4. Озоновые дыры над Антарктикой
О этом, то что с озоном совершается никудышное, информируют озоновые дырки, возникающие любую весну надо Антарктикой. Потом совершается специальная движение атмосферы в зимние и вешние месяцы – некто как оказалось отдельным с легких тьмы посредственных широт. С иной края, тут в зимнее период крайне никак не большие температуры в стратосфере (далее, нежели в Арктике), то что способствует развитию противоположных стратосферных облачков. Весной (февраль–март) 1988 и 1989гг. проводились розыски действа, аналогичного антарктической “озоновой дыре”, в Арктике. Синоптическая атмосфера в приполярной стратосфере различается с такой в Антарктике. Меньше выявленный раннезимний кругополярный ураган никак не предоставляет приполярной обстановке основательно остынуть, а из-за этого никак не возникает обстоятельств с целью создания стратосферных облачный. Кроме данного, совсем никак не останавливается бартер атмосферой с состоятельным озоном посредственными широтами. Подобным способом, никак не необходимо ждать и действа “ озоновой дыры” в настолько ведь очевидном варианте, равно как в полдневном полушарии. Исследования 1988 и 1989 гг. обнаружили в таком случае, то что целостного, единого действа снижения N (O3), сравнимого с антарктической “дырой”, в Арктике отсутствует. Но в единичных зонах обнаружены сравнительно незначительные сфере с дешёвыми N (O3) (“микро дыры”), какие имеют все шансы являться связанны с местными ураганами, возникающими присутствие разрушении основного циркумполярного бури. К образцу, один с подобных “микро дыр” существовала обнаружена по весне 1989 г. в промежуток самолетных замеров надо нордовой составляющей Норвегии, о нежели гооврилось в печати. Таким способом, “озоновая дыра” является результатом загрязнения атмосферы хлорсодержащими сочетаниями. Сильный итог уменьшения N (O3) непосредственно по весне в противоположной сфере полуденного полушария сопряжен с особенностью синоптической ситуации в зимней антарктической стратосфере. Присутствие в стратосфере хим. элементов в варианте жестких элементов содействует ломанию озона. Выдворяемые в атмосферу элемента, имеющие галоген, неметалл, элемент, газ и др., имеют все шансы длительное период пребывать потом, в инертных конфигурациях и никак не равно как рушить газ. В специальных обстоятельствах в зимнее период и по весне надо Антарктикой происходит продуктивное перемена инертных хлорных сочетаний в функционирующие, какие интенсивно разрушают газ. Замера с помощью спутников, ракет, шаров-зондов и самолетных лабораторий обнаружили, то что в данный время года опасность с целью озона, окиси хлора ClO в СТО – ПЯТЬСОТ один раз более, нежели в посредственных широтах в данных ведь вышинах. В главную очередность, ClO «поедает» газ в стратосфере Антарктики. В конкретных вышинах его остается только лишь только 5% прошлого числа! В случае если взять газ в абсолютно всех вышинах, в таком случае его число в участке озоновой дырки по весне в Антарктике уменьшается наполовину. Подобным способом, исключаемые народами в атмосферу элемента выносятся перемещением атмосферы в все без исключения широты и долготы. В Антарктике в окончании зимы и по весне они становятся в специальных естественных обстоятельствах, какие дают возможность им активизироваться и продуктивно разрушать стратосферный газ. Из данного возможно совершить заключение, то что так как подобные специальные требование в стратосфере имеются, только лишь в Антарктике в этом случае проблема озоновой антарктической дырки считается районной, областной, а никак не мировой. Однако, к огорчению, данное никак не таким образом. Трудность в этом, то что полный газ в обстановке Территории, в этом количестве приземной ряд атмосферы, тропосферу, стратосферу и больше (мезосферу и термосферу), в совершенно абсолютно всех долготах и широтах единственен. В 1 участках некто появляется продуктивно и постоянно, в других – неэффективно и только лишь с происшествия к случаю, в 1 участках основанный газ живет годы, а в иных – только лишь только факторы, однако, этим никак не меньше, полный газ около Территории пребывает равно как б в переходящих резервуарах. По этой причине, в случае если некто исчезает в отсутствии компенсации в 1 участке (в этом случае в Антарктике), в таком случае данное поменяет соотношение озона в многочисленном масштабе. Другая трудность в случае если существует возмещение. Таким образом, в случае если б вешнее распад озона в Антарктике возместилось его ростом в последующие сезоны, в этом случае ежегодный соотношение был б оставлен. Трущоба существовала б никак не опасна в значении поглощения общественного озона. Абсолютной компенсации разваленного по весне в Антарктике озона никак не совершается, и в совокупном равновесии в целом дольнего озона любой время существует недостаток, что увеличивается с г. к г.. Смотри данным-в таком случае и опасна с целью целой Территории озоновая трущоба надо Антарктикой.
