Толщина озонового слоя

Защита озонового слоя

Озоновый слой расположен на высоте от 12 до 50 км над поверхностью Земли. Озон в относительно высокой концентрации поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и тем самым защищает живые организмы от губительного излучения. Толщина озонового слоя Земли измеряется в единицах Добсона (DU).

1 DU — это слой озона толщиной 10 мкм при стандартных условиях, или 2,69·10^16 молекул в атмосферном столбе с площадью основания в 1 квадратный сантиметр поверхности Земли (0,447 миллимоля на квадратный метр).

Средняя толщина озонового слоя Земли равна 300 DU, то есть, под давлением в 1 атмосферу стратосферный озон образовал бы слой толщиной 3 мм.

Озоновая дыра: история обнаружения

Концентрация стратосферного озона стала предметом серьезного изучения лишь в 70–80-х годах прошлого столетия.

В 1974 году химики из Калифорнийского университета Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роланд предположили, что такие соединения, как хлорфторуглероды (ХФУ), попадая в атмосферу, могут разрушать стратосферный озон.

Обнаружение «озоновой дыры» над Антарктикой подтвердило это предположение. Подробнее

Меры по сохранению озонового слоя в мире

Справиться с разрушением озонового слоя не по силам ни какой-то отдельно взятой стране, ни даже группе стран. Ликвидация общей угрозы требует объединения усилий практически всех наций. Подробнее

Меры по сохранению озонового слоя в России

В 2015-2019 годах, согласно требованиям Монреальского протокола, объем потребления ГХФУ в России не должен превышать 90% от базового уровня, что соответствует 399,6 тонны ОРС в год.

Чтобы предотвратить потенциально возможный выход страны из режима соблюдения этого международного соглашения в 2015 году, Минприроды России инициировало разработку проекта по сокращению потребления озоноразрушающих веществ.

Во многом благодаря реализации этого проекта Российской Федерации удалось выполнить взятые на себя обязательства —потребление ОРВ в России в 2015 году составило 344,67 тонны ОРС. Подробнее

Распространенные мифы об озоновых дырах

Существует несколько широко распространённых мифов, касающихся как значения озонового экрана, так и причин образования озоновых дыр. Увы, реальность, как обычно, прозаичнее и в чем-то страшнее выдумок конспирологов. Подробнее

Озоноразрушающие вещества и экологически безопасные альтернативы

На замену ГХФУ должны прийти вещества, которые не только не разрушают озоновый экран планеты, но и не приводят к парниковому эффекту и не наносят иного вреда окружающей среде. Подробнее

Аммиак как хладагент

«Аммиак как хладагент» — это название новой рубрики журнала «ЮНИДО в России» и нового раздела портала www.ozoneprogram.ru. В них мы хотим поделиться богатым международным опытом использования аммиака, который во многих случаях может стать энергоэффективной и экологически безопасной альтернативой гидрофторуглеродным хладагентам (ГФУ). Подробнее

Европейский опыт F-регулирования

Вступление в силу Монреальского протокола явилось стимулом для бурного роста производства ГХФУ и ГФУ, предлагавшихся в качестве замены ХФУ. Концентрации ГФУ и ГХФУ в атмосфере увеличивались со скоростью 15–20% в год.

Страны Европейского Союза, озабоченные воздействием этих веществ на климат планеты, разработали и внедрили меры по регулированию оборота фторсодержащих газов.

При подготовке концепции Проекта ЮНИДО/ГЭФ – Минприроды России этот опыт был учтен, и при осуществлении конверсии на озонобезопасные вещества предполагается использовать альтернативы, не содержащие фтор. Подробнее

Смотрите также…

Ссылки на близкие по тематике страницы сайта. Подробнее

Видеоматериалы по теме

Фильм «Антарктика. Озоновая дыра» Подробнее

Источник: http://www.ozoneprogram.ru/ozon_sloi/

Что такое озоновый слой?

Как может быть такое, когда нечто настолько мелкое и практически незаметное оказывает глобальное воздействие на весь мир и на жизнь в нем. Оказывается, может – тончайший озоновый слой в земной атмосфере оберегает всю нашу планету от опасного космического влияния. Но что такое этот озоновый слой?

Озоновый слой – самый тонкий и легкий слой в атмосфере, находящийся на высоте от 15 до 50 км над поверхностью Земли.

В разных широтах Земли озоновый слой находится на разной высоте, а также имеет разную толщину.

Но в целом концентрация озона в атмосфере ничтожно мала, если собрать весь озон в равномерный слой и покрыть всю планету, то его толщина будет составлять десятые доли миллиметра.

Обратите внимание

Сам озон представляет собой одну из разновидностей молекул кислорода и состоит из трех атомов кислорода О3. Образуется озон в средних слоях стратосферы, под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения молекулы обычного кислорода О2 распадаются на два атома, которые затем вступают в реакцию с другими молекулами О2 и в результате получается трехатомный О3.

Озоновый слой занимает важнейшее место в обеспечении условий для жизни на Земле. Именно этот слой блокирует пагубное для всех живых организмов излучение Солнца. Ультрафиолетовые лучи при длительном воздействии вызывают у людей рак кожи, ожоги сетчатки глаз, способствуют снижению иммунитета. Для животных и растений УФ-лучи также очень вредны.

Если бы озоновый слой когда-то не сформировался, жизнь на Земле имела бы совершенно иной облик и, вполне вероятно, существовала бы только в морях и океанах, скрываясь под толщей воды от опасной солнечной радиации.

Озоновый слой – это настоящий щит, оберегающий Землю уже многие тысячи лет. Точно неизвестно когда этот слой сформировался, однако достоверно известно, что за последние 40 лет концентрация озона в атмосфере очень сильно снизилась.

В некоторых регионах уровень озона снизился настолько, что это привело к возникновению так называемых озоновых дыр в атмосфере.

Совет

Самая большая дыра находится над Антарктидой, ее площадь почти вдвое больше чем у самого ледяного материка.

К снижению уровня озона привела промышленная деятельность человека, в частности выбросы бромо и хлоро содержащих фреонов, а также различных галогенов. Около 80% от всего распавшегося озона в стратосфере приходится именно на эти элементы.

Даже несмотря на то, что в 1985 году был принят протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (он же Монреальский протокол), в котором запрещалось производство любых подобных веществ концентрация озона в атмосфере все еще продолжает снижаться.

Ученые полагают, что даже при самых благоприятных условиях (полное отсутствие выбросов) озоновый слой сможет восстановиться только через 30 – 50 лет.

Важно

Трудно представить, какая судьба ждет нас и нашу планету в будущем, ведь темпы промышленного производства не снижаются, а наоборот увеличиваются, соответственно возрастает и уровень вредных выбросов. Получается, что мы сами себя же и погубим…

Источник: http://wildwildworld.net.ua/why/chto-takoe-ozonovyi-sloi

Озоновый слой планеты

Озоновый слой расположен в стратосфере Земли, на высоте 15-30 километров над поверхностью планеты (на полюсах он опускается до 15 км, а в тропиках поднимается до 30 км, в умеренных же широтах придерживается средней высоты, 20-25 км).

