые электростанции (ТЭЦ). К сожалению, современный уровень развития технологий очистки не позволяет отфильтровывать соединения азота и серы, который возникают в результате сгорания угля, торфа, других видов сырья, что используются в промышленности. В итоге такие оксиды попадают в атмосферу, соединяются с водой в результате реакций под действием солнечного света, и выпадают на землю в виде осадков, которые и называют «кислотные дожди».

ПОСЛЕДСТВИЯ КИСЛОТНЫХ ДОЖДЕЙ

Ученые отмечают, что последствия кислотных дождей очень многомерны, и опасны как для людей и животных, так и растений . В числе главных специалисты называют следующие эффекты:

1. Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ , в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна. В результате изменения экосистемы водоемов, происходит их заболачивание, засорение, повышенная илистость. Кроме того, в результате таких процессов вода становится непригодной для использования человеком. В ней повышается содержание солей тяжелых металлов и различных токсичных соединений, которые в нормальной ситуации поглощаются микрофлорой водоема.

2. Кислотные дожди приводят к деградации лесов, вымиранию растений . Особенно страдают хвойные деревья, так как медленное обновление листвы не дает им возможности самостоятельно устранять последствия кислотных дождей. Очень подвержены таким осадкам и молодые леса, качество которых стремительно падает. При постоянном воздействии воды с повышенной кислотностью, деревья погибают.

3. В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев , вымирания сельскохозяйственных культур на огромных площадях. При этом причина такого ущерба кроется как в прямом воздействии, которое оказывают кислотные дожди на растения, так и в нарушениях минерализации почвы.

4. Кислотные дожди наносят непоправимый ущерб памятникам архитектуры, здания, сооружениям . Действие таких осадков вызывает ускоренную коррозию металлов, выход из строя механизмов.

5. При текущей кислотности, которую имеют кислотные дожди, в некоторых случаях они могут наносить прямой вред человеку и животных. Прежде всего, люди в зонах повышенной опасности страдают от заболеваний верхних дыхательных путей . Впрочем, не так далек тот день, когда насыщенность вредных веществ в атмосфере достигнет уровня, при котором в виде осадков будет выпадать серная и нитратная кислота достаточно высокой концентрации. В такой ситуации угроза здоровью человека окажется уже значительно более высокой.

КАК БОРОТЬСЯ С КИСЛОТНЫМИ ДОЖДЯМИ?

Бороться с самими осадками практически невозможно . Выпадая на огромных территориях, кислотные дожди наносят значительный ущерб, и конструктивного решения этой проблемы нет.

Другое дело, что в случае с кислотными дождями критически необходимо бороться не с последствиями, а с причинами такого явления . Поиск альтернативных источников добычи энергии, экологически безопасный автотранспорт, новые технологии производства и технологии очистки выбросов в атмосферу – неполный список того, чем обязано озаботиться человечество, чтоб последствия не приобрели катастрофический характер.

Тропические леса — уникальное растительное сообщество, для которого характерно видовое богатство растений и животных. За недоступность, таинственность и опасности, на каждом шагу подстерегающие каждого, кто отважится сюда проникнуть, не случайно снискали этим местам у белых путешественников уважительное название «зелёного ада». К сожалению, эта экосистема, претерпевшая меньше всего изменений за всё время существования суши, сегодня исчезает с угрожающей скоростью, и то, что создавалось природой в течение миллионов лет, человек может уничтожить в считанные десятилетия. Последствия могут стать непредсказуемыми.

Видовое распределение растительности на земном шаре зависит от климата и носит зональный характер. Самая удивительная из таких зон — тропические леса, растущие на территориях с наиболее благоприятными условиями для роста и развития растений. Этому способствуют особенности климата — для этой зоны характерна высокая, но не чересчур, температура и обильные осадки. Суточные и годовые колебания температур невелики, и в результате в тропических лесах нет смен времён года, а все дни похожи друг на друга. Длина светового дня тоже практически не меняется в течение года. Словом, здесь для растений созданы практически идеальные условия для жизни. В тропических лесах органическая жизнь буквально бурлит. Не успевает дерево умереть, как его тут же атакуют полчища грибов, бактерий и насекомых, и в считанные дни лесные гиганты полностью разлагаются на более простые субстанции, являясь пищей для многих других видов. Поэтому почва в тропических лесах необычайно бедна, и по своей продуктивности не идёт ни в какое сравнение с тучными землями умеренной зоны — толщина перегноя под пологом тропического леса едва достигает нескольких миллиметров.

Он и не может быть мощнее, ведь опадающие листья очень быстро разлагаются, а всё, что имеет хотя бы малейшую питательную ценность, тут же поглощается многочисленными желающими. Благодаря интенсивному обороту органической массы за миллионы лет тропические леса выработали идеальное равновесие. Наверняка так продолжалось бы и дальше, но пришёл человек и по-варварски стал эксплуатировать природные ресурсы. А если не будет деревьев, то и без того тонкий слой гумуса быстро истощится. Обжигающие лучи солнца, коснувшись земли, быстро её высушат и уничтожат бактерии, которые разлагают органику, а под тонким живительным гумусом находятся почвы бесплодные, лишённые даже признаков органической жизни. Так место вырубленных деревьев очень быстро занимает безжизненная пустыня. На мировых рынках древесина многих видов тропических деревьев ценится очень высоко, поэтому неудивительно, что крупные торговые компании начали её заготовку любой ценой. Наиболее ценные с точки зрения бизнеса виды деревьев растут вперемежку с другими видами, не создавая отдельно стоящих групп — и, чтобы их добыть, заготовители вынуждены уничтожать большие лесные массивы.

