Dziury ozonowe: kto jest winien? Dziury ozonowe – przyczyny i skutki.

Dziury ozonowe

Wiadomo, że większość naturalnego ozonu koncentruje się w stratosferze na wysokości od 15 do 50 km nad powierzchnią Ziemi. Warstwa ozonowa zaczyna się na wysokości około 8 km nad biegunami (lub 17 km nad równikiem) i rozciąga się w górę do wysokości około 50 km. Gęstość ozonu jest jednak bardzo mała i jeśli skompresujemy go do gęstości, jaką ma powietrze przy powierzchni ziemi, grubość warstwy ozonowej nie przekroczy 3,5 mm. Ozon powstaje, gdy promieniowanie ultrafioletowe słońca bombarduje cząsteczki tlenu.

Najwięcej ozonu znajduje się w warstwie pięciokilometrowej na wysokości od 20 do 25 km, zwanej warstwą ozonową.

Rola ochronna. Ozon pochłania część promieniowania ultrafioletowego Słońca: jego szerokie pasmo absorpcji (długość fali 200-300 nm) obejmuje również promieniowanie szkodliwe dla wszelkiego życia na Ziemi.

Przyczyny powstawania „dziury ozonowej”

Latem i wiosną wzrasta stężenie ozonu; nad obszarami polarnymi jest zawsze wyższa niż nad równikowymi. Ponadto zmienia się w cyklu 11-letnim, zbiegającym się z cyklem aktywności Słońca. Wszystko to było już dobrze znane, gdy w latach 80. XX wieku. Obserwacje wykazały, że nad Antarktydą z roku na rok następuje powolny, ale stały spadek stężenia ozonu w stratosferze. Zjawisko to nazwano „dziurą ozonową” (choć oczywiście dziury we właściwym znaczeniu tego słowa nie było) i zaczęto dokładnie badać. Później, w latach 90., podobny spadek zaczął następować w Arktyce. Zjawisko antarktycznej „dziury ozonowej” nie jest jeszcze jasne: czy „dziura” powstała w wyniku antropogenicznego zanieczyszczenia atmosfery, czy też jest to naturalny proces geoastrofizyczny.

Początkowo zakładano, że na ozon wpływają cząsteczki emitowane podczas wybuchów atomowych; próbował wyjaśnić zmianę stężenia ozonu lotami rakiet i samolotów na dużych wysokościach. Ostatecznie jednoznacznie ustalono, że przyczyną niepożądanego zjawiska była reakcja niektórych substancji wytwarzanych przez zakłady chemiczne z ozonem. Są to przede wszystkim węglowodory chlorowane, a zwłaszcza freony – chlorofluorowęglowodory, czyli węglowodory, w których wszystkie lub większość atomów wodoru zastąpiono atomami fluoru i chloru.

Zakłada się, że na skutek destrukcyjnego działania chloru i podobnie działającego bromu, już pod koniec lat 90. XX w. stężenie ozonu w stratosferze spadło o 10%.

W 1985 roku brytyjscy naukowcy opublikowali dane, z których wynika, że ​​w ciągu ostatnich ośmiu lat nad biegunem północnym i południowym wykrywano dziury ozonowe, których liczebność zwiększała się każdej wiosny.

Naukowcy zaproponowali trzy teorie wyjaśniające przyczyny tego zjawiska:

tlenki azotu – związki powstające naturalnie pod wpływem światła słonecznego;

niszczenie ozonu przez związki chloru.

Przede wszystkim należy wyjaśnić, że dziura ozonowa wbrew nazwie nie jest dziurą w atmosferze. Cząsteczka ozonu różni się od zwykłej cząsteczki tlenu tym, że składa się nie z dwóch, ale trzech atomów tlenu połączonych ze sobą. W atmosferze ozon koncentruje się w tzw. warstwie ozonowej, na wysokości około 30 km w stratosferze. Warstwa ta pochłania promienie ultrafioletowe emitowane przez Słońce, w przeciwnym razie promieniowanie słoneczne mogłoby wyrządzić ogromne szkody życiu na powierzchni Ziemi. Dlatego każde zagrożenie dla warstwy ozonowej należy traktować bardzo poważnie. W 1985 roku brytyjscy naukowcy pracujący na biegunie południowym odkryli, że podczas antarktycznej wiosny poziom ozonu w atmosferze był tam znacznie poniżej normy. Co roku o tej samej porze zmniejszała się ilość ozonu – czasem w większym, czasem w mniejszym stopniu. Podobne, ale mniej wyraźne dziury ozonowe pojawiły się także nad Biegunem Północnym podczas arktycznej wiosny.