Вообще говоря, озон в атмосфере содержится не только в стратосфере, просто там находятся его наибольшие скопления (порядка 90% атмосферного озона), вот и назвали этот участок озоновым слоем. Другое его название — Озоносфера.

Роль озонового слоя Земли

Озоносфера защищает Землю от излучения Солнца. Не будь её, и мы тут же погибли бы, как и многое живое на планете.

К счастью, озоновый слой существует, и потому нам можно не бояться космической радиации. Правда, поглощает озон лишь часть излучения, так что не стоит считать, что он является панацеей.

К примеру, не защищает озоновый слой от ультрафиолета, а потому нельзя долго находиться под палящими лучами Солнца летом (в полдень наиболее опасно). А вот утром или вечером солнечный лучи, наоборот, принесут лишь пользу (а осенью/зимой/весной так и вообще в любое время дня Солнце полезно).

Причины разрушения озонового слоя

В последнее время появилось много разговоров о разрушении озонового слоя и появлении озоновых дыр. Стоит заметить, не беспочвенно. Дыр в защитной оболочке и правда много.

Ошибаются многие люди в другом — считая, что всему виной человек. Это не так.

Да, деятельность человека оказывает значительное влияние на природу в целом, и озоносферу в частности, но существуют и другие причины её разрушения — природные.

Антропогенные причины:

  • — Загрязнение воздуха фреонами.
  • — Запуск ракет и спутников.
  • — Использование авиатранспорта на большой высоте (около 15 км).

Природные причины:

  • — Полярная ночь. Низкие температуры способствуют разрушению озонового слоя. А во время полярной зимы (когда почти полгода не показывается Солнце) температуры опускаются до очень низких значений, что ускоряет разрушение озоносферы.
  • — Перламутровые облака. Одним лишь своим появлением они предзнаменуют разрушение озонового слоя, поскольку несут в себе пагубные для озоносферы химические соединения.Что интересно, раньше перламутровые облака появлялись редко, и лишь около земных полюсов. Но сейчас их можно встретить всё чаще и чаще, причём даже в умеренном климатическом поясе.
  • — Полярный вихрь. Образуясь в атмосфере при достаточно низких температурах данное явление приводит к значительному разрушению озонового слоя. Так происходит из-за химических реакций в стратосфере, которые вызывает полярный вихь.

Заключение

В настоящее время осуществляются различные проекты, призванные не только сохранить, но и восстановить озоновый слой. Но уйдут на это десятилетия. Однако, люди всё же способны учиться на своих ошибках, а потому, я уверен, озоносфера будет по-прежнему надёжно оберегать нас от опасности.

Как может быть такое, когда нечто настолько мелкое и практически незаметное оказывает глобальное воздействие на весь мир и на жизнь в нем. Оказывается, может — тончайший озоновый слой в земной атмосфере оберегает всю нашу планету от опасного космического влияния. Но что такое этот озоновый слой?

Озоновый слой — самый тонкий и легкий слой в атмосфере, находящийся на высоте от 15 до 50 км над поверхностью Земли.

В разных широтах Земли озоновый слой находится на разной высоте, а также имеет разную толщину.

Но в целом концентрация озона в атмосфере ничтожно мала, если собрать весь озон в равномерный слой и покрыть всю планету, то его толщина будет составлять десятые доли миллиметра.

Обратите внимание

Сам озон представляет собой одну из разновидностей молекул кислорода и состоит из трех атомов кислорода О3. Образуется озон в средних слоях стратосферы, под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения молекулы обычного кислорода О2 распадаются на два атома, которые затем вступают в реакцию с другими молекулами О2 и в результате получается трехатомный О3.

Озоновый слой занимает важнейшее место в обеспечении условий для жизни на Земле. Именно этот слой блокирует пагубное для всех живых организмов излучение Солнца. Ультрафиолетовые лучи при длительном воздействии вызывают у людей рак кожи, ожоги сетчатки глаз, способствуют снижению иммунитета.

Для животных и растений УФ-лучи также очень вредны.

Если бы озоновый слой когда-то не сформировался, жизнь на Земле имела бы совершенно иной облик и, вполне вероятно, существовала бы только в морях и океанах, скрываясь под толщей воды от опасной солнечной радиации.

Озоновый слой — это настоящий щит, оберегающий Землю уже многие тысячи лет. Точно неизвестно когда этот слой сформировался, однако достоверно известно, что за последние 40 лет концентрация озона в атмосфере очень сильно снизилась.

В некоторых регионах уровень озона снизился настолько, что это привело к возникновению так называемых озоновых дыр в атмосфере.

Совет

Самая большая дыра находится над Антарктидой, ее площадь почти вдвое больше чем у самого ледяного материка.

К снижению уровня озона привела промышленная деятельность человека, в частности выбросы бромо и хлоро содержащих фреонов, а также различных галогенов. Около 80% от всего распавшегося озона в стратосфере приходится именно на эти элементы.

Даже несмотря на то, что в 1985 году был принят протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (он же Монреальский протокол), в котором запрещалось производство любых подобных веществ концентрация озона в атмосфере все еще продолжает снижаться.

Ученые полагают, что даже при самых благоприятных условиях (полное отсутствие выбросов) озоновый слой сможет восстановиться только через 30 — 50 лет.

Трудно представить, какая судьба ждет нас и нашу планету в будущем, ведь темпы промышленного производства не снижаются, а наоборот увеличиваются, соответственно возрастает и уровень вредных выбросов. Получается, что мы сами себя же и погубим…

Источник: https://magictemple.ru/ozonovyj-sloj-planety/

Какая толщина озонового слоя Земли? Почему он разрушается над Антарктикой?

Озоновый слой является важной составляющей частью для нашей планеты, целостность которого можно восстановить, уменьшив выбросы вредных веществ.

Многие из нас наверняка слышали о таком природном явлении как озоновый слой. Это защитный механизм Земли, который препятствует проникновению ультрафиолетового излучения. К сожалению, слой озона со временем разрушается и виной тому необдуманная деятельность человека.

Выхлопы вредных веществ в атмосферу отрицательно влияют на защитный слой, год за годом ухудшая экологическое состояние планеты. Если темп загрязнений не уменьшить, то самые худшие опасения учёных могут оправдаться.

Википедия: озоновый слой

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), с наибольшим содержанием озона, образовавшимся в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород (О2).

Так какие же размеры имеет озоновый слой Земли? Большинство из нас будут удивлены, но на самом деле слой озона имеет толщину всего лишь 3 мм! Этот факт подтверждён научно, вопреки мнению, что столь значимая и важная система для нашей планеты должна иметь толщину хотя бы в несколько метров. Это действительно интересная и познавательная информация, которой легко удивить своих друзей и знакомых.