При падении лесные великаны давят другие растения, а тяжелая техника, которая вывозит стволы на переработку, наносит непоправимый ущерб лесу, разрушая гусеницами и колёсами верхний слой почвы. Однако добыча ценных пород деревьев — не единственная угроза экваториальным лесам, которые массово пожирает огонь. Пожары в этих местах бушуют по двум основным причинам: во-первых, иногда вывоз малоценных пород деревьев себя не оправдывает, и лесозаготовители их просто сжигают прямо на месте вырубки; вторая причина — аграрная деятельность человека. В первую очередь речь здесь идёт о первобытных племенах, которые сохранились в тропических лесах до сих пор и расчищают места для своих полей самым примитивным способом — выжигая лес.

Однако с этим ущербом ещё можно было бы смириться, ведь после ухода племени через два-три года относительно небольшие выжженные территории леса, как правило, восстанавливаются.

Но главная опасность в том, что такой примитивный процесс расширения пахотных земель во многих экваториальных странах приобретает государственный масштаб, и экологическая ситуация резко меняется — в глубине тропических лесов всё чаще появляются обширные поля, вокруг которых растут поселения земледельцев. Такая экспансия происходит, например, в Бразилии, где в поисках экономических резервов правительство вкладывает огромные средства на продвижение аграрного сектора в глубь лесов Амазонии. На некоторых участках тропических лесов обнаружены месторождения ценных полезных ископаемых, и если подтверждается экономическая целесообразность их разработок, там очень быстро начинается эксплуатация сырья самым дешёвым открытым способом — один из таких карьеров на территории Амазонии занимает площадь в несколько сот квадратных километров.

В Бразилии приняли правительственную программу по созданию в Амазонии химических и фармацевтических предприятий. Огромные пространства по берегам Амазонки отравлены ртутью, которую используют золотоискатели. При строительстве автострад, прорезающих тропические леса, широкие асфальтовые полосы нарушают единство экосистемы и угрожают жизни животных. В тропических лесах немало рек, которые славятся живописными водопадами. Однако для развития экономики эта естественная красота не имеет никакого значения — цивилизованных визитёров интересует исключительно прибыль, таящаяся в бесплатной энергии, которую могут дать реки. Поэтому в тропических лесах идёт бурное строительство гидроэлектростанций с появлением целой системы плотин — и тогда затапливаются огромные лесные массивы, изменяется баланс наземных и грунтовых вод.

Между тем огромная зелёная масса тропических лесов играет исключительно важную роль в стабилизации земной атмосферы. В процессе фотосинтеза листья поглощают двуокись углерода и вырабатывают кислород, что имеет большое значение для поддержания баланса этих газов в природе и спасает планету от угрожающего ей парникового эффекта. Сокращение же зелёного покрова наполовину можно сравнить с операцией, когда у здорового человека вырезали одно лёгкое. Тропические леса растут в районах с обильными осадками. Но эти осадки в немалой степени возникают именно благодаря влажным лесам, которые в процессе испарения поставляют в атмосферу невероятно большое количество водяного пара. Истребление же лесов ведёт к исчезновению воды и тени, а палящее в этих широтах жаркое солнце очень быстро довершает процесс опустынивания. Учёные подсчитали, что уже сегодня миллиард земледельцев живёт на распаханных территориях, некогда составлявших тропические леса. Климатологи бьют тревогу — если и дальше тропические леса будут истребляться такими же темпами, планете грозит глобальная засуха, повышение температуры и возникновение не утихающих ураганов.

Сокращение ареала тропических лесов таит и такую угрозу, как невосполнимая утрата многих видов флоры и фауны. Установлено, что в первозданных тропических лесах жило 45% всех видов растений, 96% членистоногих, 45% млекопитающих и 30% птиц. С уничтожением лесов исчезли и многие виды, а вместе с тем сократилось и биологическое разнообразие планеты — а с каждым исчезающим видом человечество теряет какую-то часть генетической информации, накопленной на Земле. Кстати, среди гибнущих видов немало таких, которые даже ещё не известны науке, и не исключено, что в листьях, корнях и плодах каких-нибудь неизвестных растений таятся химические соединения, которые могут излечивать, например, от злокачественных опухолей. Гибнут и животные — чаще всего из-за того, что человек изменяет или уничтожает привычную среду обитания.

Судьба тропических лесов волнует тысячи людей и десятки организаций, которые прилагают усилия, чтобы сдержать процесс истребления уникального биоценоза. Защищать природу можно по-разному. Крупные экологические организации в странах Европы и Северной Америки бойкотируют продажу изделий из тропической древесины; в свою очередь, Международное общество по делам торговли тропической древесиной разработало методы рационального использования этого вида сырья.

Всё это делается не только из-за одной любви к природе — есть тут и здравый коммерческий расчет: экономисты подсчитали, что хищническое отношение к лесу рано или поздно приведет к упадку торговли лесом, поэтому некоторые страны начинают создавать плантации ценных видов тропических деревьев. Пользу от этого ощутят лишь будущие поколения — такие деревья растут десятки лет. Но уже сегодня ряду товаров присваивается знак, который свидетельствует, что изделие изготовлено из древесины, выращенной на плантации. Однако самый лучший вариант сохранить тропические леса в их первозданном виде — создать сеть национальных парков. Большое моральное воздействие оказала акция, позволяющая покупать частным лицам небольшие территории тропических лесов — из таких символических покупок в итоге возник национальный парк в Коста-Рике.

Страны, на чьей территории находятся тропические леса, уже понимают, что лучше зарабатывать деньги на богатых туристах, которые собственными глазами хотят увидеть неповторимое разнообразие тропических флоры и фауны, чем уничтожать этот постоянный источник прибыли. Всё больше фирм включаются в программу сбора и вторичной переработки бумаги и картона. Международный валютный фонд выделил финансовую помощь Индонезии, чтобы компенсировать ущерб от ликвидации в этой стране коррумпированного консорциума по торговле древесиной. Мир науки и политики всё чаще проводит конференции о защите «зелёных лёгких Земли». Принесёт ли всё это быстрые результаты — неизвестно. Но остаётся надежда, что уже в ближайшие годы остановится лавинообразное сокращение ареала тропических лесов.