W kolejnych latach naukowcy odkryli, dlaczego pojawia się dziura ozonowa. Gdy zachodzi słońce i rozpoczyna się długa noc polarna, temperatura gwałtownie spada i tworzą się wysokie chmury stratosferyczne zawierające kryształki lodu. Pojawienie się tych kryształów powoduje szereg złożonych reakcji chemicznych prowadzących do akumulacji molekularnego chloru (cząsteczka chloru składa się z dwóch połączonych atomów chloru). Kiedy pojawia się słońce i zaczyna się antarktyczna wiosna, pod wpływem promieni ultrafioletowych wiązania wewnątrzcząsteczkowe zostają zerwane, a strumień atomów chloru wpada do atmosfery. Atomy te działają jako katalizatory reakcji przekształcających ozon w prosty tlen, postępując zgodnie z następującym podwójnym schematem:

Cl + O3 -> ClO + O2 i ClO + O -> Cl + O2

W wyniku tych reakcji cząsteczki ozonu (O3) przekształcają się w cząsteczki tlenu (O2), przy czym pierwotne atomy chloru pozostają w stanie wolnym i ponownie uczestniczą w tym procesie (każda cząsteczka chloru niszczy milion cząsteczek ozonu, zanim zostaną one usunięte z atmosfery w wyniku innych reakcji chemicznych). W wyniku tego łańcucha przemian ozon zaczyna znikać z atmosfery nad Antarktydą, tworząc dziurę ozonową. Jednak wkrótce wraz z ociepleniem wiry antarktyczne zapadają się, świeże powietrze (zawierające nowy ozon) napływa do tego obszaru, a dziura znika.

W 1987 roku przyjęto Protokół Montrealski, zgodnie z którym ustalono listę najniebezpieczniejszych chlorofluorowęglowodorów, a kraje produkujące chlorofluorowęglowodory zobowiązały się do ograniczenia ich produkcji. W czerwcu 1990 r. w Londynie wyjaśniono Protokół montrealski: do 1995 r. zmniejszyć o połowę produkcję freonów, a do 2000 r. całkowicie ją zatrzymać.

Stwierdzono, że na zawartość ozonu wpływają zanieczyszczenia powietrza zawierające azot, które powstają zarówno w wyniku procesów naturalnych, jak i w wyniku zanieczyszczeń antropogenicznych.

W ten sposób w silnikach spalinowych powstaje NO. W związku z tym wystrzelenie rakiet i samolotów naddźwiękowych prowadzi do zniszczenia warstwy ozonowej.

Źródłem NO w stratosferze jest także gaz N2O, który w troposferze jest stabilny, jednak w stratosferze ulega rozpadowi pod wpływem twardego promieniowania UV.

W ostatnim czasie społeczeństwo coraz bardziej interesuje się kwestiami środowiskowymi - ochroną środowiska, zwierząt, ograniczaniem ilości szkodliwych i niebezpiecznych emisji. Z pewnością każdy słyszał także o tym, czym jest dziura ozonowa i że we współczesnej stratosferze Ziemi jest ich mnóstwo. To prawda.

Współczesne działania antropogeniczne i rozwój technologiczny zagrażają istnieniu zwierząt i roślin na Ziemi, a także życiu ludzi.

Warstwa ozonowa to powłoka ochronna niebieskiej planety, która znajduje się w stratosferze. Jego wysokość wynosi około dwudziestu pięciu kilometrów od powierzchni ziemi. A warstwa ta powstaje z tlenu, który pod wpływem promieniowania słonecznego ulega przemianom chemicznym. Lokalny spadek stężenia ozonu (w potocznym rozumieniu jest to znana „dziura”) jest obecnie spowodowany wieloma przyczynami. Przede wszystkim jest to oczywiście działalność człowieka (zarówno produkcja, jak i życie codzienne). Istnieją jednak opinie, że warstwa ozonowa ulega zniszczeniu pod wpływem zjawisk wyłącznie naturalnych, niezwiązanych z człowiekiem.

Wpływ antropogeniczny

Po zrozumieniu, czym jest dziura ozonowa, należy dowiedzieć się, jaki rodzaj działalności człowieka przyczynia się do jej pojawienia się. Przede wszystkim są to aerozole. Na co dzień używamy dezodorantów, lakierów do włosów, wód toaletowych ze sprayem i często nie myślimy o tym, że ma to szkodliwy wpływ na warstwę ochronną planety.

Faktem jest, że związki obecne w puszkach, do których jesteśmy przyzwyczajeni (m.in. brom i chlor) łatwo reagują z atomami tlenu. Dlatego warstwa ozonowa ulega zniszczeniu, zamieniając się po takich reakcjach chemicznych w całkowicie bezużyteczne (a często szkodliwe) substancje.