Читайте также:  Интересные истории из жизни эйнштейна

Почему над Антарктикой разрушается озоновый слой

Осенью и в начале зимы (когда в Южном полушарии наступают весна и лето) озоновый слой над Антарктикой становится особенно тонким, местами исчезая совсем. Этот факт зафиксирован многолетними измерениями концентрации озона в стратосфере.

Подробные отчеты, переданные со спутников, ежедневно размещаются на сайте NASA. Почему гигантские озоновые дыры площадью более 20 миллионов км2

Аномалии озонового слоя над Антарктикой заметили в 1970-е годы — раньше ничего катастрофического там не наблюдали. Отсюда и родилась гипотеза о том, что озон разрушают промышленные газы.

Обратите внимание

Но как они пoпaдают к Южному полюсу? Полагают, что фреоны разносятся ветрами по всей планете, их концентрация в атмосфере примерно везде одинакова.

При очень низких температурах, которые бывают в Антарктике, начинаются необычные химические реакции: на ледяных кристалликах стратосферных облаков из фреонов выделяется свободный хлор и замерзает. С приходом весны льдинки тают, хлор освобождается и разрушает озон. Вроде все ясно, но посмотрите на рисунок.

Антарктическая озоновая аномалия принимает форму звезды. Почему? На это вопрос нашли ответ российские ученые, но от общепринятой — гетерогенной — гипотезы им пришлось отказаться. Они заметили, что «дыра» простирает свои лучи над зонами крупных разломов.

Из этих разломов периодически происходят мощные выбросы глубинных газов, в том числе водорода и метана, которые, достигая стратосферы, разрушают озон.

А минимальная толщина озонового слоя находится на пересечении разломов — в море Росса, где расположен активнейший вулкан планеты — Эребус.

Журнал «Вокруг света»

Источник: http://BraveDefender.ru/tolshhina-ozonovogo-sloya/

Что такое озоновый слой и почему его разрушение вредно?

Функции озонового слоя

В 20 – 50 километрах над поверхностью Земли в атмосфере находится слой озона. Озон — это особая форма кислорода. Большинство молекул кислорода воздуха состоит из двух атомов. Молекула же озона состоит из трех атомов кислорода.

Озон образуется под действием солнечного света. При столкновении фотонов ультрафиолетового света с молекулами кислорода от них отщепляется атом кислорода, который, присоединившись к другой моле куле О2, образует Оз (озон).<\p>

Толщина озонового слоя

Озоновый слой

Озоновый слой атмосферы очень тонок.

Если всем имеющимся в наличии озоном атмосферы равномерно покрыть участок площадью в 45 квадратных километров, то получится слой толщиной в 0,3 сантиметра.

 Немного озона проникает с потоками воздуха в нижние слои атмосферы. Когда лучи света реагируют с веществами, содержащимися в выхлопных газах и промышленных дымах, тоже образуется озон.

Опасность и полезность озонового слоя

Жарким туманным днем в загазованной местности уровень озона может достигнуть угрожающих величин. Дыхание озоном очень опасно, так как этот газ (трехатомный кислород) разрушает легкие. Пешеходы, вдыхающие большое количество озона, начинают задыхаться и ощущать боль в груди.

Деревья и кусты, обрамляющие загазованные магистрали, при высоких концентрациях озона в воздухе перестают нормально расти. Но если озон находится там, где ему положено быть — на большой высоте, то он очень даже полезен для здоровья. Озон поглощает ультрафиолетовые лучи. Это те самые лучи, от которых кожа становится загорелой.

Но если на кожу падает избыток ультрафиолетового излучения, то можно получить солнечный ожог или заболеть раком кожи.

Интересный факт: ученые подсчитали, что увеличение площади озоновой дыры на 1 процент вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3 – 6 процентов.

Что разрушает озоновый слой?

Об озоновом слое атмосферы ученые узнали в 70  годы. Было сделано открытие, что производные хлор фтор углерода (фреоны) — соединения, применяющиеся в холодильниках, кондиционерах и аэрозольных баллонах — уничтожают озон. Фреоны выделяются в атмосферу при каждом использовании баллончика с дезодорантом или лаком для волос.

Поднимаясь в верхние слои атмосферы, молекулы фреонов взаимодействуют с молекулами озона. Под действием солнечной радиации фреоны выделяют хлор, который расщепляет озон с образованием обычного кислорода. В месте такого взаимодействия озоновый слой разрушается – исчезает.

В 1978 году, основываясь на данных о действии фреонов на озоновый слой атмосферы, правительство Соединенных Штатов Америки (США) запретило производство и продажу аэрозолей, содержащих фреоны. Правда, производители аэрозолей, а вместе с ними и многие ученые, считают неубедительной теорию разрушения озонового слоя. В 1985 году английские ученые сделали поразительное открытие.

Важно

Они обнаружили над Антарктидой огромную «дыру» в озоновом слое. Это отверстие площадью с США появляется ежегодно весной.

Когда меняется направление господствующих ветров, озоновая дыра заполняется молекулами озона из рядом расположенных участков атмосферы, при этом количество озона в соседних участках снижается.

Например, зимой 1992 года слой озона над Европой и Канадой стал на 20 процентов тоньше.

Как выяснили ученые, в небе над Антарктидой очень высока концентрация ангидрида хлорной кислоты — соединения, образующегося в момент разрушения молекулы озона хлором.

Открытие англичан подтверждает, что распространенное использование фреонов действительно создает проблему озоновых дыр.

Ученые подсчитали, что уменьшение содержания озона в верхних слоях атмосферы на 1 процент вызывает увеличение заболеваемости раком кожи на 3- 6 процентов, так как на 2 процента увеличивается проницаемость атмосферы для ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовые лучи, кроме того, оказывают повреждающее действие на иммунную систему организма, делая нас более восприимчивыми к инфекционным заболеваниям, например малярии. Ультрафиолетовые лучи разрушают и клетки растений — от деревьев до злаков.

Интересный факт: каждой весной над Антарктидой в озоновом слое появляется «дыра» площадью с Соединенные Штаты Америки.

Влияние на климат

Еще более тревожит то, что истощение озонового слоя может непредсказуемо изменить климат Земли. Озоновый слой задерживает тепло, рассеивающееся с поверхности Земли.

По мере уменьшения количества озона в атмосфере температура воздуха снижается, изменяется направление господствующих ветров и меняется погода. Результатом могут стать засухи, неурожаи, нехватка продовольствия и голод.

 Некоторые ученые подсчитали, что даже если будут приняты меры и прекратится всякая деятельность, разрушающая озоновый слой, то на восстановление его в полном объеме уйдет 100 лет.

Источник: https://kipmu.ru/chto-takoe-ozonovyj-sloj-i-pochemu-ego-razrushenie-vredno/

Что такое озоновый слой Земли? Проблемы озонового слоя :

Про озоновый слой Земли знают многие жители планеты только то, что в нем появилась огромная дыра, и это грозит вселенской катастрофой. То и дело в газетах и журналах появляются статьи, где людей пугают потенциальными проблемами.