5. Разрушение озона хлорфторуглеродами
В 1985 г. эксперты по исследованию атмосферы из Британской Антарктической Службы заявили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде снизилось за период с 1977 по 1984 г. на 40%. Спустя время данное заключение подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона растилается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. существенную часть нижней стратосферы. Наиболее детальным изучением озонного покрова над Антарктидой был международный Самолетный Антарктический Озонный Эксперимент. В его процессе эксперты из 4 стран несколько раз поднимались в область пониженного содержания озона и подобрали подробные сведения о ее объёмах и проходящих в ней химических процессах. По сути это означало, что в полярной атмосфере имеется озонная "дыра". В начале 80-х согласно измерениям со спутника "Нимбус-7" аналогичная дыра была обнаружена и в Арктике, разумеется она охватывала значительно минимальную площадь и снижение уровня озона в ней было не так велико - приблизительно 9%. В среднем по Земле с 1979 по 1990 г. сущность озона упало на 5%.
Данное начало обеспокоило как научных работников, так и обширное общество, поскольку из него следовало, что слой озона, находящийся вокруг нашей планеты, подвергается большей опасности, чем считалось ранее. Истончение данного покрова может привести к тяжелым последствиям для человечества. Содержимое озона в атмосфере менее 0.0001%, однако именно озон целиком впитывает жесткое ультрафиолетовое излучение солнца с длиной волны l<280 нм и значительно ослабляет полосу УФ-Б с 280<l<315 нм, наносящие серьезные поражения клеткам живых организмов. Снижение концентрации озона на 1% приводит в среднем к повышению интенсивности жесткого ультрафиолета у поверхности земли на 2%. Данный анализ подтверждается измерениями, протянутыми в Антарктиде правда, из-за низкого положения солнца, интенсивность ультрафиолета в Антарктиде все еще ниже, чем в средних широтах. Согласно собственному влиянию на живые организмы жесткий ультрафиолет близок к ионизирующим излучениям, однако, из-за большей, чем у g-излучения длины волны он не способен проникать глубоко в ткани, и поэтому поражает только поверхностные органы. Жесткий ультрафиолет обладает достаточной энергией с целью уничтожения ДНК и других органических молекул, что может вызвать рак кожи, в особенности быстротекущую злокачественную меланому, катаракту и иммунную недостаточность. Безусловно, жесткий ультрафиолет способен вызывать и простые ожоги кожи и роговицы. Уже сейчас абсолютно всем значительное повышение числа заболевания раком кожи, однако, значительно количество других факторов (например, возросшая популярность загара, приводящая к тому, что люди больше времени проводят на солнце, подобным случаем получая большую дозу УФ облучения) не позволяет однозначно утверждать, что в этом повинно уменьшение содержания озона. Жесткий ультрафиолет плохо поглощается водой и поэтому представляет большую опасность для морских экосистем. Исследования выявили, что планктон, живущий в приповерхностном слое при увеличении интенсивности жесткого УФ основательно пострадать и даже погибнуть целиком. Планктон находится в основании пищевых цепочек практически всех морских экосистем, поэтому без преувеличения можно сказать, что практически вся жизнь в приповерхностных слоях морей и океанов может исчезнуть. Растения менее чувствительны к жесткому УФ, однако от превышения дозы могут пострадать и они. В случае если содержание озона в атмосфере значительно снизится, человечество легко отыщет метод уберечься от жесткого УФ излучения, но при этом рискует умереть от голода
6. Источники возникновения и разрушения озона
Воздух станет перевоплощаться в газ около влиянием ключей энергии, размер квант какой достаточна с целью разрыва связи в его двухатомной молекуле. Значительная доля аналогичных отвлеченных товарищ с товарища атомов, весьма функциональных, рекомбинирует вновь в двухатомные молекулы, однако определенная доля – в трехатомные молекулы озона. Наиболее эффективно данный процедура идет в высших пластах атмосферы, в вышине 20–50 километров, в каком месте около воздействием строгого ультрафиолетового испускания Небесного светила возникает практически целый голубое топливо. Относительно с данным в таком случае число озона, что появляется присутствие ненастных