Разное

Озоновый экран земли это: Страница не найдена — Тион

Содержание

✔ 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.

Озоновый экран

Озоновый экран слой атмосферы, отличающийся повышенной концентрацией молекул озона (Оа), поглощающих для своего образования коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца, опасное для живых организмов. [ …]

Озоновый экран — часть атмосферы, где находится в небольшой концентрации озон.[ …]

Озоновый экран (озоносфера) — это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию молекул) озона на высоте 22-26 км.[ …]

Озоновый экран — слой атмосферы с наибольшей концентрацией молекул озона Оз на высоте около 20-25 км, поглощающий жесткое ультрафиолетовое излучение, гибельное для организмов. Разрушение о.э. в результате антропогенного загрязнения атмосферы таит угрозу всему живому, и прежде всего человеку.[ …]

ОЗОНОСФЕРА ОЗОНОВЫЙ ЭКРАН — слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7-8 (на полюсах), 17-18 (на экваторе) и 50 км (с наибольшей плотностью озона на высотах 20-22 км) над поверхностью планеты и отличающийся повышенной концентрацией молекул озона, отражающих жесткое космическое излучение, гибельное для живого. Предполагается, что глобальное загрязнение атмосферы некоторыми веществами (фреонами, оксидами азота и др.

) может нарушить функционирование озонового экрана.[ …]

ОЗОНОСФЕРА, ОЗОНОВЫЙ ЭКРАН — слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий над поверхностью планеты и отличающийся повышенной концентрацией молекул озона, отражающих жесткое космическое излучение, гибельное для живого.[ …]

Озоносфера (озоновый экран), лежащая выше биосферы, в слое от 20 до 35 км, поглощая ультрафиолетовое излучение, гибельное для живых существ биосферы, образуется за счет кислорода, биогенного по происхождению, т.е. также созданного живым веществом Земли. Однако живое вещество если и проникает в эти слои в виде спор или аэропланктона, то в них не воспроизводится и концентрация его ничтожна. Заметим, что, проникая в эту оболочку Земли и еще выше, в космос, человек берет с собой в космический корабль как бы частичку биосферы, т.е. всю жизнеобеспечивающую систему.[ …]

Для сохранения озонового пояса Земли существуют как пассивные методы (уменьшение выбросов в атмосферу фреонов, замена их экологически безопасными веществами), так и активные. В США и России начаты работы по активным методам, основанным на сложных физико-химических процессах (инициируемых специальными воздействиями), способствующих либо уменьшению скорости разрушения озона в стратосфере, либо его образованию. Это химическое воздействие на стратосферу в районе “озоновой дыры” в Антарктиде с применением этана и пропана, которые будут связывать атомарный хлор, разрушающий озон, в пассивный хлористый водород. И, наконец, самые современные методы с помощью электромагнитного излучения, электрических разрядов, лазерного излучения, которые в результате фотодиссоциации кислорода будут способствовать образованию озона (Старик, Фаворский и др., 1993). Все это в конечном счете дает возможность уничтожить “озоновые дыры” в околополярных пространствах и сохранить озоновый экран, а значит и земную цивилизацию.[ …]

Это так называемый озоновый экран (Фабри) [29], имеющий огромное значение, так как благодаря ему может существовать жизнь на нашей планете. В нем между 32 и 48 км над уровнем геоида сосредоточен озон, который, если бы был выделен, взятый в чистом виде, составил бы тонкий слой в один дюйм толщиной при нормальном давлении и комнатной температуре [30]. Озоновый экран поглощает все ультрафиолетовое излучение длиной волны меньше 0,000014 дм.[ …]

Этот слой (озоносфера, озоновый экран) расположен в пределах стратосферы на высотах от 7-8 км на полюсах до 50 км на экваторе. Концентрация молекул О3 в нем в 10 раз больше, чем у поверхности Земли.[ …]

Об опасности разрушения озонового слоя ученые предупреждали еще в начале 50-х годов и связывали его с оксидами азота, выбрасываемыми сверхзвуковыми самолетами. Но в 1974 г. было выяснено, что «дыры» в озоновом экране образуются в результате воздействия искусственных химикатов — фторхлоруглеродов (ФХУ). Эти газы широко используют в парфюмерной промышленности, в производстве холодильных установок, кондиционеров и огнетушителей.[ …]

Верхней границей биосферы (включая парабиосферу) является так называемый озоновый экран (или слой).[ …]

Примерно то же произошло с ростом производства фреонов, их воздействием на озоновый экран планеты.[ …]

Мы уже говорили, что жизнь сохраняется потому, что вокруг планеты образовался озоновый экран, защитивший биосферу от смертоносных ультрафиолетовых лучей.

Но в последние десятилетия отмечено снижение содержания озона в защитном слое.[ …]

Парабиосфера еще более асимметрична, поскольку верхнюю ее границу определяет озоновый экран. Более значительные колебания толщи мегабиосферы, охватывающей осадочные породы, но она не опускается на материках глубже отметок самых больших глубин океана, т. е. 11 км (здесь температура достигает 200°С), и не поднимается выше наибольших плотностей озонового экрана (22—24 км), следовательно, ее максимальная толщина 33—35 км.[ …]

В большинстве случаев в качестве верхней теоретической границы биосферы указывают озоновый слой без уточнения его границ, что вполне приемлемо, если не обсуждать разницу между нео- и палеобиосферой. Иначе следует учитывать, что озоновый экран образовался всего лишь около 600 млн лет назад, после чего организмы смогли выйти на сушу.[ …]

Граница биосферы в атмосфере находится на высоте 15— 20 км, совпадая с границей тропосферы. Озоновый экран защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Ограничивающими факторами распространения жизни выше этого предела служат излучение, недостаток влаги, кислорода и низкое давление. Наиболее плотно населен нижний слой тропосферы до высоты 50 м.[ …]

Эволюционный фактор — это современный фактор среды, порожденный эволюцией жизни. Так, например, озоновый экран — ныне действующий экологический фактор, влияющий на организмы, популяции, биоценозы, экологические системы, в том числе и на биосферу, — существовал в прошлые геологические эпохи. Возникновение озонового экрана связано с появлением фотосинтеза и накоплением в атмосфере кислорода.[ …]

Ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого. Основная часть этого излучения задерживается озоновым экраном атмосферы. Поэтому живые организмы распространены до озонового слоя. Но небольшое количество ультрафиолетовых лучей полезно животным и человеку, так как они способствуют выработке витамина Б.[ …]

Нижняя граница биосферы проходит на глубине 3 км на суше и на 2 км ниже дна океана. Верхняя граница — озоновый экран, выше которого УФ излучения солнца исключают органическую жизнь. Толщина — несколько мм. Основой органической жизни является углерод.[ …]

КАРЛ: А я еще читал, что фреоны, которые люди изобрели и используют в холодильниках и кондиционерах, разрушают озоновый экран Земли.[ …]

У верхней границы тропосферы под влиянием космических излучений из кислорода образуется озон. Следовательно, озоновый экран, предохраняющий жизнь от смертоносных излучений, — также результат деятельности самого живого вещества.[ …]

В результате фотосинтеза в атмосфере стало появляться все больше и больше кислорода и вокруг планеты образовался озоновый экран, ставший надежной защитой организмов от губительной ультрафиолетовой радиации солнца и коротковолнового космического излучения. Под его защитой стала бурно расцветать жизнь: сначала в поверхностных слоях океана стали развиваться взвешенные в воде растения (фитопланктон), выделяющие кислород. Из океана органическая жизнь переместилась на сушу; первые живые существа начали заселять землю примерно 400 млн.

лет назад. Организмы, развивающиеся ка земле и способные к фотосинтезу (растения), еще больше увеличили приток кислорода в атмосферу. Считают, что понадобилось не менее полумиллиарда лет, чтобы содержание кислорода в атмосфере достигло современного уровня, который не изменяется вот уже около 50 млн. лет.[ …]

Фотосинтез послужил причиной резкого увеличения содержания СЬ в атмосфере Земли. Благодаря этому возникла озо-носфера (озоновый экран), что в совокупности с другими факторами позволило жизни существовать среди мелководья п выйти на сушу. Изменение содержания кислорода в атмосфере Земли в результате фотосинтеза за более или менее известный период эволюции планеты приведено на рис. 17.[ …]

На высокой активности живого вещества основываются и регуляторные процессы в биосфере. Так, продукция кислорода поддерживает озоновый экран и, как следствие, относительное постоянство потока лучистой энергии, достигающего поверхности планеты. Постоянство минерального состава океанических вод поддерживается деятельностью организмов, активно извлекающих отдельные элемент, что уравновешивает их приток с поступающим в океан речным стоком. Подобная регуляция осуществляется и во многих других процессах.[ …]

Биосфера тесно связана с космосом. Потоки энергии, поступающие к Земле, создают условия, обеспечивающие жизнь. Магнитное поле и озоновый экран защищают планету от излишних космических излучений и интенсивной солнечной радиации. Космические излучения, достигающие биосферы, обеспечивают фотосинтез и влияют на активность живых существ.[ …]

Разрушается и озонный слой атмосферы. Воздушный транспорт способ-ггвует истощению запасов озона там, где он совершенно необходим. Озоновый экран ослабляет смертоносную ультрафиолетовую солнечную ради-щию в слое атмосферы между 40 и 15 км надземной поверхностью примерно в 6500 раз. Разрушение озонового экрана на 50% увеличивает в 10 раз /льтрафиолетовую радиацию, что влияет на зрение животных и человека, нриводит к воздействию на живые организмы, сходному с ионизирующими плучениями. У меньшается содержание озона в атмосфере над Антарктики.[ …]

Биосфера распространена на 10830 м ниже дна океана и представляет из себя литосферу.