Ученые говорят о грядущем изменении климата, который негативно повлияет на все живое на Земле.

Так ли это на самом деле? Стоит ли беспокоиться уже сейчас, и не преувеличивают ли ученые масштабность грядущей беды? Грозит ли нам в ближайшее будущее разрушение озонового слоя, и как это может сказаться на климате? Попытаемся во всем разобраться.

Где расположен

Итак, для начала давайте разберемся, что такое озон и какую он играет роль в природе. Над поверхностью Земли на высоте от семи до девятнадцати километров атмосфера состоит из слоя озона.

Это особая форма кислорода. Причем на полюсах он расположен ниже — на высоте 7-8 километров, а на экваторе — значительно выше, на расстоянии 17-18 километров от земной поверхности.

Таким образом, он распределен очень неравномерно.

Если разбирать озон с точки зрения химических реакций, то получается следующая картина. Из-за сильного действия ультрафиолетового излучения Солнца молекула кислорода, из которой состоит воздушная оболочка земли, присоединила к себе третий атом кислорода. Так и получился озон.

Важное предназначение

Стоит отметить, что большое количество озона в атмосфере — это огромный плюс для нашей Земли. Чем больше его, тем лучше он поглощает ультрафиолетовые лучи. Собственно, это и есть главное его предназначение. Однако не думайте, что озоновый слой атмосферы — это толстая подушка, надежно укрывающая Землю от раскаленных лучей Солнца.

Нет. Озоновый слой очень и очень тонкий. Чтобы визуально вы могли представить себе его масштабы, можно привести такой пример. Берем площадь размером в 45 квадратных километров.

Если равномерно распределить по ней весь имеющийся в атмосфере Земли озон, то его толщина будет… всего 0,3 см.

Совет

Это кажется невероятным! Как такой тонкий защитный «плащ» на протяжении многих тысячелетий уберегает человечество от знойного солнца? Тем не менее, это так.

Учитывая важную роль озонового слоя и его относительно небольшое количество, необходимо прилагать все усилия, чтобы сохранять защиту в целости. Ведь разрушить его — много ума не надо, а вот восстановить практически невозможно.

Пахнет озоном

Иногда после дождя, особенно летнего, воздух становится особенно свеж, приятен, и люди говорят: «Пахнет озоном». Это отнюдь не образное выражение.

Действительно, какое-то количество озона частично проникает в нижние слои атмосферы с потоками верхнего воздуха. Это так называемый полезный озон. Он и придает атмосфере необыкновенную свежесть.

Часто такое явление можно наблюдать после грозовых ливней.

Но бывает еще и очень вредный, крайне опасный для человека озон. Выхлопные газы и промышленные выбросы, попадая под действие лучей солнечного света, вступают в фотохимическую реакцию. В результате этого образуется так называемый приземный озон. Он очень вреден для здоровья человека.

Чаще всего такой озон встречается в мегаполисах и крупных городах. Дышать таким воздухом крайне опасно, поскольку этот газ неблагоприятно действует на бронхи и лёгкие и разрушает их.

Если человек надышался таким воздухом, у него могут возникнуть приступы удушья, боли в груди, сердечные приступы, головокружения.

Страдают от такой плохой экологической обстановки не только люди, но и растения вдоль дорог. А вот на большой высоте значение озонового слоя трудно переоценить. Если бы его не было, человечество уже сгорело бы от ультрафиолета.

Дыра размером с материк

Озоновый слой земли был открыт учеными в 70-е годы двадцатого века. Тогда же физики определили его ценность и описали в научных трудах. Но спустя всего полтора десятилетия перед исследователями встала глобальная проблема озонового слоя. Английские ученые в 1985 сделали открытие, которое напугало весь мир и заставило по-иному взглянуть на развитие современной промышленности.

Над Антарктидой исследователи обнаружили огромную «дыру». Озоновый слой над этим материком целиком отсутствовал. Причем дыра была ужасающих размеров — с территорию США.

Опытным путем было выяснено, что в атмосфере над самым холодным материком Земли в больших количествах присутствуют соединения, которые образуются при взаимодействии озона и хлора.

Таким образом, была подтверждена теория о том, что хлор разрушает озон.

Опасные фреоны

Ученые доказали, что фреоны, которые массово применяются в холодильниках и кондиционерах, а также в многочисленных аэрозольных баллончиках, пагубно влияют на озоновый слой.

Нам только кажется, что мы сбрызнули волосы лаком, и ничего страшного не произошло.

Но представьте, что такие микровыбросы осуществляются в сутки миллионами потребителей! Вот уже и масштаб вырисовывается, как каждый из нас разрушает озоновый слой!

Обратите внимание

Причины разрушения в том, что молекулы фреонов вступают во взаимодействие с молекулами озона. Солнечная радиация заставляет фреоны выделять хлор. Он расщепляет озон, в результате чего образуется атомарный и обычный кислород. В месте, где происходит такое взаимодействие, озоновый слой полностью исчезает.

Конечно же, наибольший вред озоновому слою приносят промышленные выбросы. Но и бытовое использование препаратов, в которых содержится фреон, так или иначе, тоже оказывает свое влияние на уничтожение озона.

Защитные меры

После того как ученые документально подтвердили, что происходит разрушение озонового слоя, политики задумались над тем, как его сохранить. Ведь это важно не для отдельно взятой страны, а для всего человечества в целом. В мире прошла серия консультаций и совещаний по данному вопросу, в которых принимали участие представители всех стран, где развита промышленность.

В 1985 году была принята Конвенция об охране озонового слоя. Подписи под ней поставили представители 44-х государств. Спустя год был подписан еще один важный документ — Монреальский протокол. Согласно его положениям, в мире было существенно ограничено производство и потребление веществ, которые разрушают озон.

https://www.youtube.com/watch?v=lNZICalnbak

Некоторые пытались противиться этим запретам. Но для каждой страны были определены четкие квоты по опасной промышленности, которые нельзя превышать. Ведь на кону стоит судьба всего человечества.

Охрана озонового слоя в России

В нашей стране этой проблеме также уделяют большое внимание. По действующему законодательству Российской Федерации озоновый слой является одним из важных природных объектов. Он подлежит правовой охране.

Закон «Об охране окружающей природной среды» (ст. 4) регламентирует защитные меры, направленные на охрану этого природного объекта от повреждения, загрязнения, разрушения и истощения.

В статье 56 Закона описаны мероприятия по охране озонового слоя Земли. Среди них:

  • организация наблюдения за этим природным объектом;
  • постоянный контроль над изменением состояния климата, которых происходит под влиянием деятельности хозяйствующих субъектов или из-за иных процессов;
  • строгое соблюдение нормативов по выбросу вредных веществ в атмосферу;
  • регулирование производства химических веществ, которые разрушают озоновый слой;
  • применение штрафных санкций и наказаний за нарушение вышеуказанных требований.
Читайте также:  30 фото с обманом зрения

Существует несколько международных организаций и инспекций, которые тщательно следят, как выполняются мероприятия по защите озонового слоя в разных странах мира.