разрядах и иных электро явлениях в плоскости Территории, весьма не достаточно. Аналогичным способом, комбинация озона идет в денной сторонке земли, присутствие данном в тропиках интенсивнее, нежели в посредственных и больших широтах. Механический. ant. вынуждённый развал озона и его развал в содействии с разными атмосферическими примесями протекают постоянно. В следствии появляется динамическое баланс среди синтезом и распадом озона, и его сосредоточение время от времени изменяется в 0,5–1% с посредственного степени. С мишенью этого, для того чтобы выяснить, в котором участке и котором числе существует озона, нужно проанализировать информаторы его доход и зоны пропадания. Газ выражается разными методами. Данное и химический, и физико-химический движения (формирование озона у общеземной плоскости в период гроз и в следствии воздействия перетлевающих электро разрядов). Исчезает газ в различных вышинах кроме того согласно различным обстоятельствам. В 1 вышинах его рушат одни химический сочетания, а в иных – прочие. К этому ведь, газ передвигается в обстановке. Согласно данной обстоятельству с целью этого, для того чтобы осознать, равно как разделен газ около Территории и равно как изменяется в периода данное разделение, необходимо проконтралировать все без исключения движения, с каковых находится в зависимости число озона. Общая модель смотрится таким образом. В стратосфере газ возникает с атмосферы около воздействием погожих проблесков. Исчезает тут газ в разных реакциях с хим сочетаниями. Подобным способом в обстановке с СТО километров и вплоть до плоскости Территории происходит интенсивное смешивание, означает входить в отклик с озоном в стратосфере имеют все шансы химический сочетания, какие возникли в Нашей планете, в её околоземном покрове, и далее с-из-за размешивания существовали вызваны в стратосферу. С целью этого, для того чтобы ряд остался (бесспорно, некто обязан изменяться в связи с периода дней, сезона, безоблачной инициативности и т.д., однако данные перемены совершаются с некоторыми этапами, и с-из-за их ряд озона пропасть никак не способен), должен функционировать соотношение среди числом озона, какой появляется, и числом озона, какой исчезает, рушится. Поскольку совершаются никак не только лишь горизонтальные передвижения атмосферического газа (а одновременно с ним и озона), в таком случае доля этого озона, тот или иной появился в стратосфере, выносится книзу, в тропосферу, а кроме того доходит общеземной плоскости. Но газ, какой пребывает в тропосфере, менее сентиментален, нежели стратосферный газ. В следствии чего же? В главную очередность, вследствие того, то что в тропосфере значительно далее жар, нежели в стратосфере. А нежели больше жар озона, этим стремительнее некто рушится. В случае если жар озона возрастет вплоть до 2000С, в таком случае некто полный рушится. Подобным способом избавляются с озона в лабораторских обстоятельствах и в различных аппаратах, какие предусмотрены с целью замера озона. Отсюда необходимо то что, этот газ, какой появился в стратосфере и никак не смог спуститься книзу, в тропосферу, станет уцелеть существенно продолжительнее, нежели некто протянул б в стратосфере. В тропосфере газ кроме того рушится существенно медлительнее, нежели в стратосфере. Данное совершается около воздействием заметного ясного испускания. По этой причине эксперты сообщают, то что в тропосфере газ более консервативен, нежели в стратосфере. Основанный в стратосфере газ идет книзу вплоть до плоскости Территории. Некто тут смешивается с данным озоном, какой появился в околоземном покрове атмосферы. В промежуток гроз газ появляется в следствии перетлевающих электрических разрядов. Кроме данного, в больших заселенных местах быстро протекают взаимодействия фотохимического окисления некрепких углеводородов и спиртов перекисью азота. Перекись азота функционирует в околоземное лёгкое место крупных населенных пунктов в составе авто выпускных газов. Нежели более появляется перекиси азота в атмосфере, этим успешнее возлюбленная присутствие ультрафиолетовом облучении отвечает с некрепким углеродом, этим более появляется озона. Возникающий подобным посредством газ в больших заселенных местах создает озоновый сумел. Некто опасен, функционирует возбуждающе в взгляд и не соблюдает подобные аграрные культуры, равно как сигареты, коринка и др.