Верхний слой биосферы служит так называемым защитным озоновым экраном на высоте 20 25 км, выше которого ультрофиолето-вая часть солнечного спектра исключает существование жизни (рис. 13).[ …]

Биосфера — общепланетарная оболочка Земли, где существует жизнь. Учение о биосфере создано В.И.Вернадским (1863-1945). В атмосфере верхние границы жизни определяются озоновым экраном -тонким слоем озона на высоте 16-20 км. Океан насыщен жизнью целиком. В глубину твердой части Земли активная жазнь проникает местами до 3 км (бактерии). Биосфера представляет собой глобальную жи-сксгему, поддерживаемую биологическим круговоротом вещества и потоками солнечной энергии.[ …]

Верхняя граница жизни в атмосфере определяется уровнем УФ-радиации. На высоте 25—30 км большую часть ультрафиолетового излучения Солнца поглощает находящийся здесь относительно тонкий слой озона — озоновый экран. Если живые организмы поднимаются выше защитного слоя озона, они погибают. Атмосфера над поверхностью Земли насыщена многообразными живыми организмами, которые передвигаются в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20—22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1—1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни около 6 км над уровнем моря.[ …]

Ультрафиолетовые лучи. Наиболее коротковолновая (200—280 нм) зона этой части спектра («ультрафиолет С») активно абсорбируется кожей; по опасности УФ-С близок к ЛГ-лучам, но практически полностью поглощается озоновым экраном. Следующая зона—УФ-Д с длиной волны 280—320 нм — наиболее опасная часть спектра УФ, обладающая канцерогенным действием. Механизм этого действия неизвестен; предполагают влияние через нарушение молекулы ДНК. Кроме того, эти лучи инактивируют в коже клетки Лангерганса, отвечающие за ее иммунитет, а также активируют некоторые микроорганизмы. Последнее свойственно только этой части спектра УФ; в других длинах волн УФ губителен для микробов. Большая часть зоны УФ-В также поглощается озоновым экраном; до поверхности Земли доходят лишь УФ-лучи с длиной волны примерно от 300 нм. Эта часть спектра обладает большой энергией и оказывает на живые организмы главным образом химическое действие. В частности, УФ-лучи стимулируют процессы клеточного синтеза. Показано, что облучение ультрафиолетом повышает продуктивность молодняка сельскохозяйственных животных.[ …]

В то же время озон поглощает ультрафиолетовую радиацию, разлагаясь на молекулярный и атомарный кислород. Основная масса озона располагается на высотах 10-25 км с максимальной концентрацией на высотах 22-24 км. Озоновый слой (часто применяют термин «озоновый экран») имеет исключительно важное значение в сохранности жизни на Земле.[ …]

Слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7 — 8 км на полюсах и 17 — 18 км на экваторе и 50 км над поверхностью планеты отличающийся повышенной концентрацией молекул озона, называется озоносферой (озоновый экран). Общее содержание озона в этом слое невелико: толщина приведенного (к нормальному давлению) слоя всего около 3 мм.[ …]

В последние годы особую остроту приобрел вопрос о непреднамеренном влиянии индустриальных технологий на природу, в частности на содержание озона в атмосфере. Привлечению внимания широких общественных масс к угрозе озоновому экрану способствовали средства массовой информации, поднявшие на уровне сенсационных открытий большой шум при обнаружении весной в антарктических районах рекордно низкого общего содержания озона. Явление получило с их подачи название «озоновых дыр в атмосфере».[ …]

К середине палеозоя — в силуре, девоне содержание кислорода в атмосфере достигло почти 10 % от современной концентрации. Одновременно произошли и другие изменения в атмосфере, в частности, проявилась стратификация, сформировался озоновый экран как результат сложнейших химических реакций с образованием аллотропной модификации кислорода 03 (озона). В это время происходило активное освоение жизненными формами земной суши. Первыми завоевателями ее были водоросли и древние, еще бесскелетные рыбы, которые из океана и морей сначала перебрались в озера и реки, где сформировали скелет и плавники, а затем в виде кистеперых рыб, перебираясь из водоема в водоем, заложили возможность образования амфибий, оснащенных легкими и лапами. Из растений на суше появились первые высшие формы — примитивные риннофиты. Это в общем-то была новая знаковая точка в эволюции — были созданы предпосылки к цефализации животного мира.[ …]

Запуск мощных ракет, полеты самолетов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, уничтожение леса пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике, бытовой химии и парфюмерии-главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли. Разрушение озонового слоя сопровождается рядом опасных и скрытых негативных воздействий га человека и живую природу.[ …]

Одной из важных характеристик атмосферы является её про -эрачвость, которая влияет на энергетический балаво планеты. На прозрачность влияет погода, содержание диоксида углерода и за -грязнений. Атмосфера защищает Землю от абсолютного холода космического пространства. Озоновый экран задерживает около 20 % инфракрасного теплового излучения Земли, тем самым повышая температуру атмосферы и создавая благоприятный тепловой режим Земли. [ …]

Мы знаем и другую форму образования свободного кислорода, более легкого одноатомного кислорода 0 , обладающего мощной свободной энергией, который образуется в ионосфере и, вероятно, в стратосфере под влиянием космических излучений и ультрафиолетовых лучей нашего Солнца, разлагающих молекулу 02 (§ 96). Здесь постоянно идет процесс, который можно выразить динамическим равновесием: 201 О . Вместе с озоновым экраном (§ 97) этот процесс играет огромную роль в организованности нашей планеты.[ …]

В кембрий-ордовик суша постепенно осваивается примитивными растениями и животными; з морях царствуют трилобиты, грап-толиты, наутилоидеи, мшанки. В силуре появляются рыбы, в девоне— насекомые и земноводные. Сравнительно богатый наземный биостром девона говорит о возникновении к тому времени озонового экрана — этого удивительного «новообразования» географической оболочки. Располагаясь в стратосфере, на высоте 20— 25 км, озоновый экран поглощает коротковолновую часть ультрафиолетовой солнечной радиации, губительной для органической жизни. Он создан жизнью для того, чтобы защитить жизнь, дать ей новые, почти неограниченные возможности для развития на нашей Земле. И уже в следующем геологическом периоде — каменноугольном— суша одевается влажными густыми лесами высокой биологической продуктивности из древовидных папоротников, гигантских плаунов и хвощей. Это прямое доказательство высокого, близкого к современному содержания кислорода в атмосфере.[ …]

Световой режим. Количество достигающей поверхности Земли радиации обусловлено географической широтой местности, продолжительностью дня, прозрачностью атмосферы и углом падения солнечных лучей. При разных погодных условиях к поверхности Земли доходит 42 — 70% солнечной постоянной (рис. 4.1). Проходя через атмосферу, солнечная радиация претерпевает ряд изменений не только в количественном отношении, но и по составу. Коротковолновая радиация поглощается озоновым экраном и кислородом воздуха. Инфракрасные лучи поглощаются в атмосфере водяными парами и диоксидом углерода. Остальная часть в виде прямой или рассеянной радиации достигает поверхности Земли (рис. 5.39).[ …]

Атмосфера — газовая оболочка Земли. Состав сухого атмосферного воздуха: азот — 78,08 %, кислород — 20,94 %, диоксид углерода — 0,033 %, аргон — 0,93 %. Остальное — примеси: неон, гелий, водород и др. Пары воды составляют 3-4 % от объема воздуха. Плотность атмосферы на уровне моря 0,001 г/см ’. Атмосфера защищает живые организмы от вредного воздействия космических лучей и ультрафиолетового спектра солнца, а также предотвращает резкое колебание температуры планеты. На высоте 20-50 км основная часть энергии ультрафиолетовых лучей поглощается за счет превращения кислорода в озон, образуя озоновый слой. Суммарное содержание озона не более 0,5 % массы атмосферы, составляющей 5,15-1013 т. Максимум концентрации озона на высоте 20-25 км . Озоновый экран — важнейший фактор сохранения жизни на Земле. Давление в тропосфере (приземный слой атмосферы) уменьшается на 1 мм рт. столба при подъеме на каждые 100 метров.[ …]

Кроме того, озон, находясь в виде слоя атмосферы Земли — озоносферы, имеет чрезвычайно важное биологическое значение. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца. Озон играет значительную роль в создании термических режимов различных слоев атмосферы вследствие сильного поглощения солнечной радиации и земного излучения. Наиболее интенсивно озон поглощает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Солнечные лучи с длиной волны меньше 300 км почти полностью поглощаются атмосферным озоном. Таким образом, Земля окружена своеобразным “озоновым экраном”, защищающим многие организмы от губительного действия ультрафиолетового излучения Солнца.[ …]