Блуждающая дыра

Если предположить, что озонная дыра будет и дальше постоянно расширяться, а это вполне возможно, то человечеству грозит гибель. И это не преувеличение. Поэтому сохранности озонового слоя в наши дни уделяется очень важное значение во всех странах.

Стоит отметить, что озоновая дыра — непостоянная. Как только количество вредных выбросов в атмосферу сокращается, начинает постепенно затягиваться и озоновая дыра. Молекулы озона проникают в нее из тех участков атмосферы, которые расположены рядом. Но здесь возникает другой фактор риска. На соседних участках, как следствие, количество озона значительно уменьшается. Слой становится тоньше.

Факторы риска

Тем временем ученые продолжают проводить исследования и пугают нас неутешительными выводами. Они пришли к такому мнению.

Если количество озона уменьшится всего на один процент в верхних слоях атмосферы, то, к примеру, увеличение онкологическими заболеваниями кожи произойдет на 3-6%. Кроме того, ультрафиолетовые лучи в большом количестве негативно влияют на иммунную систему человека.

Он становится более уязвимым к инфекционным заболеваниям. Возможно, именно этим и объясняется тот факт, что в XXI веке от злокачественных опухолей страдает все больше и больше людей.

Повышенный ультрафиолет также негативно влияет и на природу. Он разрушает клетки растений, они начинают мутировать и вырабатывать меньше кислорода. И хотя озоновый слой находится высоко и мы его не ощущаем, значение его для природы трудно переоценить.

Влияет на ветер, дожди и температуру

Как считают ученые, утончение озонового слоя напрямую влияет на климат нашей планеты. Вы ведь заметили, что с каждым годом погода становится все более переменчивой?

Озоновый слой — это не только “зонтик” для ультрафиолетового излучения, но и своеобразная крышка для Земли. Он задерживает тепло, которое рассеивается с поверхности нашей планеты.

Важно

Чем тоньше озоновый слой, тем быстрее теплый воздух у поверхности Земли остужается. Как отмечают исследователи, температура воздуха на планете постепенно, год за годом, снижается.

Это способствует изменению направлений господствующих ветров. Погода становится крайне переменчивой.

Пугающие цифры

Вот еще немного сухой статистики, которая подсказывает о грядущей катастрофе. С 1979 года и по наши дни произошло снижение годового содержания озона примерно на 4-5 процентов. А в средних широтах планеты эта цифра еще выше — на 7 процентов стал меньше озоновый слой.

И если раньше ученые обнаружили озоновую дыру только над Антарктидой, то сегодня на карте появились и другие места, где не наблюдается этот защитный слой. Несколько дыр поменьше специалисты выявили над Арктикой и прилегающими к ней районами Северного полушария.

Но есть и оптимистические доклады. После того как человечество озаботилось проблемой сохранности озонового слоя и был разработан целый ряд защитных и запретительных мер, ситуация несколько стабилизировалась.

Так что можно смело утверждать, что мы, если будем вести себя разумно, эту проблему в силах решить.

Источник: https://www.syl.ru/article/188050/new_chto-takoe-ozonovyiy-sloy-zemli-problemyi-ozonovogo-sloya

Озон и озоновый слой в атмосфере. Реферат. История техники. 2009-01-12

Озоновый слой это воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере) состоящий из особой формы кислорода озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О3).

Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км над Экватором) и простирается вверх до высот приблизительно равных 50-ти км. Однако плотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеет воздух у поверхности земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм.

(“Reporting on Climate Change”). Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода (О22 —> О3).

Так как озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение, то его разрушение приведет к более высоким уровням ультрафиолетового излучения на поверхности земли.

Это, в свою очередь, вызовет увеличение случаев рака кожи.

Другим следствием повышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхности земли и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров и дождей и повышение уровня моря.

В 1985 году британские ученые обнародовали данные, согласно которым в предшествующие восемь лет были обнаружены увеличивающиеся каждую весну озоновые дыры над Северным и Южным полюсами.

Ученые предложили три теории, объяснявшие причины этого феномена:

разрушение озонового слоя окисями азота соединениями, образующимися естественным образом на солнечном свету;

воздушные потоки из нижних слоев атмосферы при движении вверх расталкивают озон и

соединения хлора в атмосфере разрушают озон.

Ученые пришли к заключению, что соединения хлора, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), которые широко использовались в промышленности и в быту, несут ответственность за разрушение озонового слоя земли. Некоторые виды хлорфторуглеродов использовались в качестве охладителей в холодильных установках и кондиционерах.

Совет

Другие ХФУ применялись для производства поролонов и пенопластов материалов, широко используемых во многих потребительских товарах, начиная от одноразовой пенопластовой посуды и заканчивая изоляционными материалами.

Хлорфторуглероды нашли широкое применение в баллонах для распыления аэрозолей и в качестве веществ для промывания электрооборудования.

В середине сентября 1987 года представители двадцати четырех стран встретились в Монреале и подписали соглашение, по которому обязались сократить вдвое использование озоноразрушаюших ХФУ к 1999-му году.

Однако в связи с ухудшающейся ситуацией в 1990-м году в Лондоне были приняты поправки к Монреальскому протоколу.

Согласно Лондонским поправкам в список регулируемых ХФУ вошли еще десять веществ и было принято решение прекратить использование ХФУ, галогенов и четырехлористого углерода к 2000-х тысячному, а метилхлороформа к 2005-му году.(Reporting on Climate Change. p.75)

В Монтреале была принята система, по которой озоноразрушающие вещества подразделялись по следующим критериям: способность разрушать озон и продолжительность их жизни в атмосфере (Reporting on Climate Change. p.73) Ниже приведена таблица этих веществ, взятая из Федерального реестра 1988-го года (английская аббревиатура CFC обозначает «хлорфтороуглерод»):

Озоноразрушающий потенциал некоторых веществ

Источник: https://www.BiblioFond.ru/view.aspx?id=93354

Толщина озонового слоя и погодные аномалии

Есть интересный материал профессора В.Л.Сывороткина о его теории зависимости толщины озонового слоя от количества водорода, выделяемого земными недрами:

Водородная дегазация Земли

16 сентября весь мир отмечает «День защиты озонового слоя». В этот день в 1987 году в канадском Монреале представители промышленно развитых стран подписали соглашение о сокращении вредных производств — основной причины образования озоновых дыр. 

Однако существует и другая гипотеза разрушения озонового слоя, где причина катастрофы – вовсе не человек…

Обратите внимание

Её автор, доктор геолого-минералогических наук, Владимир Леонидович СЫВОРОТКИН, в 1990 году предложил «водородную» концепцию разрушения озонового слоя, а затем на её базе создал дегазационную теорию глобальных катастроф, которая объясняет какова действительно связь озоносферы с погодными аномалиями, кто виновен в массовой гибели птиц и рыб по всему миру, и как Луна влияет на взрывы в угольных шахтах…

Владимир Сывороткин: истинные механизмы разрушения озонового слоя

Владимир Леонидович Сывороткин. Доктор геолого-минералогических наук. Автор 220 научных работ, из них 12 монографий. Руководитель междисциплинарного научного семинара геологического ф-та МГУ «Система планета Земля».