Таким образом, проблему стратосферного озона, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения Солнца, нельзя рассматривать саму по себе, отдельно от всей атмосферы, ее динамики. Благодаря этой динамике многие промышленные выбросы в атмосферу достигают стратосферы и вызывают там разрушение озонового слоя.
Из вышесказанного следует, что для того, чтобы понять, что и в какой мере угрожает слою озона в стратосфере, надо рассмотреть достаточно подробно все указанные вопросы. Только выяснив, за счет чего образуется озон и за счет чего он разрушается, можно понять причины изменения озонового слоя и пути его стабилизации. Особенно тщательно надо остановиться на реакциях, в которых стратосферный озон разрушается, поскольку сейчас уже не вызывает сомнения, что они и угрожают слою полным исчезновением. Имеется очень существенное различие в условиях жизни озона (эффективности его образования и продолжительности жизни и т.д.) не только на разных высотах в атмосфере, но и на разных широтах. Собственно, это неудивительно, поскольку вся околоземная оболочка по своим свойствам различается на разных широтах. Это отличие вызвано не только разной освещенностью атмосферы солнечным излучением. Оно обусловлено также конфигурацией магнитной оболочки Земли – магнитосферы. Магнитное поле Земли не влияет на проникновение к Земле и ее атмосфере солнечного волнового излучения (видимого света, рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного излучения). Но оно принципиально влияет на движение к Земле солнечных заряженных частиц. Наиболее доступными для этого излучения оказываются те области на Земле, где магнитное поле направлено вертикально или почти вертикально. Известно, что это реализуется в высоких широтах северного и южного полушарий. Поэтому в этих областях наблюдаются полярные (северные и южные) сияния. Корпускулярная радиация Солнца зависит от солнечной активности, которая постоянно меняется. Поэтому условия в атмосфере меняются с изменением солнечной активности. Ясно, меняется и количество озона.
Таким образом, озон (его концентрация, движение, распределение по высоте и т.д.) зависит не только от земных факторов, но и от космических. Например, при вторжении в атмосферу высоких широт (в зоне полярных сияний) солнечных заряженных частиц концентрация озона может меняться на десятки процентов. В будущем в результате динамики атмосферы это изменение распространится и на средние и на низкие широты.
Из сказанного выше ясно, что слой озона вокруг Земли не является чем-то постоянным, неизменным, одинаковым. Его характеристики весьма меняются в зависимости от большого числа факторов. Это и солнечная активность, которая определяет интенсивность потоков солнечных заряженных частиц, и региональные особенности, и свойства подстилающей поверхности и т.д. За время измерений озона наблюдались весьма значительные его изменения. Всегда наибольшие изменения общего содержания озона наблюдались в высоких широтах. Так, среднесуточные значения общего содержания в высоких широтах северного полушария в весеннее равноденствие могут меняться на 150%! В низкоширотной зоне (от экватора до 300 северной широты) эти изменения не существенны.
Здесь приведены только некоторые свойства атмосферного озона, но и из сказанного ясно, насколько важно понять изменения в озоновом слое, обусловлены антропогенным влиянием, и изменения, являющиеся последствиями воздействия естественных факторов.