Озо́новая дыра́ — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и бромсодержащих фреонов привело к значительному утончению озонового слоя.

Озон является аллотропной модификацией кислорода. Характер химических связей в озоне обусловливает его неустойчивость (через определенное время озон самопроизвольно переходит в кислород: 2О 3 → 3О 2) и высокую окислительную способность. Окислительное действие озона на органические вещества связанно с образованием радикалов: RH + О 3 → RО 2 . + OH.

Эти радикалы инициируют радикально цепные реакции с биоорганическими молекулами (липидами, белками, нуклеиновыми кислотами), что приводит к гибели клеток. Применение озона для стерилизации питьевой воды основано на его способности убивать микробы. Озон не безразличен и для высших организмов. Длительное пребывание в среде, содержащей озон (например, в кабинетах физиотерапии и кварцевого облучения) может вызвать тяжелые нарушения нервной системы. Поэтому озон в больших дозах является токсичным газом. Предельно допустимая концентрация его в воздухе рабочей зоны – 0,1 мг/м 3 .

Озона, которым так замечательно пахнет во время грозы, в атмосфере совсем немного — 3-4 ppm (промилле) — (3-4)*10 -4 %. Однако для флоры и фауны планеты его присутствие необычайно важно. Ведь зародившаяся в океанских пучинах жизнь и смогла-то «выползти» на сушу только после того, как 600–800 млн. лет назад сформировался озоновый щит. Поглощая биологически активное солнечное ультрафиолетовое излучение, он обеспечил его безопасный уровень на поверхности планеты. Жизнь на Земле немыслима без озонового слоя, предохраняющего все живое от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям – вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Поэтому так важно понять причины возникновения озоновой «дыры» над Антарктикой и уменьшения содержания озона в Северном полушарии.

Озон образуется в верхней стратосфере (40-50 км) при фотохимических реакциях с участием кислорода, азота, водорода и хлора. Атмосферный озон сосредоточен в двух областях – стратосфере (до 90 %) и тропосфере. Что касается распределенного на высоте от 0 до 10 км слоя тропосферного озона, то его-то как раз благодаря неконтролируемым промышленным выбросам становится все больше. В нижней стратосфере (10-25 км), где озона больше всего, главную роль в сезонных и более длительных изменениях его концентрации играют процессы переноса воздушных масс.

Толщина озонового слоя над Европой сокращается стремительными темпами, что не может не волновать умы ученых. За прошлый год толщина озонового «покрытия» сократилась на 30%, а скорость ухудшения естественной защитной оболочки достигла самой высокой отметки за последние 50 лет. Установлено, что химические реакции, разрушающие озон, происходят на поверхности ледяных кристаллов и любых иных частиц, попавших в высокие стратосферные слои над полярными районами. Какую опасность это представляет для человека?

Тонкий озоновый слой (2-3 мм при распределении вокруг Земного шара) не в силах препятствовать проникновению коротковолновых ультрафиолетовых лучей, которые вызывают рак кожи и опасны для растений. Поэтому сегодня из-за высокой активности солнца загорать стало менее полезно. Вообще-то центры экологии должны давать рекомендации населению, как действовать в зависимости от активности солнца, но в нашей стране такого центра нет.

С уменьшением озонового слоя связаны климатические изменения. Понятно, что изменения будут происходить не только на той территории, над которой «растянулась» озоновая дыра. Цепная реакция повлечет за собой изменения во многих глубинных процессах нашей планеты. Это не значит, что везде начнется стремительное глобальное потепление, как нас пугают в фильмах ужасов. Все-таки это слишком сложный и длительный процесс. Но могут возникнуть другие катаклизмы, к примеру, увеличится число тайфунов, смерчей, ураганов.

Установлено, что «дыры» в озоновом слое возникают над Арктикой и Антарктидой. Это объясняется тем, что на полюсах образуются кислотные облака, разрушающие озоновый слой. Получается, что озоновые дыры возникают не от активности солнца, как принято считать, а от повседневно деятельности всех жителей планеты, в том числе и нас с вами. Потом «кислотные бреши» смещаются, причем чаще всего в Сибирь.

С использованием новой математической модели удалось связать воедино данные наземных, спутниковых и авиационных наблюдений с уровнями вероятных будущих выбросов в атмосферу озонразрушающих соединений, временем их переноса в Антарктику и погодой в южных широтах. При помощи модели был получен прогноз, согласно которому озоновый слой над Антарктикой восстановится в 2068 году, а не в 2050 году, как считалось.

Известно, что в настоящее время уровень озона в стратосфере над территориями, удаленными от полюсов, ниже нормы примерно на 6%. В тоже время, в весенний период содержание озона над Антарктикой может снижаться на 70% относительно среднегодовой величины. Новая модель позволяет более точно прогнозировать уровни содержания озонразрушающих газов над Антарктикой и их временную динамику, определяющую величину озоновой «дыры».

Использование веществ, разрушающих озон, ограничено Монреальским протоколом. Считалось, что это приведет к быстрому «затягиванию» озоновой дыры. Однако новые исследования показали, что в действительности темпы ее уменьшения станут заметными только с 2018 года.

Чтобы начать глобальное восстановление, нужно уменьшить доступ в атмосферу всех веществ, которые очень быстро уничтожают озон и долго там хранятся. Люди должны это понимать и помочь природе включить процесс восстановления озонового слоя, в частности нужны новые посадки лесов.