ФРЕОНЫ (ХЛАДОНЫ) — фуппа галогеносодержащих веществ: Ф-11 (CFC13), Ф-12 (CF2C12), Ф-22 (CHC1F2) и др., кипящих при комнатной температуре, высоколетучих, химически инертных у поверхности Земли, используемых в холодильной промышленности и как распылители (в частности, сельскохозяйственных пестицидов и веществ в аэрозольных упаковках). Поднимаясь в стратосферу, Ф. подвергаются фотохимическому разложению с выделением иона хлора, служащего катализатором химических реакций, разрушающих молекулы озона, защищающего планету от жесткого ультрафиолетового излучения. В настоящее время ведется постоянное международное наблюдение (мониторинг) за озоновым экраном (плотность озона в 1988 г. была на 5—6% ниже нормы, по наблюдениям в США). Многие страны сократили производство и потребление Ф., но общий выпуск этих веществ в мире возрастает (согласно Монреальскому протоколу, он должен быть сокращен на 50% к 2000 г.). Возрастает и концентрация Ф. в атмосфере. На 1 января 1980 г. количество Ф-12 было равно произведению 285 частей на 1012. В атмосфере Северного полушария содержание Ф. на 8—9% больше, чем в атмосфере Южного. Среднее время жизни Ф. в атмосфере — порядка 70—100 лет, но в верхнем пределе, видимо, достигает многих столетий. Данные пока не слишком точны из-за малых рядов наблюдений и несовершенства измерений и моделирования.[ …]

Но вернемся к первичному океану. Образование первичного океана началось тогда, когда в первичной атмосфере создались условия для конденсации водяного пара. Возникавший конденсат скапливался в замкнутых углублениях земной коры, и эти скопления положили начало образованию протоокеанов. Так как в это время в атмосфере Земли было велико содержание СО2, этот газ вступал в реакцию со сконденсировавшейся водой и образовывал кислоту, которая поступала в первоначальный океан. Так что протоокеаны, скорее всего, были очень кислыми. Поскольку выделение паров Н2О продолжалось, продолжался и процесс их конденсации, и в результате протоокеаны, имевшие вначале, может быть, и небольшие размеры, слились в океаны. Геологические данные свидетельствуют, что уже 3 млрд лет тому назад воды на Земле было достаточно. По мере развития жизни на Земле (органические соединения появились 2,5-3,0 млрд лет тому назад, зарождение жизни на Земле датируется 2,5-1,0 млрд лет тому назад) менялся и состав морской воды (уменьшалась ее кислотность). Образовавшийся озоновый экран защищал живые организмы х>т действия жесткого ультрафиолетового излучения. Окисление серы, аммиака до свободного азота обусловили образование современного типа азотно-кислородной атмосферы. Появление кислорода в результате фотосинтеза привело к интенсивному изменению химического состава воды океанов. Восстановительная форма существования элементов сменилась на окислительную. Стабилизация химического состава атмосферы обусловливала стабилизацию нового химического состава океанов. Примерно около 1 млрд лет тому назад морская вода достигла, вероятно, такого состава, который очень близок к составу современной морской воды.[ …]

От напастей нашу планету защищает трехмиллиметровый озоновый слой

16 сентября человечество отмечает Международный день охраны озонового слоя. Памятная дата совпадает с моментом подписания 31 год назад Монреальского протокола, предусматривающего снятие с производства ряда химических веществ, разрушающих этот тончайший, не более трех миллиметров, оберег нашей Земли. К ним относятся фреоны (у нас чаще говорят «хладоны»), широко используемые в холодильном оборудовании, всевозможные химикаты-растворители, а также реагенты для тушения пожаров. Масштабы их применения в современном мире огромны…

ХРАНИТЕЛЬ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

«Главное, чем озон интересен для нас, — его способность защищать биосферу Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, — рассказывает старший научный сотрудник отдела динамической метеорологии Главной геофизической обсерватории имени А. И. Воейкова (Санкт-Петербург) Андрей Киселев. — Умеренные дозы ультрафиолета вызывают загар и тонизируют человеческий организм, а повышенные — повреждают клетки кожи и провоцируют рак. Наибольший риск у представителей белой расы. По прогнозу ООН, реализация Монреальского протокола предотвратит два миллиона случаев рака кожи к 2030 году. Радиация накапливается в течение всей жизни человека. Еще одно следствие этого — рост случаев поражения хрусталика глаза катарактой. Проявляет озон себя и как парниковый газ. Интенсивно поглощая инфракрасную (тепловую) радиацию, он влияет на формирование температуры в атмосфере и изменение климата».

Без озона не было бы жизни на нашей планете. Природа диалектична. Озон на высоте 15-30 километров для человека спаситель, а в приземном слое (тропосфере) — токсичный загрязнитель, яд по российской классификации первого класса опасности. В городах он — один из основных компонентов смога, связанного с выбросами автотранспорта. Достается от него и растениям. Высокая концентрация токсичного газа ежегодно оборачивается потерями 25 миллионов тонн урожая риса, пшеницы, сои и кукурузы.

Тема озонового слоя появилась в общественной дискуссии в 1985 году, когда ученые обнаружили озоновую дыру сначала над Антарктидой, а потом и над Арктикой. Ее появление на Южном полюсе в конце зимы и начале весны вызвано воздействием трех факторов, объясняет климатолог. Первый — блокирование воздухообмена между полярными и средними южными широтами. Второй — разрушение озона при особо низких, порядка минус 85-75 градусов, температурах. Третий — разрушение озона в химических реакциях с участием атомов хлора и брома. Содержание последних в стратосфере (слой атмосферы на высоте от 11 до 50 километров) в 1970-1980-е годы выросло в 6-8 раз. Причиной тому всеобщее использование фреонов в качестве хладагентов, распылителей, пенообразователей, растворителей и тому подобного. То есть истощение озонового слоя возникает и по естественным причинам, но, прежде всего, определяется антропогенным фактором. Попыткой нейтрализовать плоды хозяйственной активности человека стало подписание в 1985 году Венской конвенции об охране озонового слоя, а через два года — Монреальского протокола. Его конечная цель — прекращение выпуска и применения озоноразрушающих веществ с заменой их на более щадящие.

ФРЕОНЫ ПОД ЗАПРЕТОМ

У «фреоновой теории» есть оппоненты. Они утверждают, что вклад хозяйственной деятельности человека ничтожен по сравнению с глобальными космическими воздействиями. За этим скепсисом — несогласие признать пагубность выбросов в атмосферу рукотворных химикатов, выпуск которых пришлось сворачивать, а промышленность переориентировать на выпуск других соединений (с теми же холодильными и прочими свойствами, но без хлора или брома в своем составе).

Сторонников Монреальского протокола одно время даже записывали в «агенты Дюпона» — американской химической корпорации «Дюпон де Немур». Она обеспечивала продукцией значительную часть потребностей мировой экономики в хлорфторуглеродах (фреонах) и оперативно перестроилась на выпуск «дружественных озону» веществ. Но любая теория проверяется практикой. В прошлом году Монреальский протокол отметил свое 30-летие и был признан единственным успешным международным соглашением в области экологии и климата. К слову, в него вошли практически все страны — члены ООН.

Есть ли результат? Есть. Запрет использовать пять фреонов первого поколения, применявшихся в холодильной промышленности и в качестве пропеллентов в газовых баллончиках, привел к убыванию в атмосфере содержания запрещенных газов (хотя их присутствие еще высоко) и постепенному ослаблению хлорного давления на озоносферу. Ликовать, правда, еще рано, несмотря на то что эксперты из ООН даже создали сайт «озоновые герои» (www.ozoneheroes.org). Средняя площадь дыры на Южном полюсе за последние 20 лет составляла 22,5 миллиона квадратных километров — в 1,6 раза больше площади самой Антарктиды. Ее закрытие эксперты Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) прогнозируют где-то к 2025-2075 годам.

Еще особенность — сезонное изменение озоновой дыры над Антарктикой. Есть связь между ее состоянием и температурой стратосферы в сентябре — октябре. Так что точку в исследовании темы ставить рано. Ладно бы дыра дислоцировалась в пустынных полярных районах, но ведь уменьшается озоновый слой также в умеренных и тропических широтах. Нужно знать почему, чтобы защитить от солнечного ультрафиолета крупнейшие города и другие места сосредоточения населения.

Озон — токсичный газ. Поэтому метеослужбы и специалисты экомониторинга отслеживают его содержание в воздухе мегаполисов. Как окислитель и бактерицид (убийца бактерий), он дает фору перекиси марганца и окиси хлора. Отсюда его использование для стерилизации и дезинфекции помещений, одежды, инструментов, очистки питьевой, промышленной и даже сточной воды. Во многих странах он заменяет хлор в процессе отбеливания целлюлозы. Опыт озонирования воздуха в прядильных цехах города Иванова дал рост производительности труда и снижение распространенности респираторных заболеваний.

КТО ХИМИЧИТ С ХЛАДОНАМИ?

Российское законодательство в сфере озонового слоя В соответствии
с обязательствами, вытекающими
из Монреальского протокола, объем потребления ГХФУ
в России должен
поэтапно снижаться:

базовый уровень — 3996,9 т
озоноразрушающей способности
2010-2014 гг.999,6 т
озоноразрушающей способности
2015-2020 гг. — 399,6 т
озоноразрушающей способности
2020-2029 годы — 19,98 т озоноразрушающей способности


Однако любое его приложение на практике требует тщательного мониторинга из-за высокой токсичности. Например, взрывоопасность не позволила «приручить» газ как окислитель в ракетном топливе. На бытовом уровне мы восхищаемся свежестью воздуха после грозы, а вот аллергикам и астматикам озон неполезен. Длительное воздействие его угрожает рисками сердечно-сосудистых и дыхательных недугов и даже атеросклероза из-за реакции с холестерином.