Вот новая информация от Владимира Леонидовича:

Начиная с 21 февраля озоновый слой над территорией всей России сильно редуцирован. Дефицит озона достигает 30-35%. Это самое сильное разрушение озонового слоя на планете за указанное время.

Серьезную опасность для зрения представляет избыточный ультрафиолет. Особенно в солнечную погоду и на снеговом покрове, который отражая часть излучения, усиливает поражающее действие биологически-активного ультрафиолета.

Соответственно опасность возрастает в более низких широтах и подъеме в горы.

И вот, что показывает нам климат: 10.03.2014. В Москве в третий раз побит температурный рекорд марта.

В южных регионах Сибири так же была достаточно теплая зима, а в Северной Америке, как известно, стоят морозы.

И вся эта информация как под копирку ложится в выводы, которые можно сделать с диаграммы, которую показал В.Л. Сывороткин. Над США – повышенное содержание озона, до земли доходит меньше ультрафиолета, т.е. энергии, температура стремительно упала на несколько градусов (а то и десятков). 

Над Россией, наоборот, дефицит озона (из-за повышенного выделения водорода из недр, который участвует в процессе его “утилизации”) – энергии солнечного излучения поступает больше до поверхности – она разогревается больше, происходят температурные аномалии.

Так же, больше нормы содержание озона над Великобританией – там холоднее, конденсируется влага над островом и выпадает рекордное количество осадков, которые привели к наводнениям в январе-феврале 2014г.:

Источник

Источник: http://oxablogg.blogspot.com/2014/03/blog-post_12.html

Можно ли спасти озоновый слой от разрушения?

Каждый школьник знает, что солнечный ультрафиолетовый луч является источником жизни на Земле. Однако избыток УФ-излучения может стать губительным для всех обитателей планеты.

Баланс между пользой и вредом ультрафиолета возможен исключительно за счёт озонового слоя Земли, который находится в её стратосфере на высоте 12-50 км. Наиболее плотный его пласт расположен на высоте 25 км.

Благодаря сложному устройству пятого океана, на землю проникает дозированное количество УФ-излучения. Толщина озонового слоя в общем объёме атмосферы ничтожно мала, но его биолого-экологическая роль бесценна.

Важно

Озон – производная кислорода. Находясь в стратосфере, молекула последнего попадает под химическое воздействие УФ-лучей и распадается на свободные атомы. Они, в свою очередь, имеют способность вступать в соединение с его другими молекулами. Такое взаимодействие атомов и молекул кислорода при наличии третьего тела приводит к возникновению нового вещества – озона.

Находясь в стратосфере, он стоит на страже теплового режима Земли и здоровья её обитателей, поглощая излишний ультрафиолет. Попадая в атмосферу нижних слоёв в большом количестве, он является вредоносным для тканей и дыхательных путей человека. Однако образоваться в тропосфере этот газ может в основном при помощи грозовых разрядов, что бывает не так часто.

Неприятное открытие

Разрушение озонового слоя стало предметом для обсуждения учёных всего мира ещё в конце 60-х годов. Тогда экологами начала подниматься проблема извержения в атмосферу реактивными двигателями ракет и самолётов продуктов сгорания в виде водяного пара и оксидов азота.

Тревогу вызвала способность оксида азота, который выбрасывается воздушным транспортом на высоте 25 км, как раз в области распространения щита Земли, уничтожать озон.

В 1985-м Британская служба в Антарктике зафиксировала факт уменьшения содержания этого газа в атмосферных слоях на 40 % над станцией под названием «Халли Бей».

Эти показатели были опубликованы экологами на основании многолетних исследований, проведённых с 1977 по 1984 гг.

Вслед за британскими учёными эта проблема была освещена группой исследователей из других стран. Они очертили зону пониженного содержания озона уже в более значительной части стратосферы, за границами Антарктиды.

В связи с этими событиями стала подниматься проблема озоновых «дыр». Почему «дыр»? Потому что вскоре ещё одна была выявлена спутником Земли уже в зоне Арктики.

Правда, она была меньше по размеру, а утечка озона составляла только около 9%.

Позднее выяснилось, что брешь может менять своё место расположения. Так, изучая атмосферу над Австралией, исследователи заметили перманентное возникновение озоновой дыры, вызывающее во время своего появления вспышку такого онкологического заболевания, как рак кожи. В целом принято считать, что с 1979 по 1990 гг. содержание этого газа в атмосфере Земли снизилось приблизительно на 5%.

Совет

Чтобы лучше представить себе озоновый щит, его обычно мысленно сжимают до плотности воды и накрывают им землю. Толщина покрова составляет 3-4мм, его максимум ложится на полюса, а минимум на область экватора. Самая большая концентрация газа приходится на 25-й километр стратосферы.

Эта область находится над Арктикой. Плотный слой встречается также иногда на высоте 70 км, как правило в зоне тропиков. Тропосфера не имеет большого количества озона, так как она сильнее подвержена сезонным изменениям и загрязнениям различного характера.

Стоит концентрации уменьшиться на один процент, как ровно на два процента увеличивается интенсивность агрессивного ультрафиолета возле земной поверхности. Действие жёсткого ультрафиолета на органику планеты можно сравнить с ионизирующими излучениями.

Воздействие УФ отличается лишь большей длиной волны, а значит, меньшей глубиной проникновения и повреждения живых тканей.

Разрушение озонового слоя может создать причины для ЧС, связанных с избыточным нагревом, увеличением скорости ветра и циркуляцией воздушных масс, что обычно приводит к образованию новых пустынных областей и снижению урожайности сельского хозяйства.

Недруги озона

Газ, который закрывает в виде щита нашу планету, разрушается, потому что его повреждают вещества, такие как хлорфторуглероды – фреоны, окислы азота, окислы алюминия.

Всё это, как ни грустно, результат технического прогресса. Становится очевидным, что виновником повреждения озонового слоя является человек и его деятельность на земле. Существует, как минимум, три причины возникновения озоновых дыр антропогенного характера:

  • Выброс в воздух хлорфторуглеродов в процессе производства и использования бытовой техники, химических продуктов и косметической продукции.
  • Выброс в стратосфере отработанных газов суперлайнерами и ракетоносителями.
  • Полёты на высоте вредоносны для озона.
Читайте также:  Сталинградская битва: краткая история, числа и факты

Трудно себе представить современную жизнь без холодильников, кондиционеров, огнетушителей, растворителей и очистителей, без косметических средств в виде ароматных дезодорантов в аэрозольных баллончиках. Однако все эти блага цивилизации содержат вещества под названием «фреоны», которые являются причиной истончения и разрыва озонового слоя Земли.