Для восстановления озонового слоя его нужно подпитывать. Сначала с этой целью предполагалось создать несколько наземных озоновых фабрик и на грузовых самолетах «забрасывать» озон в верхние слои атмосферы. Однако этот проект (вероятно, он был первым проектом «лечения» планеты) не осуществлен. Иной путь предлагает российский консорциум «Интерозон»: производить озон непосредственно в атмосфере. Уже в ближайшее время совместно с немецкой фирмой «Даза» планируется поднять на высоту 15 км аэростаты с инфракрасными лазерами, с помощью которых получать озон из двухатомного кислорода. Если этот эксперимент окажется удачным, в дальнейшем предполагается использовать опыт российской орбитальной станции «Мир» и создать на высоте 400 км несколько космических платформ с источниками энергии и лазерами. Лучи лазеров будут направлены в центральную часть озонового слоя и станут постоянно подпитывать его. Источником энергии могут быть солнечные батареи. Космонавты на этих платформах потребуются лишь для периодических осмотров и ремонта.

Осуществится ли грандиозный мирный проект, покажет время.

Принимая во внимание чрезвычайность ситуации, представляется необходимым:

ü расширить комплекс теоретических и экспериментальных исследований по проблеме сохранения озонового слоя;

ü создать Международный фонд сохранения озонового слоя активными способами;

ü организовать Международный комитет для выработки стратегии выживания человечества в экстремальных условиях.

Полярные озоновые дыры — DAWE

Что вызывает «дыры»?

Полярные озоновые дыры — это области с более низкой концентрацией стратосферного озона, которые образуются над Антарктидой и Арктикой в ​​результате деятельности человека. Озоноразрушающие вещества, содержащие атомы хлора и брома, выбрасываются в атмосферу в результате деятельности человека, например, при использовании аэрозолей, а также из холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха. Когда эти химические вещества сочетаются с определенными погодными условиями, особенно продолжительными, экстремально холодными и сильными ветрами, которые часто возникают в стратосфере над полюсами весной, химические реакции вызывают более быстрое разрушение молекул озона в стратосфере, что приводит к серьезному истощению запасов. озоновый слой.

Антарктическая озоновая дыра

Что это?

Антарктическая озоновая дыра — это истончение или истощение озона в стратосфере над Антарктидой каждую весну. Этот ущерб возникает из-за присутствия хлора и брома из озоноразрушающих веществ в стратосфере и особых метеорологических условий над Антарктикой. Антарктика намного холоднее, чем остальная часть планеты, и здесь постоянно дуют сильные ветры.

Антарктическая озоновая дыра образуется в августе и исчезает в конце ноября, когда более теплая погода и богатый озоном воздух из-за пределов полярного вихря прерывают химические реакции, вызывающие разрушение озонового слоя.

Что уже произошло?

Об аномально низких концентрациях озона в стратосфере над Антарктидой впервые сообщили британские ученые в 1985 году.

Антарктические озоновые дыры в 2000 и 2006 годах были самыми большими за всю историю наблюдений, их площадь составляла около 29,8 и 29,6 миллионов квадратных километров соответственно (что более чем в три с половиной раза превышает площадь Австралии). Иногда они распространялись на населенные пункты в Чили, Южной Америке.

С уменьшением количества озоноразрушающих химических веществ в атмосфере антарктические озоновые дыры в последние годы не были такими большими и глубокими, как эти более ранние дыры.Однако очень холодная и стабильная стратосфера все же может привести к значительному истощению озонового слоя в будущем. Одним из способов значительного охлаждения стратосферы является продолжающееся накопление углекислого газа (CO 2 ) и других парниковых газов, а также синтетических парниковых газов в атмосфере.

Дополнительная информация об антарктической озоновой дыре

Сводные отчеты об озоновой дыре в Антарктике

Выдается CSIRO каждый год, когда весной в Южном полушарии образуется антарктическая дыра.

Спутниковые данные картографического спектрометра общего содержания озона (TOMS) 1997–2017 гг.

Данные представляют собой средние значения общего содержания озона в столбе за период с 1 по 15 октября, выраженные в единицах Добсона (DU). Площадь озоновой дыры за каждый год обозначена красной линией 220 DU.

Ежедневные данные об озоновой дыре за 2017 г.

Арктическая озоновая дыра

Что это?

Арктическая озоновая дыра — это истончение озона в стратосфере над Арктикой весной.

Почему его не обнаружили одновременно с озоновой дырой в Антарктиде?

Обычно в Арктике не так холодно, как в Антарктиде.Экстремальные, длительные холода и сильные ветры являются одной из основных причин больших размеров антарктической озоновой дыры.

В 2011 году ученые заметили, что количество озона в арктической стратосфере снизилось до уровня, достаточно низкого, чтобы его можно было назвать озоновой дырой. Это было связано с постоянно низкими температурами и циркулирующими ветрами, известными как арктический вихрь, который препятствовал выходу холодного воздуха из региона.

Будущее

Перспективы долгосрочного восстановления озонового слоя хорошие.Ожидается, что восстановление озонового слоя постепенно уменьшит большие озоновые дыры, которые образуются как над Антарктикой, так и над Арктикой.

В соответствии с Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой (Монреальский протокол), производство и импорт основных озоноразрушающих веществ были прекращены в развитых странах в 1996 г. и в развивающихся странах в 2010 г.

Ученые прогнозируют, что если международное сообщество продолжит выполнять свои обязательства по Монреальскому протоколу, к 2050 году озоновый слой над средними широтами должен восстановиться до уровней, существовавших до 1980 года, а к 2065 году — над Антарктикой.

Дополнительная информация

Озоновая дыра и глобальное потепление

Влияет ли глобальное потепление на озоновый слой стратосферы?