Отметив значение озона как защитника жизни на Земле, нужно упомянуть и о другой его ипостаси. За 100 лет концентрация озона в Северном полушарии выросла втрое, и он вышел на третье место в рейтинге четырех «антропогенных» парниковых газов (еще водяной пар, углекислый газ и метан) — виновников глобального потепления.

В мае этого года специалисты американского Национального управления океанических и атмосферных исследований забили тревогу по поводу нового нарастания в атмосфере концентрации фреона-11. Его выбросы в 2014-2016 годах, по их данным, выросли на четверть. Подозрение пало на Восточную Азию. Химики из Великобритании еще в прошлом году назвали виновников — Китай и Индию, которые производят огромные количества хлорсодержащих растворителей и пестицидов. Якобы те используют некоторые вещества, ранее не считавшиеся вредными, например дихлорметан (Ch3Cl2), популярнейший реагент в пищевой и химической промышленности для производства безопасных аналогов фреона — фторуглеводородов.

В развивающихся странах Южной и Юго-Восточной Азии его применяют в сельском хозяйстве и в агрикультурной промышленности, а другие соединения хлора и углеводородов — в производстве пластика. Пробы воздуха в Сингапуре, Индии, Таиланде и на Тайване указали на Китай, где может вырабатываться до половины вредных выбросов. На КНР падает около 40 процентов мирового выпуска пенополиуретана, используемого в том числе как хладоизолятор. Ряд заводов с незаконным производством фреонов были закрыты, а ооновская профильная программа ЮНЕП взяла ситуацию на контроль, чтобы доподлинно выявить источники загрязнения.

Полный отказ от производства и потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ) по Монреальскому протоколу должен произойти в развитых странах к 2030 году, в развивающихся — к 2040-му. У нас они применяются в качестве хладагентов в промышленных и бытовых кондиционерах, в промышленном и торговом холодильном оборудовании, в качестве вспенивателей, при производстве сэндвич-панелей, а также технологических растворителей. Установлен список из 40 веществ-разрушителей, производство, ввоз, вывоз и использование которых подлежит учету.

КИГАЛИЙСКАЯ ПОПРАВКА

Негативное воздействие на состояние озонового слоя оказывают: — охладительные установки
— устройства кондиционирования воздуха
— устройства подачи теплого воздуха
— аэрозоли
— противопожарные системы и портативные огнетушители
— изоляционные плиты

Сейчас в качестве товарного продукта в России производится лишь три вида ОРВ: хладон 21, хладон 22 и хладон 142b. Мы последовательно выполняем свои международные обязательства и выводим из обращения ОРВ, в частности гидрохлорфторуглероды (ГХФУ). Они считаются одной из шести крупных групп химвеществ, провоцирующих глобальное потепление. График строгий: их потребление в 2015 году в РФ сократилось на 90 процентов, к 2020-му упадет до 0,5, в 2030 году выйдет на ноль.

Правительство ежегодно устанавливает допустимые объемы производства и потребления ОРВ. На 2015-2019 годы они равны 399,69 тонны озоноразрушающей способности, в планах на 2029 год — 19,98 тонны. Проведена соответствующая реформа законодательства. Действуют ФЗ-226 (в части выполнения обязательств по Монреальскому протоколу), ФЗ-96 (об охране атмосферного воздуха), ФЗ-7 (об охране окружающей среды), ФЗ-304 (о ратификации Соглашения о порядке введения и применения мер, затрагивающих внешнюю торговлю товарами, на единой таможенной территории в отношении третьих стран). В России запрещено проектирование и строительство объектов по производству ОРВ и содержащей их продукции. Запрещено захоронение на полигонах такой продукции. Выпуск и использование ОРВ документируется. Введена административная ответственность за невыполнение новых требований по обращению с ОРВ.

Тема защиты озонового слоя хорошо знакома председателю Комитета Госдумы по аграрным вопросам Владимиру Кашину. В шестом созыве он возглавлял Комитет по природным ресурсам, проводивший в 2013 году ФЗ-226. «Мы и так впереди планеты всей в отличие от других, — говорит он. — Америка-то вообще кинула по большому счету все, что связано с Киотским протоколом, утверждающим положения Монреальского протокола в части борьбы с парниковыми газами. У нас по выбросам, сбросам резкое сокращение. Мы вышли на все протокольные параметры и никакого положенного вознаграждения не получили. Стремиться в принципе есть к чему, но и сделано многое», — заключает депутат.

Следующий шаг в развитие духа Монреальского протокола — Кигалийская поправка к нему. Она вводится в действие с 2019 года для развитых стран и с 2020-го — для России и некоторых государств СНГ. Ее цель — снизить глобальную температуру на 0,5 градуса. Речь идет о снятии с производства и отказе от потребления гидрофторуглеродов (ГФУ), пришедших на замену ХФУ и ГХФУ. Ныне они широко используются в оборудовании для кондиционирования воздуха, холодильной технике и других сферах, но теперь попали под подозрение как агенты глобального потепления.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И БИОСФЕРА

«Нам уже сейчас надо подумать, как Россия вступит в новый период выполнения обязательств по Монреальскому протоколу, — отметил советник Международного центра научной и технической информации Василий Целиков. — С 1 января 2020 года мы должны будем сократить на 99,5 процента потребление ГФУ. К ним относится один из самых популярных хладонов R 22, используемых в промышленном холодильном оборудовании и в кондиционерах, в том числе бытовых. Такое сокращение подтверждено постановлением Правительства РФ от 24 марта 2014 года №228. В документе предписывается всем организациям, потребляющим озоноразрушающие вещества, обеспечить создание их резерва на переходный период. Уверяю, что ни одной тонны запаса заложено не было. А это чревато проблемами. Неготовность обусловит появление не совсем легальных хладонов на российском рынке».

Вторую проблему эксперт по проблемам Монреальского протокола связывает с организацией отчетности: «Все хозяйствующие субъекты от юрлиц до ИП должны информировать Минприроды о том, сколько ОРВ произвели, ввезли, вывезли, применили, восстановили, уничтожили, но электронная форма отчетности не предусмотрена, и они со всей России шлют в министерство бумажные отчеты. Сомневаюсь, что ее можно будет переварить. Это надо исправлять».

Заметное снижение накала страстей вокруг озоновой проблемы говорит о том, что принятые до сих пор ограничения достаточно эффективны. Совершенно очевидно, что с развитием современных технологий и появлением новых химикатов для обеспечения различных нужд людей и промышленности необходима жесткая экспертиза их озонобезопасности, причем на стадии обсуждения внедрения, а не постфактум. Чтобы компрессоры, кондиционеры, бытовые, торговые и медицинские холодильники и морозильники, медицинские дозированные ингаляторы, средства и системы огнетушения, служа человеку, не отравляли среду его существования. Пока же в современной цивилизации развиваются две противоположные тенденции: глобальный валовой доход растет, а «природный капитал» с его жизнеобеспечивающими ресурсами (вода, почва, биомасса, озоновый слой) деградирует. Вывод прост: промышленное развитие, служащее экономическому прогрессу, должно учитывать реальные пределы устойчивости биосферы. Имеют ли отношение участившиеся в последние годы катаклизмы глобального климата, и в частности жара минувшего лета в Европе и других регионах планеты, к состоянию озонового слоя? Ученые разъясняют: связь между состоянием климата и озоносферы существует, но не определяющая. Что не отменяет нашей обязанности беречь озоновый слой.


Федеральный закон от 23.07.2013 №226-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации»

  • определены полномочия Правительства Российской Федерации по государственному регулированию обращения озоноразрушающих веществ;
  • даны основные определения;
  • установлен прямой запрет на захоронение отходов (товаров, продукции), содержащих озоноразрушающие вещества, без их извлечения и восстановления для дальнейшего использования или экологически безопасного уничтожения;
  • установлена административная ответственность за несоблюдение требований к обращению озоноразрушающих веществ;
  • в состав государственного экологического надзора включен государственный надзор за соблюдением требований к обращению озоноразрушающих веществ.

Озоновый слой — это… Что такое Озоновый слой?

Озоновый слой в атмосфере Абсорбция ультрафиолетового излучения озоновым слоем

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

История открытия озонового слоя

Открывателями озонового слоя были 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.

Механизм Чепмена

Механизм образования, а также расходования озона был предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.

Реакции образования озона :

О2 + hν → 2О.
О2 + O → О3.

Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

О3 + hν → О2 + О.
О3 + O → 2О2.

Пути гибели озона

Стратосферная химия озона

Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.

Азотный цикл (NOx):

N2O + O(1D) → NO + NO,
О3 + NO → NO2 + О2,
NO2 + О → NO + О2.

Водородный цикл (HOx):

Н2O + O → OH + OH,
ОН + О3 → НО2 + О2,
НО2 + О3 → ОН + 2О2.