Учёные Калифорнийского университета в 1974 году высказали гипотезу, которая вскоре стала научным фактом. По их мнению, основным разрушителем озонового слоя является хлорфторуглерод. В 1996 году теория подтвердилась. Этот исследовательский труд был отмечен Нобелевской премией.

Обратите внимание

Проблема разрушения озона опасна ещё и тем, что фреоны, попадая в атмосферу, очень долго, в течение десятилетий, взаимодействуют с ультрафиолетом, выделяя при распаде свободный хлор, который и губит молекулы озона.

В докладе Гринпис 1995 года внимание общественности было обращено на тот факт, что разрушение озонового слоя есть следствие функционирования 3 развитых экономик мира. Озоновые дыры на 31% создаются промышленностью США, на 12% – Японии и на 9% – Великобритании.

Покорение и изучение космического пространства стало вызовом для человечества и двигателем к прогрессу.

Сегодняшний день ставит на одну чашу весов пользу и вред, которые может получить цивилизация, продолжая исследовать неизведанное и, одновременно, создавая проблему для существования жизни на своей родной планете в виде выбросов вредных газов, разрушающих защиту в атмосфере.

В течение одного полёта «СпейсШатл», выделяя больше сотни тонн хлора и его соединений, способен уничтожить 10 млн тонн озона. Триста запусков могут совершенно уничтожить весь озоновый слой. Однако следует отметить, что не все ракетные системы одинаково опасны для целостности атмосферы Земли.

Меры для защиты и восстановления озонового слоя

Преобразование климата планеты, потери урожайности в сельском хозяйстве и продуктивности в области животноводства, необратимые изменения на поверхности и уменьшение видового разнообразия Мирового океана, снижение иммунитета людей и распространение онкологических заболеваний – таковыми могут быть последствия разрушения озонового слоя т.е. избыточного жёсткого ультрафиолета,

В результате подтверждения факта, что каждый атом хлора является убивающим для 100 тыс. молекул озона, начались выступления и протесты активных защитников окружающей среды против применения аэрозольных баллончиков, которые выделяют хлофторуглероды.

Это привело к тому, что в 1978 году их производство окончательно запретили.

Поисками замены ХФУ учёные занялись, как только была экспериментально доказана их способность распадаться в стратосфере на атомы хлора и разрушительно действовать на озон.

Для наполнения аэрозолей уже найдена альтернатива фреону в виде пропан-бутановой смеси. Она не уступает по своим качествам ХФУ, поэтому используется в химической и косметической промышленности многих стран.

Сложнее оказалось выявить вещества для замены фреона в хладоустановках, хотя и эта проблема постепенно находит своё решение. Одним из них является аммиак, несмотря на то, что он уступает ХФУ по физическим показателям.

После официального заявления о нежелательных последствиях для жизнедеятельности планеты по причине разрушения озонового слоя стало понятным, что этой проблемой следует заниматься серьёзно и без международного сотрудничества здесь не обойтись.

1977 год запомнился программой Организации Объединённых Наций относительно защиты окружающей среды. Появился план действий по восстановлению озонового слоя.

Важно

Составлен список, в котором перечислены вещества агрессивного характера, которых следует избегать в производстве и принимать меры по сокращению их применения.

В 1987 году был подписан протокол в Монреале, согласно которому установили контроль за использованием и производством фреонов, которое к 2010 году предполагалось завершить.

И хотя выпуск такого ХФУ, как фреон R12, всё-таки прекратился к 2010 году, это вещество всё ещё способно попадать и сохранять свою вредоносную активность в стратосфере на протяжении ста лет. Максимальная концентрация хлора в атмосфере отмечалась в 1993 году.

На протяжении всех последующих лет его содержание снизилось до 15 %.  К 1997 году содержание озона в стратосфере постепенно стало увеличиваться.

Источник: https://legkopolezno.ru/ekologiya/ekologicheskie-proekty/razrushenie-ozonovogo-sloya/

Озоновый слой и миф об опасности из космоса

В настоящее время общепринято мнение, что все живое на Земле от губительного воздействия жесткого, биологически опасного ультрафиолетового излучения защищает озоновый слой. Поэтому немалую тревогу во всем мире вызвало сообщение о том, что в этом слое обнаружены “дыры” – области, где толщина озонового слоя существенно уменьшена.

После ряда исследований был сделан вывод, что разрушению озона способствуют фреоны – фторхлорпроизводные предельных углеводородов (CnH2n+2), имеющие химические формулы типа CFCl3, CHFCl2, C3H2F4Cl2 и другие.

Фреоны к тому времени уже находили широчайшее применение: они служили рабочим веществом в домашних и промышленных холодильниках, ими в качестве пропеллента (выталкивающего газа) заряжались аэрозольные баллончики с парфюмерией и бытовой химией, их использовали для проявки некоторых технических фотоматериалов.

И поскольку утечки фреонов при этом колоссальны, в 1985 году была принята Венская конвенция по защите озонового слоя, а 1 января 1989 года составлен Международный (Монреальский) протокол о запрещении производства фреонов. Тем не менее у старшего научного сотрудника одного из московских институтов Н. И.

Чугунова, специалиста в области физической химии, участника советско-американских переговоров о запрещении химического оружия (Женева, 1976 год), возникли серьезные сомнения как в “заслугах” озона в защите от ультрафиолета, так и в “вине” фреонов в разрушении озонового слоя.

Суть предлагаемой гипотезы заключается в том, что все живое на Земле от биологически опасного ультрафиолета защищает не озон, а кислород атмосферы. Именно кислород, поглощая это коротковолновое излучение, преобразуется в озон. Рассмотрим гипотезу с точки зрения основного закона природы – закона сохранения энергии.

Если, как сейчас принято считать, озоновый слой задерживает ультрафиолетовое излучение, то он поглощает его энергию. Но энергия не может исчезнуть бесследно, и поэтому с озоновым слоем что-то должно произойти. Есть несколько вариантов.

Переход энергии излучения в тепловую. Следствием этого должно быть нагревание озонового слоя. Однако он расположен на высоте устойчиво холодной атмосферы. А первая область повышенной температуры (так называемый мезопик) находится в два с лишним раза выше озонового слоя.

Энергия ультрафиолета расходуется на разрушение озона. Если это так, рушится не только основной тезис о защитных свойствах озонового слоя, но и обвинения в адрес “коварных” промышленных выбросов, которые якобы разрушают его.

Накопление энергии излучения в озоновом слое. Оно не может происходить бесконечно. В какой-то момент будет достигнут предел насыщения озонового слоя энергией, и тогда, скорее всего, пойдет химическая реакция взрывного типа. Однако в природе никто и никогда не наблюдал взрывов озонового слоя.

Несоответствие закону сохранения энергии свидетельствует о том, что мнение о поглощении озоновым слоем жесткого ультрафиолета не обосновано.