С 1960-х годов наблюдается тенденция к увеличению потепления нижних слоев атмосферы и охлаждению верхних слоев атмосферы. Эта динамика потепления-охлаждения создает условия, которые приводят к потере озона.

Наблюдения показывают, что по мере увеличения количества парниковых газов, что приводит к нагреву в нижних слоях атмосферы (тропосфере), в верхних слоях атмосферы (стратосфере) происходит охлаждение.Во многом потому, что тепло с поверхности Земли, которое обычно проходит через тропосферу и стратосферу и в конечном итоге уходит в космос, теперь задерживается (или ограничивается тропосферой).

Повышение температуры на поверхности Земли и понижение температуры в более высоких частях атмосферы можно частично объяснить, используя аналогию с покровом.

Углекислый газ и другие удерживающие тепло газы поднимаются в атмосферу и распространяются по земному шару, как одеяло, окутывающее Землю.Это одеяло согревает поверхность Земли и защищает ее от холодного воздуха над ней.

Повышенная концентрация удерживающих тепло газов делает одеяло неудобным образом толще. Завернутая теперь в более толстое одеяло, поверхность Земли нагревается, нагревает само одеяло и удерживает больше тепла в нижних слоях атмосферы.

Одеяло также предотвращает перемещение тепла из нижних слоев атмосферы в стратосферу, в результате чего стратосфера охлаждается.

Другими словами, удерживающие тепло газы способствуют созданию условий охлаждения в атмосфере, которые приводят к разрушению озонового слоя.Парниковые газы поглощают тепло на относительно низких высотах и ​​нагревают поверхность, но на больших высотах они оказывают противоположный эффект, поскольку препятствуют подъему тепла.

В более прохладной стратосфере потеря озона создает охлаждающий эффект, который приводит к дальнейшему истощению озона. УФ-излучение выделяет тепло в стратосферу при взаимодействии с озоном. При меньшем количестве озона выделяется меньше тепла, что усиливает охлаждение в нижних слоях стратосферы и способствует образованию разрушающих озоновый слой полярных стратосферных облаков, особенно вблизи Южного полюса.

Над Арктикой открылась редкая озоновая дыра — и она большая

В небе над Арктикой образовалась огромная озоновая дыра — возможно, самая большая из зарегистрированных на севере. Он соперничает с более известной антарктической озоновой дырой, которая ежегодно образуется в южном полушарии.

Рекордно низкие уровни содержания озона в настоящее время охватывают большую часть центральной части Арктики, покрывая площадь, примерно в три раза превышающую площадь Гренландии (см. «Арктическое открытие»). Дыра не угрожает здоровью людей и, вероятно, расколется в ближайшие недели.Но это экстраординарное атмосферное явление, которое войдет в книгу рекордов.

«С моей точки зрения, впервые можно говорить о настоящей озоновой дыре в Арктике», — говорит Мартин Дамерис, ученый-атмосферник из Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене.

Источник: NASA Ozone Watch

Образование дыры

Обычно озон образует защитный покров в стратосфере на высоте от 10 до 50 километров над землей, где он защищает жизнь от солнечного ультрафиолетового излучения.Но каждый год антарктической зимой низкие температуры позволяют высотным облакам сливаться над Южным полюсом. Химические вещества, в том числе хлор и бром, которые поступают из хладагентов и других промышленных источников, вызывают реакции на поверхности этих облаков, разрушающих озоновый слой.

Антарктическая озоновая дыра образуется каждый год, потому что зимние температуры в этом районе обычно резко падают, что приводит к образованию высотных облаков. Эти условия гораздо реже встречаются в Арктике, где температура более изменчива и обычно не происходит разрушения озонового слоя, говорит Йенс-Уве Гросс, атмосферный исследователь из Исследовательского центра Юлиха в Германии.

Но в этом году мощные западные ветры обогнули Северный полюс и заперли холодный воздух в «полярном вихре». Над Арктикой было больше холодного воздуха, чем за любую зиму, зарегистрированную с 1979 года, говорит Маркус Рекс, атмосферный ученый из Института Альфреда Вегенера в Потсдаме, Германия. При низких температурах сформировались высотные облака и начались реакции разрушения озона.

Исследователи измеряют уровень озона, выпуская метеозонды с наблюдательных станций по всей Арктике (в том числе с ледокола Polarstern , который вмерз в морской лед для годовой экспедиции).К концу марта эти воздушные шары замерили падение озона на 90% на высоте 18 километров, которая находится прямо в сердце озонового слоя. По словам Рекса, в то время как воздушные шары обычно измеряли около 3,5 частей на миллион озона, они зафиксировали только около 0,3 частей на миллион. «Это превосходит любую потерю озона, которую мы видели в прошлом», — отмечает он.

Арктика испытала истощение озонового слоя в 1997 и 2011 годах 1 , но потери в этом году, похоже, превзойдут эти потери. «У нас не меньше потерь, чем в 2011 году, и есть некоторые признаки того, что они могут быть больше, чем в 2011 году», — говорит Глория Мэнни, атмосферный исследователь из NorthWest Research Associates в Сокорро, штат Нью-Мексико.Она работает со спутниковым прибором НАСА, который измеряет содержание хлора в атмосфере, и говорит, что в ближайшие дни хлора будет достаточно, чтобы разрушить озоновый слой.

Это опасно?

В этом году все было бы намного хуже, если бы страны не объединились в 1987 году, чтобы принять Монреальский протокол, международный договор, который поэтапно прекращает использование озоноразрушающих химических веществ, говорит Пол Ньюман, атмосферный ученый из NASA Goddard Space Flight. Центр в Гринбелте, штат Мэриленд.Антарктическая озоновая дыра сейчас находится на пути к восстановлению — прошлогодняя дыра была самой маленькой за всю историю наблюдений, — но потребуются десятилетия, чтобы химические вещества полностью исчезли из атмосферы.