Хлорный цикл (ClOx):

CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl,
Cl + O3 → ClO + O2,
ClO + O → Cl + O2.

Доля в расходовании озона различных химических семейств:[2]

Давление, гПа азотное кислородное водородное галогеновое
1,31 0,10 0,26 0,41 0,21
3,78 0,50 0,14 0,11 0,25
8,93 0,68 0,11 0,08 0,13
21,9 0,46 0,12 0,19 0,20
55,8 0,12 0,03 0,48 0,14

Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр. Генеральная ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября ежегодным Международным днём охраны озонового слоя.

Примечания

См. также

Ссылки

Статьи и обзоры

Международные соглашения

Международный день охраны озонового слоя

Озоном является особая форма кислорода, имеющая химическую формулу O3. Кислород, которым мы дышим и который так важен для жизни на Земле, имеет формулу O2.

Озон представляет собой очень малую часть нашей атмосферы, но его присутствие имеет не менее большое значение для благосостояния человека. Большая часть озона находится высоко в атмосфере, на высоте между 10 и 40 км над поверхностью Земли. Эта область называется стратосферой и здесь содержится около 90% всего атмосферного озона.

Роль Монреальского протокола в защите здоровья, обеспечении проводовольственной стабильности и сохранении вакцин

Монреальский протокол был принят в качестве глобального соглашения по защите озонового слоя. С тех пор его эффективность была доказана на практике, а сам Протокол стал одним из самых успешных экологических соглашений на сегодняшний день. Глобальные усилия по поэтапному отказу от озоноразрушающих веществ повлияли на сокращение размеров дыры в озоновом слое, что, в свою очередь, играет положительную роль в защите здоровье людей, развитии экономики и сохранении экосистем. Реализация положений Монреальского протокола замедляет изменение климата и помогает повысить энергоэффективность в секторе охлаждения, что способствует обеспечению продовольственной безопасности.

Основные сведения

В результате научных исследований было обнаружено, что ряд широко используемых химических веществ являются чрезвычайно опасными для озонового слоя. Галоидоуглеводороды представляют собой химические вещества, в которых один или более атомов углерода связаны с одним или более атомов галогенов (фтор, хлор, бром или йод). Озоноразрушающая способность (ОРС), галоидоуглеводородов, содержащих бром, как правило, гораздо выше, чем у тех, которые содержат хлор. Синтетическими химическими веществами, которые обеспечивают большую часть хлора и брома для разрушения озона, являются бромистый метил, метилхлороформ, тетрахлорметан и семья химических веществ, известных как галоны, хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ).

Научное подтверждение факта истощения озонового слоя побудило международное сообщество создать механизм сотрудничества по принятию мер для защиты озонового слоя. Это было закреплено в Венской конвенции об охране озонового слоя, которая была принята и подписана 28 странами 22 марта 1985 года. В сентябре 1987 года это привело к разработке проекта Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

Основной целью Монреальского протокола является защита озонового слоя путем принятия мер по ограничению общего мирового производства и потребления веществ, разрушающих его, с конечной целью их полной ликвидации на основе научных знаний и технологической информации. Монреальский протокол строится вокруг нескольких групп разрушающих озоновый слой веществ. Группы химических веществ классифицируются в зависимости от химической семьи и перечислены в приложениях к тексту Монреальского протокола.

Монреальский протокол контролирует почти 100 химических веществ в нескольких категориях. Для каждой группы химических веществ или приложения Договор устанавливает график поэтапного отказа от производства и потребления, с тем чтобы в конечном итоге отказаться от них полностью. Монреальский протокол устанавливает график потребления озоноразрушающих веществ. Потребление определяется как произведенное количество плюс импорт за вычетом экспорта в любой данный год. Существует также практика вычета за уничтожение объявленных запасов.

Процент сокращения связан с назначенным базовым годом для данного вещества. Протокол не запрещает использование уже существующих или вторично регулируемых веществ за пределами сроков поэтапной ликвидации. Есть несколько исключений для основных видов применения, где пока нет приемлемых заменителей, например, в дозированных ингаляторах (MDI), обычно используемых для лечения астмы и других респираторных заболеваний, или галоновых системах пожаротушения, используемых на подводных лодках и самолетах.

В 1994 году Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя в ознаменование даты подписания в 1987 году Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

Равно успешно велось осуществление Монреальского протокола, как в развитых, так и развивающихся странах. Все графики поэтапного вывода в большинстве случаев соблюдались, а некоторые шли даже с опережением графика. Учитывая устойчивый прогресс, достигнутый в рамках Протокола уже в 2003 году, бывший Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан назвал Монреальский протокол: «возможно, наиболее успешным международным соглашением в истории человечества». Его взгляды разделяет широкое международное сообщество.

Первоначально внимание было сосредоточено в отношении химических веществ с более высокой озоноразрушающей способностью, включая ХФУ и галоны. График поэтапного отказа от ГХФУ был более гибким в силу их более низкой озоноразрушающей способности и потому, что они также были использованы в качестве переходных заменителей ХФУ.

График поэтапного отказа от ГХФУ была введен в 1992 году для развитых и развивающихся стран, в последнем случае с мораторием в 2015 году и окончательным отказом к 2030 году в развитых странах и 2040 году в развивающихся странах.

В 2007 году, стороны Монреальского протокола постановили ускорить график поэтапного отказа от ГХФУ для развитых и развивающихся стран.

Всеобщая ратификация

16 сентября 2009 года Венская конвенция и Монреальский протокол стали первыми договорами в истории ООН, получившими всеобщую ратификацию.

Кигальская поправка

Стороны Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, достигли соглашения на их 28-м совещании сторон, состоявшемся 15 октября 2016 года в Кигали, Руанда, относительно поэтапного сокращения потребления и производства хлорфторуглеродов.

Ученые выяснили, что озоновый слой Земли восстанавливается на 1-3% за десятилетие — Наука

ЖЕНЕВА, 5 ноября. /ТАСС/. Озоновый слой в стратосфере Земли, защищающий планету от ультрафиолетового излучения, восстанавливается темпами по 1-3% за десятилетие. Такой вывод содержится в очередном, публикуемом раз в четыре года, докладе научных экспертов о состоянии озонового слоя.

Как отмечают в этой связи в совместном пресс-релизе, распространенном в понедельник в Женеве, Всемирная метеорологическая организация (ВМО) и Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), содержащиеся в исследовании выводы подтверждают, что шаги, предпринимаемые международным сообществом по выполнению вступившего в силу в 1989 году Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, привели к сокращению этих субстанций в атмосфере и к продолжающемуся восстановлению озонового слоя.

«Свидетельства, представленные авторами доклада, говорят о том, что в отдельных частях стратосферы с 2000 года озон восстанавливался темпами на 1-3% за десятилетие», — отмечают ВМО и ЮНЕП. Ожидается, что «в Северном полушарии и средних широтах озон должен полностью восстановиться к 2030-м годам, в Южном полушарии — в 2050-е, а в полярных регионах — к 2060-м годам. Как подчеркивают в ВМО и ЮНЕП, нынешнее исследование представляет собой «еще одно свидетельство воодушевляющего успеха» Монреальского протокола.

Исполнительный директор ЮНЕП Эрик Солхейм, комментируя публикацию доклада, расценил этот документ как «одно из наиболее успешных многосторонних соглашений в истории». По его словам, «соединение авторитетной науки с основанным на сотрудничестве действием» обеспечило позитивный результат, и это вселяет надежду также на успешное выполнение вступающего в силу 1 января 2019 года Соглашения Кигали. Речь идет о принятой в октябре 2016 года в Кигали пятой поправке к Монреальскому протоколу, предусматривающей снижение объемов выбросов в атмосферу гидрофторуглеродов (ГФУ). Это соглашение уже ратифицировали 58 стран.

Согласно докладу, выполнение Соглашения Кигали даст возможность человечеству немного приостановить повышение температуры на Земле. В целом, согласно оценкам ученых, контроль над выбросами ГФУ даст возможность к 2050-х годам на 50% уменьшить темпы роста температуры на планете.

Как отметил в этой связи генсек ВМО Петтери Таалас, «двуокись углерода остается самым значительным из парниковых газов, который генерирует глобальное потепление». «Однако мы может содействовать борьбе с изменением климата, сокращая эмиссию других газов, включая ГФУ», — констатировал он. По словам Тааласа, каждый фактор, позволяющий бороться с потеплением, «имеет значение».

Названа одна из причин истощения озонового слоя Земли — Российская газета

Международная команда ученых впервые провела количественный анализ содержания йода в нижней стратосфере Земли. Результаты исследования, опубликованные в журнале PNAS, говорят о том, что йод оказывает разрушающее действие на озоновый слой Земли и, по-видимому, замедляет его регенерацию.

Снижение объемов выбросов в атмосферу гидрофторуглеродов (ХФУ) привело к тому, что в отдельных частях стратосферы озон медленно восстанавливается, и озоновая дыра над Антарктикой стала меньше. Но, как ни странно, не во всех: часть этого важного для планеты защитного слоя восстанавливается крайне медленно.

«Хотя озоновый слой в верхней стратосфере показывает признаки регенерации, озон в нижней стратосфере продолжает уменьшаться по необъяснимым причинам», — говорит ведущий автор исследования Райнер Волкамер из университета Колорадо (США). Одной из возможных причин ученые называют незаконный выброс от неизвестного производства в Китае запрещенных ХФУ, таких как четыреххлористый углерод и трихлорфторметан.