Известно, что на высоте 20-25 километров над Землей озон образует слой повышенной концентрации. Возникает вопрос – откуда он там появился? Если рассматривать озон как дар природы, то на эту роль он не пригоден – слишком легко разлагается.

Причем процесс разложения имеет ту особенность, что при малом содержании озона в атмосфере скорость разложения невелика, а с ростом концентрации она резко увеличива ется, и при 20-40% содержания озона в кислороде разложение идет уже со взрывом.

А чтобы в воздухе появился озон, необходимо воздействие какого-то источника энергии на атмосферный кислород. Им может быть электрический разряд (особая “свежесть” воздуха после грозы – следствие появления озона), а также коротковолновое ультрафиолетовое излучение.

Совет

Именно облучение воздуха ультрафиолетом длиной волны около 200 нанометров (нм) – один из способов получения озона в лабораторных и промышленных условиях.

Ультрафиолетовое излучение Солнца лежит в диапазоне длин волн от 10 до 400 нм. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет излучение.

Энергия излучения расходуется на возбуждение (переход на более высокий энергетический уровень), диссоциацию (разъединение) и ионизацию (превращение в ионы) молекул газов атмосферы. Расходуя энергию, излучение ослабевает, или, иначе, поглощается.

Это явление количественно характеризуют коэффициентом поглощения. С уменьшением длины волны коэффициент поглощения увеличива ется – излучение воздействует на вещество сильнее.

Принято подразделять ультрафиолетовое излучение на два диапазона – ближний ультрафиолет (длина волны 200-400 нм) и дальний, или вакуумный (10-200 нм). Судьба вакуумного ультрафиолета нас не волнует – он поглощается в высоких слоях атмосферы. Именно ему принадлежит заслуга в создании ионосферы.

Следует обратить внимание на отсутствие логики при рассмотрении процессов поглощения энергии в атмосфере – дальний ультрафиолет создает ионосферу, а ближний ничего не создает, энергия исчезает без последствий. Так получается по гипотезе о его поглощении озоновым слоем.

Предлагаемая гипотеза устраняет эту нелогичность.

Нас интересует ближний ультрафиолет, который пронизывает нижележащие слои атмосферы, в том числе – стратосферу, тропосферу, и облучает Землю. На своем пути излучение продолжает изменять спектральный состав за счет поглощения коротких волн. На высоте 34 километра излучений с длиной волн короче 280 нм не обнаружено.

Наиболее же биологически опасным считается излучение с длинами волн от 255 до 266 нм. Из этого следует, что губительный ультрафиолет поглощается, не достигнув озонового слоя, то есть высот 20-25 километров. А до поверхности Земли доходит излучение с минимальной длиной волны 293 нм, опасности не
представляющее.

Обратите внимание

Таким образом озоновый слой не принимает участия в поглощении биологически опасного излучения.

Рассмотрим наиболее вероятный процесс образования озона в атмосфере. При поглощении энергии коротковолнового ультрафиолетового излучения часть молекул ионизуется, теряя электрон и приобретая положительный заряд, а часть диссоциирует на два нейтральных атома. Свободный электрон, образовавшийся при ионизации, соединяется с одним из атомов, образуя отрицательный ион кислорода.

Разноименно заряженные ионы соединяются, образуя нейтральную молекулу озона. Одновременно атомы и молекулы, поглощая энергию, переходят на верхний энергетический уровень, в возбужденное состояние. Для молекулы кислорода величина энергии возбуждения равна 5,1 эВ.

В возбужденном состоянии молекулы находятся около 10-8 секунды, после чего, испуская квант излучения, распадаются (диссоциируют) на атомы.

В процессе ионизации кислород имеет преимущество: он требует для этого наименьшей энергии среди всех составляющих атмосферу газов – 12,5 эВ (у водяного пара – 13,2; углекислого газа – 14,5; водорода – 15,4; азота – 15,8 эВ).

Таким образом, при поглощении ультрафиолета в атмосфере образуется своего рода смесь, в которой преобладают свободные электроны, нейтральные атомы кислорода, положительные ионы молекул кислорода, при их взимодействии образуется озон.

Взаимодействие ультрафиолетового излучения с кислородом происходит по всей высоте атмосферы – есть сведения, что в мезосфере, на высоте от 50 до 80 километров, уже наблюдается процесс образования озона, который продолжается в стратосфере (от 15 до 50 км) и в тропосфере (до 15 км).

Вместе с тем верхние слои атмосферы, в частности мезосфера, подвержены такому сильному воздействию коротковолнового ультрафиолета, что ионизуются и распадаются молекулы всех составляющих атмосферу газов.

Важно

Не может не разлагаться и только что образовавшийся там озон, тем более, что для этого требуется почти такая же энергия, как и для молекул кислорода.

И тем не менее разрушается он не полностью – часть озона, который в 1,62 раза тяжелей воздуха, опускается в нижние слои атмосферы до высоты 20-25 километров, где плотность атмосферы (примерно 100 г/м3) позволяет ему находиться как бы в равновесном состоянии.

Там молекулы озона создают слой повышенной концентрации. При нормальном атмосферном давлении толщина озонового слоя составляла бы 3-4 миллиметра. Практически невозможно представить, до каких сверхвысоких температур должен был разогреться столь маломощный слой, если бы он действительно поглощал почти всю энергию ультрафиолетового излучения.

На высотах ниже 20-25 километров продолжается синтез озона, о чем свидетельствует изменение длины волн ультрафиолетового излучения с 280 нм на высоте 34 километра до 293 нм у поверхности Земли.

Образовавшийся озон, будучи не в состоянии подняться вверх, остается в тропосфере. Это определяет постоянное содержание озона в воздухе приземного слоя зимой на уровне до 2.10-6 %.

Летом концентрация озона в 3-4 раза выше, по-видимому, за счет дополнительного образования озона при грозовых разрядах.

Таким образом, от жесткого ультрафиолетового излучения все живое на Земле защищает кислород атмосферы, озон же оказывается всего лишь побочным продуктом этого процесса.

Когда было обнаружено появление “дыр” в озоновом слое над Антарктикой в сентябре-октябре и над Арктикой – ориентировочно в январе-марте, возникли сомнения в достоверности гипотезы о защитных свойствах озона и о разрушении его промышленными выбросами, так как ни в Антарктиде, ни на Северном полюсе никакого производства нет.

С позиции же предлагаемой гипотезы сезонность появления “дыр” в озоновом слое объясняется тем, что летом и осенью над Антарктидой и зимой и весной над Северным полюсом атмосфера Земли практически не подвергается воздействию ультрафиолета. Полюса Земли в эти периоды находятся в “тени”, над ними нет источника энергии, необходимой для образования озона.

ЛИТЕРАТУРА

Совет

Митра С. К. Верхняя атмосфера. – М., 1955.
Прокофьева И. А. Атмосферный озон. – М.; Л., 1951.

Детальное описание иллюстрации

Источник: https://www.nkj.ru/archive/articles/8255/

Ссылка на основную публикацию