Арктическая озоновая дыра не представляет угрозы для здоровья, потому что Солнце только начинает подниматься над горизонтом в высоких широтах, говорит Рекс. В ближайшие недели есть небольшой шанс, что дыра может сместиться в более низкие широты над более населенными районами, и в этом случае людям, возможно, придется наносить солнцезащитный крем, чтобы избежать солнечных ожогов.«С этим будет несложно справиться, — говорит Рекс.

Следующие несколько недель имеют решающее значение. По словам Антье Иннесса, ученого-атмосферника из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды в Рединге, Великобритания, поскольку Солнце медленно поднимается выше, атмосферные температуры в районе озоновой дыры уже начали повышаться. Озон может вскоре начать восстанавливаться, поскольку полярный вихрь распадается в ближайшие недели.

«Сейчас мы просто с нетерпением наблюдаем за тем, что происходит», — говорит Росс Салавич, атмосферный ученый из Мэрилендского университета в Колледж-Парке.«Игра еще не окончена».

Озоновый слой | Центр научного образования

Озоновые дыры

В 2017 году озоновая дыра над Антарктидой была самой маленькой с 1988 года.

НАСА

Британские ученые в заливе Халлей, Антарктида, думали, что их приборы неисправны, когда они начали регистрировать низкие количества озона в озоновом слое над Антарктидой в 1976 году.Они измеряли содержание озона в атмосфере Антарктики с 1957 года и никогда раньше не видели, чтобы его уровень падал так сильно. Почему уровень озона должен был снизиться? Может быть, это просто естественная изменчивость?

Они обнаружили 10-процентное падение уровня озона в сентябре, октябре и ноябре — антарктической весне. Поскольку концентрации озона в этом регионе часто меняются от сезона к сезону, исследователей это не беспокоило, но почти каждую весну наблюдались рекордно низкие уровни озона. Никто не знал почему.

Они были первыми, кто обнаружил озоновую дыру, и позже она будет признана самой большой озоновой дырой в мире. Озоновая дыра на самом деле не дыра, а истончение озонового слоя в стратосфере, которое меняется в зависимости от сезона. В некоторые времена года «дыра» больше. В другое время меньше.

Только в 1985 году ученые были уверены, что это серьезная проблема, вызванная деятельностью человека. Виновниками были химические соединения, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), которые начали использоваться в 1960-х годах в кондиционерах, аэрозольных баллончиках и промышленных чистящих средствах.Они также использовались для изготовления пенополистирола. И они были способны разрушать молекулы озона, в результате чего распад озона в стратосфере происходил быстрее, чем он мог восстановиться.

На этой анимации показано разрушение молекулы озона атомом хлора. УФ-излучение отрывает атом хлора от молекулы CFC. Атом хлора расщепляет молекулу озона на молекулу кислорода (O 2 ) и молекулу монооксида хлора (ClO). Свободный атом кислорода отталкивает атом хлора, образуя молекулу кислорода.Это оставляет атом хлора свободным для атаки и разрушения другой молекулы озона.

УКАР/КОМЕТА

Попадая в атмосферу, ХФУ медленно дрейфуют вверх, в стратосферу, где разрушаются ультрафиолетовым излучением, высвобождая атомы хлора, способные разрушать молекулы озона.

Времена года влияют на антарктическую озоновую дыру. Темной зимой воздух закручивается в вихре с очень низкими температурами, из-за чего образуются ледяные облака.Реакции на поверхности частиц ледяного облака высвобождают хлор из химических соединений, таких как фреоны, в форму, которая вступает в реакцию с озоном. Когда весной возвращается солнечный свет, хлор начинает разрушать озон.

В Арктике не происходит значительного истощения озона, потому что ледяные облака менее распространены и вихрь обычно разрушается за несколько недель до возвращения солнечного света весной.

 

2020 Антарктическая озоновая дыра большая и глубокая

Ежегодно возникающая над Антарктидой озоновая дыра – одна из самых больших и глубоких за последние годы.Анализы показывают, что отверстие достигло максимального размера.

Озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в размере около 24 миллионов квадратных километров в начале октября. В настоящее время его площадь составляет 23 млн км2, что превышает средний показатель за последнее десятилетие, и охватывает большую часть антарктического континента.

Программа ВМО «Глобальная служба атмосферы» тесно сотрудничает со Службой мониторинга атмосферы «Коперник», НАСА, Министерством окружающей среды и изменения климата Канады и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Ozone Watch НАСА сообщает о самом низком значении в 95 единиц Добсона, зарегистрированном 1 октября. Ученые видят признаки того, что озоновая дыра 2020 года, похоже, достигла своего максимального размера.

«Существует большая изменчивость в том, как далеко развиваются явления озоновой дыры каждый год. Озоновая дыра 2020 года похожа на дыру 2018 года, которая также была довольно большой и определенно находится в верхней части пакета за последние пятнадцать лет или около того», — Винсент-Анри Пеш, директор Службы мониторинга атмосферы Copernicus в ЕЦСПП. , — говорится в сообщении.

«С возвращением солнечного света на Южный полюс в последние недели мы наблюдали продолжающееся истощение озонового слоя в этом районе. После необычно маленькой и недолговечной озоновой дыры в 2019 году, обусловленной особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова регистрируем довольно большую, что подтверждает необходимость продолжения соблюдения Монреальского протокола, запрещающего выбросы озоноразрушающих химических веществ. ”

Монреальский протокол запрещает выбросы озоноразрушающих химических веществ.После запрета на галоидоуглероды озоновый слой медленно восстанавливался; данные ясно показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры.

Последняя Научная оценка истощения озонового слоя Программы ВМО/ООН по окружающей среде, выпущенная в 2018 году, пришла к выводу, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктидой к уровням, существовавшим до 1980 года, к 2060 году.