Но есть и другое объяснение, о чем сообщает команда Волкамера. По оценкам ученых, причиной истощения озонового слоя в нижней стратосфере может быть йод, который содержится в антропогенных выбросах. «Йод обладает в 600 раз большим потенциалом для разрушения озона в нижних слоях стратосферы, чем хлор», — сообщают они.

Оба вещества действуют как катализаторы, которые способствуют озоноразрушающим реакциям и могут приводить к образованию новых частиц, изменяющих состав облаков и их отражательную способность. Однако до сих пор было неясно, какое количество йода может достичь озонового слоя из нижних слоев атмосферы. «Мы знали, что йод должен быть там, но не могли определить его количество: измерительные приборы были недостаточно точными», — говорит соавтор исследования Теодор Кениг.

И вот ситуация изменилась благодаря оптическому абсорбционному спектрометру, установленному в самолет. Ученые выполнили серию полетов и с помощью спектрометра определили содержание частиц йода в нижней стратосфере.

Анализы показали, что доля йода в стратосфере составляет 0,77 триллиона, что, на первый взгляд, кажется крайне мало. Это количество сопоставимо с парой бутылок воды, которая смешалась бы с общим годовым притоком воды среднего по величине озера.

Однако из-за того, что йод активно вступает в реакции на частицах льда в верхней тропосфере, этого количества достаточно, чтобы оказать влияние на стратосферный озон. Как считают авторы, это влияние йода как минимум в 4-5 раз выше, чем у всех короткоживущих соединений брома и хлора за последние 20 лет.

«Поразительно, что эти изменения уровня озона, вызванные йодом, достаточно высоки, чтобы объяснить, почему озон в нижней стратосфере не восстанавливается, — говорит Волкамер. — До сих пор считалось, что это результат изменения воздушного обмена между тропосферой и стратосферой. Но наши измерения показывают, что тому есть и химическое объяснение».

Однако возникает вопрос, откуда поступает йод и как он попадает в стратосферу. Как это ни парадоксально, говорят исследователи, решающую роль может сыграть концентрация озона в нижних слоях атмосферы, вызванная выбросами производств и выхлопных газов. Если приземный озон достигает океана, он вступает в реакцию с морской водой и может переносить растворенный в нем йод в атмосферу. Через воздушные потоки этот йод, образуя летучие соединения, затем достигает нижней стратосферы.

По прогнозам, выбросы йода в стратосферу будут расти с повышением концентрации озона в нижних слоях атмосферы. «Поэтому необходимо продолжить изучение причин истощения озонового слоя, связанных с повышенным содержанием йода в нижней стратосфере из-за антропогенных выбросов», — говорят исследователи.

Aura | Озон

Озоновый слой / озоновая дыра: в чем разница?

Озоновый слой — это слой в атмосфере Земли, который поглощает большую часть солнечного УФ-излучения. Он содержит относительно высокие концентрации озона, хотя он все еще очень мал по сравнению с обычным кислородом. Озон — это газ, состоящий из трех атомов кислорода (O 3 ). В естественных условиях он встречается в небольших количествах в верхних слоях атмосферы (стратосфере).Озон защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. Девяносто процентов озона в атмосфере находится в стратосфере, слое атмосферы на высоте от 10 до 50 километров.

Озоновая дыра — это потеря стратосферного озона над Антарктидой. Площадь озоновой дыры определяется как размер области с общим содержанием озона ниже 220 единиц Добсона (ДЕ). Единицы Добсона — это единица измерения, которая относится к толщине озонового слоя в вертикальном столбце от поверхности до верха атмосферы, величина, называемая «общим количеством озона в столбе».«До 1979 года общие значения озона в атмосферном столбе над Антарктидой никогда не опускались ниже 220 е.д.

А я думал, что озон «плохой» ?!

Для живых существ на Земле есть хороший озон и плохой озон. Хороший озон находится в стратосфере, намного выше поверхности Земли. На такой высоте он поглощает и рассеивает ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца, особенно наиболее опасные формы УФ-В и УФ-С.Озон — это естественный солнцезащитный крем планеты. Растения, животные и все формы жизни развивались под небом, защищавшим их от разрушающего и изменяющего излучения.

Используйте солнцезащитный крем! Надень свою шляпу!

Является ли молекула полезной или вредной, это не имеет ничего общего с химическим составом и все связано с местонахождением. Около 10% озона в атмосфере находится в тропосфере, слое, в котором мы живем. Этот озон создается в результате химических реакций между загрязнителями воздуха из выхлопных газов автомобилей, парами бензина и другими выбросами.На уровне земли высокие концентрации озона токсичны для людей и растений.

Озоновая дыра ухудшается? Смотрите данные сами!


30 лет наблюдений
Aura представляет свой последний плакат, на котором показаны данные пяти различных миссий, отслеживающих развитие озоновой дыры из космоса.
Часы с озоновым отверстием
Просмотрите последнее состояние озонового слоя над Антарктикой. Спутниковые инструменты контролируют озоновый слой, и мы используем их данные для создания изображений, отображающих количество озона.

Научные функции

озоновый слой | Национальное географическое общество

Озоновый слой — это один слой стратосферы, второй слой атмосферы Земли. Стратосфера — это масса защитных газов, цепляющихся за нашу планету.

Стратосфера получила свое название, потому что она стратифицирована, или слоистая: по мере увеличения высоты стратосфера становится теплее. Стратосфера нагревается с увеличением высоты, потому что озоновые газы в верхних слоях поглощают интенсивное ультрафиолетовое излучение солнца.

Озон — это всего лишь следовые газы в атмосфере — всего около 3 молекул на каждые 10 миллионов молекул воздуха. Но это очень важная работа. Озоновый слой, как губка, поглощает частички солнечной радиации, падающей на Землю. Несмотря на то, что нам нужна часть солнечного излучения, чтобы жить, слишком много его может повредить живым существам. Озоновый слой действует как щит для жизни на Земле.

Озон хорошо улавливает вид излучения, называемого ультрафиолетовым излучением, или УФ-светом, который может проникать через защитные слои организмов, такие как кожа, повреждая молекулы ДНК в растениях и животных.Есть два основных типа ультрафиолетового света: UVB и UVA.

UVB является причиной кожных заболеваний, таких как солнечные ожоги, и рака, такого как базальноклеточная карцинома и плоскоклеточный рак.

Раньше люди думали, что УФА-излучение, используемое в соляриях, безвредно, потому что не вызывает ожогов. Однако теперь ученые знают, что свет UVA даже более вреден, чем UVB, проникая глубже и вызывая смертельный рак кожи, меланому и преждевременное старение. Озоновый слой, солнцезащитный крем нашей Земли, поглощает около 98 процентов разрушительного ультрафиолетового излучения.

Озоновый слой истончается. Химические вещества, называемые хлорфторуглеродами (CFC), являются причиной истончения озонового слоя. Хлорфторуглерод (CFC) — это молекула, содержащая углерод, хлор и фтор. ХФУ повсюду, в основном в хладагентах и ​​пластмассовых изделиях. Компании и потребители используют их, потому что они недорогие, они нелегко загорятся и обычно не отравляют живые существа. Но ХФУ начинают разъедать озоновый слой, как только они попадают в стратосферу.

Молекулы озона, которые просто состоят из трех связанных атомов кислорода, всегда разрушаются и преобразовываются естественным путем. Но содержащиеся в воздухе ХФУ очень затрудняют реформирование озона после его распада. Озоновый слой, который составляет всего 0,00006 процента атмосферы Земли, все время становится все тоньше и тоньше.

«Озоновые дыры» — популярные названия участков повреждения озонового слоя. Это неточно. Повреждение озонового слоя больше похоже на действительно тонкий участок, чем на дыру.Озоновый слой наиболее тонкий у полюсов.

В 1970-х годах люди во всем мире начали понимать, что озоновый слой становится тоньше, и это плохо. Многие правительства и предприятия согласились с тем, что некоторые химические вещества, такие как аэрозольные баллончики, должны быть запрещены. Сегодня производится меньше аэрозольных баллончиков. Озоновый слой медленно восстанавливается, поскольку люди, предприятия и правительства работают над контролем такого загрязнения.

Солнцезащитный крем Земли, озоновый слой

Знакомьтесь с семьей ультрафиолета

Электромагнитное излучение подразделяется на разные типы в зависимости от длины волны.Видимый свет — это лишь небольшая часть всего спектра. Ультрафиолетовое (УФ) излучение, как видно из его названия, выходит за пределы фиолетового диапазона видимого света и имеет более короткие длины волн.

Ультрафиолет обычно используется для описания излучения с длинами волн от 100 до 400 нанометров. (Нанометр равен одной миллионной миллиметра.) Как и в случае со всем электромагнитным излучением, чем короче длина волны, тем больше переносимая энергия.