Большая озоновая дыра в 2020 году была вызвана сильным, стабильным и холодным полярным вихрем, который удерживал температуру озонового слоя над Антарктидой постоянно низкой.

Истощение озонового слоя напрямую связано с температурой в стратосфере, которая представляет собой слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км над уровнем моря. Это связано с тем, что полярные стратосферные облака, играющие важную роль в химическом разрушении озона, образуются только при температурах ниже -78°C.

Эти полярные стратосферные облака содержат кристаллы льда, которые могут превращать нереакционноспособные соединения в реактивные, которые затем могут быстро разрушать озон, как только становится доступным солнечный свет для запуска химических реакций.Эта зависимость от полярных стратосферных облаков и солнечной радиации является основной причиной того, что озоновая дыра наблюдается только в конце зимы/начале весны.

Концентрация стратосферного озона снизилась почти до нуля над Антарктидой на высоте от 20 до 25 км (50–100 гПа), при этом толщина озонового слоя составляет чуть менее 100 единиц Добсона, что составляет примерно треть его типичного значения за пределами Антарктиды. событий озоновых дыр.

В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август-октябрь) озоновая дыра над Антарктидой увеличивается в размерах, достигая максимума в период с середины сентября по середину октября.Когда в конце весны в Южном полушарии температура высоко в атмосфере (стратосфере) начинает повышаться, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.

 

Крупнейшая в истории озоновая дыра на Северном полюсе наконец-то закрылась Новости и исследования КАМС) сообщает.

«Беспрецедентная озоновая дыра в Северном полушарии 2020 года подошла к концу», — написали исследователи CAMS в Твиттере 23 апреля.

Дыра в озоновом слое – части атмосферы Земли, которая защищает планету от ультрафиолетового излучения – впервые открылась над Арктикой в ​​конце марта, когда необычные ветровые условия удерживали холодный воздух над Северным полюсом в течение нескольких недель подряд.

Эти ветры, известные как полярный вихрь, создали круглую клетку холодного воздуха, что привело к образованию высотных облаков в регионе.Согласно заявлению Европейского космического агентства (ЕКА), облака смешались с искусственными загрязнителями, такими как хлор и бром, разъедая окружающий озоновый газ, пока в атмосфере не открылась массивная дыра, примерно в три раза превышающая размер Гренландии.

В то время как большая озоновая дыра открывается каждую осень над Южным полюсом, условия, которые позволяют этим дырам образовываться, гораздо реже в Северном полушарии, говорят исследователи ЕКА. Арктическая озоновая дыра открылась в этом году только потому, что холодный воздух концентрировался в этом районе гораздо дольше, чем обычно.

В конце прошлой недели этот полярный вихрь «раскололся», заявили исследователи CAMS, создав путь для богатого озоном воздуха, который устремился обратно в район над Северным полюсом.

На данный момент слишком мало данных, чтобы сказать, представляют ли подобные арктические озоновые дыры новую тенденцию. «С моей точки зрения, вы впервые можете говорить о настоящей озоновой дыре в Арктике», — сказал Nature Мартин Дамерис, ученый-атмосферник из Немецкого аэрокосмического центра.

Тем временем ежегодная озоновая дыра в Антарктике, которая существует примерно четыре десятилетия, в обозримом будущем останется сезонной реальностью.Ученые оптимистичны в отношении того, что дыра, возможно, начинает закрываться; оценка, проведенная Всемирной метеорологической организацией в 2018 году , показала, что с 2000 года южная озоновая дыра сокращается примерно на 1–3 % за десятилетие, однако полностью она, вероятно, не заживет по крайней мере до 2050 года. частично ответственны за очевидное сокращение дыры, но заслуга также принадлежит Монреальскому протоколу, глобальному запрету на озоноразрушающие загрязнители, введенному в действие в 1987 году.

Copyright 2020  Space.com , компания будущего. Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять.

Пособие для учащихся — Озоновая дыра

Что это?

Явление, которое мы называем озоновой дырой, было впервые обнаружено в 1980-х годах. Озоновая дыра на самом деле не дыра в буквальном смысле, а скорее больше изнашивания тонкого нормального уровня озона.Он определяется научное сообщество, как и везде, где количество озона в столбе атмосфера ниже 220 Единицы Добсона. Озоновая дыра теперь возникает каждый год в Антарктиде между сентябрем и ноябрем, который является Южным полюсом весна. В это время уровень озона над большей частью Антарктиды уменьшаются примерно на 60% от их обычного количества.

 

Причины озоновой дыры

Когда в 1980-х годах впервые было обнаружено, что минимальный весной уровень озона неуклонно снижался, в научном сообществе стали возникать большие опасения.Почти сразу появились теории относительно причины такого явления были разработаны. Некоторые из этих теорий включали веру в то, что изменение Ветровые условия в Антарктике приводили к тому, что тропосферный воздух с низким содержанием озона взорван в стратосфере. В конечном итоге это оказалось ложным поскольку ученые наблюдали недостаток других газов, которые могли бы присутствовали бы в тропосфере, если бы эта теория была верна. Другая теория включала идею о том, что озон был разрушен химические реакции с другими газовыми примесями.В конце концов, это было эта теория была признана верной. химический виновник этих реакций был определен как хлор, который выбрасывался в атмосферу в основном в виде CFC (см. ниже). Спутниковые данные и наблюдения далее укрепили эту идею, так как было обнаружено, что уровень озона упал уровень ClO (окись хлора — продукт реакция между атомами хлора и кислорода) увеличилась.

 

Что такое ХФУ?

ХФУ, также известные как хлорфторуглероды (состоящие из углерода, фтора, и хлор) были изобретены в начале 1930-х годов.С годами у них выполнял множество функций, включая топливо для аэрозоли, охлаждающие жидкости и электронные чистящие средства для печатных плат. Существуют разные типы ХФУ: ХФУ-11 и 12 для Например, обычные холодильные хладагенты. ХФУ-11 также известен под торговой маркой название фреона.

 

Почему Антарктида?

После определения причины проблемы естественно возникает вопрос, если большая часть ХФУ выбрасываются в крупные промышленно развитые страны, такие как США США и Японии, то почему над Антарктидой образуется озоновая дыра? Ответ кроется как минимум в двух причинах.

Во-первых, когда что-то (например, молекула CFC) выбрасывается в воздух, он не остается в атмосфере непосредственно над источником. Так как ХФУ имеют срок службы несколько десятков лет, они достаточно долго остаются в первозданном виде. совершить свое путешествие в стратосфера. Ключом к долгому сроку службы CFC является их нереактивность. Они не реагируют с другими веществами в тропосфера, и только разорваться в стратосферы при воздействии на них высокоэнергетического ультрафиолетового излучения — процесс, который может занять несколько лет.Поэтому ветры в тропосфере и стратосфера имеют достаточно времени, чтобы распределить молекулы CFC по глобус

Во-вторых, погодные условия в Антарктиде таковы, что они поощрять создание так называемых полярных стратосферных облаков (ЧПК). Эти облака образуются только при устойчиво холодных условия, поэтому они обычно встречаются только в Антарктиде (ПСК также можно найти в Арктике, но поскольку погода не такая устойчиво холодная, они реже.) Чтобы понять, почему PSC способствуют истощение озонового слоя, больше информации о взятии химии нужно место в стратосфере.

Как упоминалось ранее, когда ХФУ попадают в стратосферу, они подвергается воздействию высокоэнергетических ультрафиолетовых лучей солнца, которые вызвать отрыв хлора (химический символ Cl) от молекулы CFC. Один атом хлора способен расщепить более 1000 озона молекул (например, по реакции Cl + O 3 -> ClO +O 2 ), прежде чем он снова попадет в стойло молекулы (иногда называемые резервуарными веществами), такие как нитрат хлора (ClONO 2 ).Этот факт интересен само по себе, потому что это частично объясняет уменьшение содержания озона наблюдается во всем мире. Но это не объясняет озоновую дыру, который образуется только при повторном выделении хлора из резервуарные вещества.

Здесь в игру вступают PSC. На поверхности этих ледяных облака, вещества резервуара снова превращаются в более активные формы хлора. Например, ClONO 2 реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием газообразного хлора (Cl 2 ) и HNO 3 .В период полной темноты во время полярной ночи большие количества Cl 2 могут накапливаются, но все же наблюдается лишь незначительное уменьшение содержания озона.

Массовое разрушение озона, которое в конечном итоге приводит к озону отверстие происходит только тогда, когда первые лучи солнечного света попадание в атмосферу Антарктиды после полярной ночи, расщепление Cl 2 на два атома хлора (Кл 2 -> 2 Кл). Теперь разрушение озона может начаться снова через реакция Cl + O 3 -> ClO + O 2 (It Само собой разумеется, что полная химия, которая происходит на гораздо сложнее).

Так как хлора в активной форме в конце полярная ночь (сентябрь в Антарктиде) озон отверстие может вырасти до размера больше, чем США. В Южный полюс, уровень озона ниже 100 единиц Добсона в настоящее время часто наблюдаются в конце сентября и начале октября. До появления озоновой дыры типичные значения содержания озона составляли 300 Единицы Добсона.

 

Актуальность для остального мира

Поскольку озоновая дыра находится далеко от большей части человеческой популяции, было бы легко отмахнуться от него как от явления, не относящегося к делу. остальному миру.Однако он оказывает существенное влияние на остальное общество. Во-первых, океаны вокруг Антарктиды богаты жизнью, что угрожает повышенное ультрафиолетовое излучение под озоновой дырой. Во-вторых, когда полярный вихрь, который удерживает обедненный озоном воздух над Антарктидой во время весна, распадается, воздух с низким содержанием озона рассеивается над близлежащими населенными пунктами. К таким областям относятся Австралия, Новая Зеландия, Южная Аргентина и Южное Чили. И в-третьих, есть опасения, что стратосфера над Северным полюсом может остыть в течение следующего десятилетия.Если бы это было так, СПКЯ стал бы более частым в северном полушарии, вызывая серьезное истощение озонового слоя над Аляской, Канада, Северная Европа и Сибирь. Здесь человеческих поселений гораздо больше чаще, чем в Южном полушарии.

 

Что делается по этому поводу?

В свете растущего количества свидетельств того, что искусственные продукты были частично ответственность за недавно обнаруженную озоновую дыру, мир согласился с тем, что меры нужно было взять.В результате 24 страны собрались в сентябре 1987 г. разработал то, что мы знаем как Монреальский протокол, договор, призванный ограничить производство фреонов и других озоноразрушающих веществ (всего 95 химикатов), с конечной целью полного прекращения их производства. Как указано в первоначальный протокол, развитые страны должны будут отказаться от ХФУ производство полностью к 1996 году. Развивающиеся страны также были признаны в соглашение, а на окончание производства отводилось больше времени — им давали до 2010 года для выполнения той же задачи.Однако Монреальский протокол был разработан таким образом, чтобы изменения были легко выполнены, и были. С 1987 года в первоначальный документ был внесен ряд поправок, что приводит к более быстрому сокращению озоноразрушающих веществ. Эти дополнения включают Лондон, Вену, Копенгаген, Монреаль и Пекин. поправки. Более подробная информация о Монреальском протоколе представлена здесь (PDF-документ).

 

Вернуться к указателю гида .

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.