Семейство ультрафиолетовых можно разделить на три части:

  • UV-A (315–400 нанометров) имеет самые длинные волны из семейства и наименее опасен.Тем не менее, он вызывает солнечный ожог и вызывает преждевременное старение кожи, вызванное солнцем, и некоторые виды рака. Это форма ультрафиолета, производимая в большинстве соляриев.
  • UV-B (280–315 нанометров) может вызвать рак кожи и повреждение глаз. Это также вызывает солнечный ожог. Излучение с длиной волны около 280 нанометров сильно поглощается белками, изменяя и часто нарушая их функцию. Таким образом, УФ-В может снизить иммунный ответ, а также препятствует фотосинтезу некоторых сельскохозяйственных культур.Для выработки витамина D в коже человека необходимо очень небольшое воздействие УФ-В.
  • UV-C (100–280 нанометров) — самый опасный член семейства. Длина волн около 260 нанометров поглощается ДНК, поэтому почти все формы жизни непоправимо повреждаются этим излучением.

Хорошая новость заключается в том, что стратосферный озоновый слой поглощает все ультрафиолетовые лучи-C, наиболее смертоносную форму, и даже истонченный озоновый слой вряд ли пропустит многое.

Неповрежденный озоновый слой, однако, пропускает некоторое количество УФ-А, особенно когда солнце находится высоко в небе, и очень небольшое количество УФ-В. Доля обоих из них, достигающих уровня земли, будет увеличиваться с потерей озона.

Многие виды обладают естественной защитой от УФ-А. Например, мы можем производить меланин, темный пигмент, во внешнем слое нашей кожи. Однако люди с бледной кожей не могут производить достаточно меланина для защиты от ультрафиолетового излучения, которое наблюдается по всей Австралии большую часть года (даже в пасмурные дни).Даже темнокожие люди, у которых от природы высокая концентрация меланина в коже, могут получить солнечный ожог после длительного воздействия.

Могут ли растения получить солнечный ожог?

Растения всегда подвергаются воздействию УФ-А и имеют механизмы, позволяющие справляться с повреждениями, вызванными УФ-излучением. Но было доказано, что высокие уровни УФ-В — намного выше, чем где-либо еще в настоящее время — наносят большой ущерб. Основное влияние на фотосинтетический аппарат — пигменты и ферменты, которые поглощают свет и используют его энергию для преобразования углекислого газа в сахар.

Испытания показали, что растения различаются по чувствительности к УФ-В. Большинство протестированных на данный момент видов относятся к сельскохозяйственным культурам. В экспериментах, в которых растения риса подвергались 33-процентному увеличению УФ-излучения, растения были заметно повреждены, и урожай рисового зерна упал на 20 процентов. Увеличение УФ-В на 33% в средних широтах маловероятно. Однако возможен рост на 20 процентов.

Некоторые сорта риса более устойчивы к ультрафиолету, чем другие. Как и следовало ожидать, они из поколения в поколение выращивались в высокогорных районах, где более тонкая атмосфера обеспечивает естественный более высокий уровень УФ-излучения.Вполне возможно, что не одомашненные дикие родственники пищевых культур могут содержать ценные гены, кодирующие устойчивость к УФ-излучению или механизмы восстановления после повреждений, вызванных УФ-излучением. Кроме того, многие растения могут производить соединения, поглощающие УФ-излучение; а повышенное воздействие ультрафиолета до определенной степени стимулирует увеличение производства. Как разные расы людей могут производить разное количество защитного меланина, так и растения различаются.

В море фитопланктон также подвергается опасности. Фитопланктон важен, потому что он удаляет углекислый газ из воздуха.Они также лежат в основе многих морских пищевых цепочек.

Озоновый слой — обзор

Разрушение озона: Аннотация

Истощение стратосферного озонового слоя было замедлено подписанием Монреальского протокола 0020, договора, который прекратил производство хлорфторуглеродов (ХФУ), являющихся основной причиной процесса истощения. . Однако новые озоноразрушающие соединения угрожают этому восстановлению, что имеет последствия для здоровья человека и морских экосистем. В этом тематическом исследовании рассматривается химия озона, история его истощения в стратосфере и последствия истощения озона для здоровья человека и морских экосистем, а также рассматриваются несколько текущих угроз для озонового слоя.У студентов будет возможность проанализировать влияние истощения озонового слоя на уровень заболеваемости раком, изучить исследовательские статьи о влиянии увеличения УФ-В излучения на морскую биоту, изучить, как экспериментальный план может быть использован для понимания сложных экологических проблем, рассматривать Принцип предосторожности как он применяется к истощению озонового слоя и рассматривает вопросы справедливости, связанные с глобальными проблемами, такими как истощение озонового слоя.

Стойкие органические загрязнители: Реферат

Стойкие органические загрязнители, токсичные органические соединения, которые перемещаются на большие расстояния от своего источника, повлияли на относительно изолированные экосистемы.В этом тематическом исследовании мы даем обзор различных категорий стойких органических загрязнителей (СОЗ), описываем пути их перемещения в Арктику и затем через арктические пищевые сети, а также рассматриваем возможное влияние СОЗ на здоровье населения. Крайнего Севера. У студентов будет возможность изучить влияние изменения климата на СОЗ в Арктике, рассмотреть различные аспекты программ мониторинга СОЗ, проанализировать исследования по переносу СОЗ через пищевые сети в человеческое население, а также рассмотреть аспекты экологической справедливости этой проблемы.

Загрязнение твердыми частицами: Аннотация

Твердые частицы (ТЧ), взвешенные в воздухе, представляют собой особенно сложный тип загрязняющих веществ, требующих контроля. В этом тематическом исследовании мы рассматриваем типы, источники и анализ загрязнения ТЧ; оценка воздействия загрязнения ТЧ на здоровье человека с уделением особого внимания причинно-следственной связи между загрязнением ТЧ и здоровьем человека; и рассмотреть меры по снижению угрозы загрязнения ТЧ. Студенты будут иметь возможность изучить использование камер дымки, спутниковых карт и прогнозов для мониторинга загрязнения ТЧ; оценить серию научных статей, посвященных установлению причинно-следственных связей между воздействием ТЧ и здоровьем человека; напишите обобщающий документ после обзора дополнительной литературы по этим отношениям; и разработать план действий по контролю за загрязнением ТЧ.

Промышленное загрязнение дымовых труб: Аннотация

Несмотря на то, что технологический контроль снизил выбросы загрязнителей воздуха из дымовых труб в некоторых частях мира, другие районы все еще страдают от воздействия загрязнения дымовых труб. В данном тематическом исследовании рассматриваются выбросы и воздействие таких загрязнителей, как NO x , SO x , а также металлов с плавильных заводов и электростанций. Уделяя особое внимание плавильному предприятию Met-Mex в Мексике, студенты получат возможность критиковать научные статьи и использовать свои навыки подключения к системам, чтобы связать загрязнение дымовых труб с кислотными отложениями, свинцовым загрязнением, а также проблемами экологии и здоровья человека; разработать полевые методы и меры обеспечения качества для мониторинга и оценки загрязнения дымовых труб; использовать спутниковые снимки для изучения ландшафтов и потенциальных последствий загрязнения дымовой трубы; и рассмотреть вопросы экологической справедливости при размещении дымовых труб.

Загрязнение воздуха в домашних условиях: тезисы

Загрязнение воздуха в домашних условиях (HAP) в результате сжигания в помещениях твердого топлива, такого как торф и навоз, для обогрева и приготовления пищи стало причиной миллионов смертей во многих частях мира. В этом тематическом исследовании мы рассматриваем источники HAP и его влияние на здоровье человека, рассматриваем различные меры, используемые для снижения уровней HAP, и рассматриваем другие источники загрязнения воздуха внутри помещений (IAP) в более развитых странах. Студенты будут иметь возможность использовать различные статистические подходы для оценки уровней HAP как в помещении, так и на открытом воздухе, использовать анализ неопределенности для ранжирования подходов к вмешательству, используемых для уменьшения HAP, изучать другие загрязнители воздуха, выделяемые при сжигании твердого топлива, и их влияние на здоровья человека, провести анализ затрат и выгод для оценки альтернативных источников отопления и приготовления пищи в менее развитых странах, а также рассмотреть источники и способы устранения загрязнителей воздуха в помещениях ближе к дому.

Изменение климата: Аннотация

Возможно, никакая другая экологическая проблема не будет более важной для будущих поколений, чем глобальное изменение климата, поскольку ожидаемые изменения климата потенциально могут затронуть практически все аспекты жизни на Земле. Это тематическое исследование начинается с исходной информации о причинах, статусе и прогнозах изменения климата, а затем подробно рассматривается, как изменение климата может повлиять на три культовых мегафауны (кенгуру, панды и львы).Мы также изучаем два варианта замедления темпов изменения климата: налог на выбросы углерода и политика ограничения и торговли квотами. Студенты будут иметь возможность изучить различные механизмы обратной связи, связанные с изменением климата, проанализировать реальные данные о потенциальных воздействиях изменения климата, описать, как потеря ключевых видов может иметь волновые эффекты во всех экосистемах, разработать программу, которая поможет подготовить крупный план. city ​​для понимания реалий изменения климата, сравните плюсы и минусы двух подходов, разработанных для управления изменением климата, и рассмотрите растущую проблему климатических беженцев.

Озоновый слой | Министерство сельского хозяйства, водных ресурсов и окружающей среды

Что такое озон?

Озон — это встречающаяся в природе молекула. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода. Имеет химическую формулу O 3.

.

Что такое озоновый слой?

Озоновый слой — это общий термин для обозначения высокой концентрации озона в стратосфере на высоте около 15–30 км над земной поверхностью. Он покрывает всю планету и защищает жизнь на Земле, поглощая вредное ультрафиолетовое излучение B (УФ-B) от солнца.

Почему УФ-В излучение плохо?

Продолжительное воздействие УФ-В излучения связано с раком кожи, генетическим повреждением и подавлением иммунной системы у людей и животных, а также с низкоурожайными сельскохозяйственными культурами.

Что такое озоновая дыра?

Химические вещества, содержащие атомы хлора и брома, выбрасываются в атмосферу в результате деятельности человека. Эти химические вещества в сочетании с определенными погодными условиями вызывают реакции в озоновом слое, что приводит к разрушению молекул озона.Разрушение озонового слоя происходит во всем мире, однако серьезное истощение озонового слоя над Антарктикой часто называют «озоновой дырой». В последнее время увеличилось истощение запасов и в Арктике.

Когда была обнаружена проблема?

В 1974 году химики Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роуленд обнаружили связь между хлорфторуглеродами (ХФУ) и разложением озона в стратосфере. В 1985 году геофизик Джо Фарман вместе с метеорологами Брайаном Гардинером и Джоном Шанклином опубликовали данные об аномально низких концентрациях озона над Антарктикой.

Будет ли улучшаться?

Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, вступил в силу в 1987 году. Он устанавливает обязательные обязательства для стран по поэтапному отказу от производства всех основных озоноразрушающих веществ. Данные показывают, что концентрация озоноразрушающих веществ в стратосфере снижается. Ожидается, что в результате международных действий озоновый слой восстановится до уровней до 1980 года в средних широтах к 2050 году и над полярными регионами к 2065 году.

Хронология

  • 1974: Химики в США обнаруживают связь между ХФУ и разложением озона в стратосфере
  • 1985: Британские ученые публикуют результаты аномально низких концентраций озона над Антарктикой.
  • 1985: Согласована Венская конвенция об охране озонового слоя
  • 1987: Соглашение о Монреальском протоколе по веществам, разрушающим озоновый слой
  • 1989: В Австралии вступил в силу Закон о защите озона и управлении синтетическими парниковыми газами
  • 1991: Начало поэтапного отказа от CFC (хлорфторуглеродов)
  • 1996: Начало поэтапного отказа от ГХФУ (гидрохлорфторуглеродов)

Дополнительная информация

Феномен разрушения озонового слоя | Явление разрушения озонового слоя

Появляется озоновая дыра

Как оказалось, проблема с озоном была намного серьезнее, чем могли вообразить Роуленд и Молина.Первые предупреждающие признаки более серьезного кризиса не проявились до конца 1970-х годов, но исследования, которые выявили эти результаты, уходят корнями в исследования, проводившиеся почти столетие назад.

В 1880-х годах У.Н.Хартли обнаружил, что широкая полоса ультрафиолетового света почти беспрепятственно достигает Земли. Эта полоса, известная как УФ-А, имеет длину волны немного короче, чем у обычного видимого света. Озоновый слой частично поглощает другую полосу ультрафиолета, известную как УФ-В, прежде чем достигнет Земли.В течение 1920-х гг. Добсону удалось измерить соотношение УФ-А и УФ-В в падающем солнечном свете. Таким образом он впервые определил общее количество озона в атмосфере.

Добсон надеялся, что его исследование приведет к новому методу предсказания погоды. Вместо этого он заинтересовался сезонными колебаниями концентрации озона. Разработанный им прибор, спектрометр Добсона, стал стандартом для мониторинга озона с земли.

При взаимодействии хлора и озона они образуют свободнорадикальный оксид хлора , который, в свою очередь, становится частью цепной реакции.В результате этой цепной реакции один атом хлора может удалить столько же , сколько 100000 молекул озона.

Быстрое развитие новых научных инструментов после Второй мировой войны — многие из которых основаны на инструментах военного времени — привело к расцвету исследований в области наук о Земле. В 1957–1958 годах это привело к всемирной научной работе, известной как Международный геофизический год (МГГ). МГГ вызвал международный поток исследований океанов, атмосферы и неизведанных участков суши.

Наблюдая за уровнями озона в южном полярном регионе, исследователи обнаружили, что они стабильно примерно на 35 процентов выше в конце весны, чем зимой. Ежегодный мониторинг показал ту же сезонную картину до конца 1970-х годов.

Но в 1978 и 1979 годах британские ученые обнаружили нечто иное. В октябре, начале весны в южном полушарии, исследователи обнаружили меньше озона, чем за последние 20 лет. В течение следующих нескольких лет уровень озона в октябре продолжал снижаться.

В 1984 году, когда британцы впервые сообщили о своих тревожных открытиях, уровни озона в октябре были примерно на 35 процентов ниже, чем в среднем за 1960-е годы. Американский спутник Nimbus-7 быстро подтвердил результаты, и термин «озоновая дыра в Антарктике» вошел в обиход.

Доказательства

К середине 1980-х годов ученые стали экспертами в измерении концентрации хлорсодержащих соединений в стратосфере.Некоторые наблюдали за соединениями с земли; другие использовали воздушные шары или самолеты. В 1986 и 1987 годах эти ученые, в том числе Сьюзан Соломон и Джеймс Андерсон, установили, что беспрецедентная потеря озона над Антарктидой связана с атомарным хлором и радикалами оксида хлора.

В то же время измерения в нижних слоях атмосферы показали, что уровни ХФУ неуклонно и резко увеличивались с момента первых записей, сделанных Лавлоком в 1970 году. Вывод был ясен: основными источниками поглощающих озон атомов хлора над Антарктидой были ХФУ. и два других загрязнителя, промышленные растворители четыреххлористый углерод и метилхлороформ.

Спутник, эксплуатируемый Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, похоже, снял любые возможные сомнения относительно роли CFC. Данные, собранные за последние три года спутником исследования верхних слоев атмосферы, выявили эти соединения в стратосфере. Более того, спутник отслеживает накопление во всем мире стратосферного фторсодержащего газа, прямого продукта распада ХФУ. Количественный баланс ХФУ и его продуктов исключает возможность того, что хлор из вулканических извержений или других природных источников создал озоновую дыру.

Где находится озоновый слой

[/ caption]

Озоновый слой — это часть атмосферы, которая содержит большое количество молекул кислорода озона. Эта молекула играет важную роль, действуя как естественный УФ-экран для Земли. Вы можете задаться вопросом, где находится озоновый слой, который так эффективно играет такую ​​жизненно важную роль. Озоновый слой фактически расположен в стратосфере в районе, который находится на высоте от 10 до 50 км над Землей.

Так почему же озоновый слой так важен? Как уже упоминалось, секрет кроется в молекулах кислорода.Нормальный кислород в его естественном молекулярном состоянии состоит всего из двух атомов. Однако это меняется, когда кислород в термосфере подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей Солнца. Лучи разделяют молекулы кислорода, свободный кислород соединяется с двумя оставшимися атомами кислорода, образуя озон. Этот процесс может показаться простым, но он помогает отфильтровать 99,5% ультрафиолетового излучения, которое Солнце направляет на Землю. В те времена, когда озоновый слой не экранировал этот тип излучения на таких уровнях, согласно геологическим данным, жизнь была почти полностью уничтожена.

Вы можете подумать, что это преувеличение, пока не заметите биологический ущерб, который могут нанести ультрафиолетовые лучи. Мы уже видели вред, причиняемый, когда люди не принимают надлежащих мер предосторожности, идя на пляж. Наименьший вред приносит солнечный ожог. У людей, подвергшихся чрезмерному воздействию ультрафиолетовых лучей, попадающих на землю, кожа повреждается ультрафиолетовой энергией, проникающей через их кожу. Однако чем дольше человек подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей, тем серьезнее становится ситуация. Причина в том, что повреждение попадает на клеточный уровень, вызывая рак и генетические повреждения.По сути, это все равно, что попасть в расплавленный ядерный реактор. Радиация высокой энергии со временем накапливает вред в живой ткани, пока не убьет подвергшийся воздействию организм.

Несмотря на свою важность, промышленность производила и выбрасывала в воздух химические вещества, нарушающие цикл озона. Основная проблема — химические вещества — ХФУ не позволяют молекулам кислорода завершить процесс связывания, который важен для завершения цикла озона, что привело к значительному истощению озона в ключевых областях атмосферы Земли.Это огромно, когда естественная концентрация озона была уже довольно низкой. Это просто свидетельствует о нарушении хрупкого баланса. К счастью, страны, услышав о причиненном вреде, начали запрещать ХФУ, в то время как промышленность пыталась найти альтернативы для использования в продуктах. Результат начал проявляться в том, что истощение озонового слоя фактически замедлялось и обращалось вспять, а ученые предсказывали восстановление в течение следующего столетия.

Мы написали много статей об озоновом слое для Universe Today. Вот статья об истощении озонового слоя, а вот статья об озоновом слое.

Если вам нужна дополнительная информация о Земле, ознакомьтесь с руководством НАСА по исследованию Солнечной системы на Земле. А вот ссылка на Обсерваторию Земли НАСА.

Мы также записали серию Astronomy Cast, посвященную планете Земля. Послушайте, Эпизод 51: Земля.

Нравится:

Нравится Загрузка …

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.