Związki niszczące warstwę ozonową obecne są także w klimatyzatorach, które ratują życie podczas letnich upałów, a także w urządzeniach chłodniczych. Powszechna działalność przemysłowa człowieka osłabia także obronę Ziemi. Uciskana jest przez wodę przemysłową (część szkodliwych substancji z czasem wyparowuje), zanieczyszczając stratosferę i samochody. Tych ostatnich, jak pokazują statystyki, z roku na rok jest coraz więcej. Negatywnie wpływa na warstwę ozonową i

Naturalny wpływ

Wiedząc, czym jest dziura ozonowa, trzeba także mieć pojęcie, ile jest ich nad powierzchnią naszej planety. Odpowiedź jest rozczarowująca: istnieje wiele luk w ziemskiej obronie. Są małe i często nie reprezentują dziury, ale bardzo cienką pozostałą warstwę ozonu. Istnieją jednak również dwie ogromne, niechronione przestrzenie. To dziura ozonowa Arktyki i Antarktyki.

Stratosfera nad biegunami Ziemi prawie w ogóle nie zawiera warstwy ochronnej. Z czym to się wiąże? Nie ma tam samochodów ani produkcji przemysłowej. Drugi powód to wpływ czynników naturalnych: wiry polarne powstają, gdy zderzają się ciepłe i zimne prądy powietrza. Te formacje gazowe zawierają duże ilości kwasu azotowego, który pod wpływem bardzo niskich temperatur reaguje z ozonem.

Ekolodzy zaczęli bić na alarm dopiero w XX wieku. Niszczycielskie, które przedostaną się na ziemię nie napotykając bariery ozonowej, mogą powodować raka skóry u ludzi, a także śmierć wielu zwierząt i roślin (głównie morskich). Tym samym organizacje międzynarodowe zakazały prawie wszystkich związków niszczących warstwę ochronną naszej planety. Uważa się, że nawet jeśli ludzkość nagle zaprzestanie negatywnego wpływu na ozon w stratosferze, istniejące obecnie dziury nie znikną szybko. Wyjaśnia to fakt, że freony, które już dotarły na szczyt, mogą samodzielnie istnieć w atmosferze przez dziesięciolecia.

Instrukcje

Aby zapobiec tworzeniu się nowych dziur ozonowych, dowiedz się, co jest ich przyczyną. Ozon to ten sam tlen, ale posiadający nie dwa atomy, ale trzy. Tlen nabywa trzeci atom na wysokości 12–50 kilometrów w wyniku ekspozycji na światło słoneczne, dzięki czemu ulega jonizacji. Ozon gromadzi się w górnych warstwach atmosfery i tworzy warstwę ozonową, która pokrywa całą planetę i chroni ją przed szkodliwym działaniem promieni ultrafioletowych pochodzących ze Słońca.

Miejsca, w których warstwa ozonowa jest zauważalnie cieńsza, nazywane są dziurami ozonowymi. Warstwa ta zawsze stawała się cieńsza, nie tylko ze względu na szkodliwe skutki działalności człowieka. Zniszczenie warstwy ozonowej następuje w wyniku wiązań chemicznych z wodorem, bromem, metanem, chlorem itp. W rezultacie tworzy zupełnie inne związki chemiczne, ale po pewnym czasie ta modyfikacja tlenu ponownie się kumuluje.

Fabryki, fabryki, transport i różne urządzenia gospodarstwa domowego zwiększają zawartość w atmosferze substancji niszczących warstwę ozonową, a jej przerzedzenie następuje szybciej niż odbudowa. Pierwsza dziura ozonowa pojawiła się nad Antarktydą, ponieważ tam nie było wystarczającej ilości promieni słonecznych potrzebnych do wytworzenia ozonu.

Teraz nad Arktyką pojawiły się dziury ozonowe, a warstwa ozonowa w atmosferze maleje. Możesz zapobiec tworzeniu się nowych dziur, starając się rzadziej używać samochodu. Jeśli odległość do celu jest niewielka, idź pieszo. Nie rozpylaj odświeżaczy powietrza i innych sprayów, jeśli nie jest to absolutnie konieczne, ponieważ zawierają one również substancje niszczące warstwę ozonową.

Jeśli masz domek letniskowy lub dom prywatny, posadź więcej drzew i innych roślin, które produkują niezbędny tlen. Przekonaj swoich znajomych i bliskich, aby również zastosowali się do tych prostych zasad, tylko razem ludzkość przyczyni się do odbudowy warstwy ozonowej.

Wideo na ten temat

Źródła:

• Czym są dziury ozonowe? Jak zapobiegać ich występowaniu?

Ozon to niebieskawy gaz składający się z trzech atomów tlenu (O3). Kiedy warstwa ozonowa staje się cieńsza, do Ziemi zaczyna docierać więcej promieniowania ultrafioletowego, które jest niezbędne do normalnego funkcjonowania człowieka. Ozon pochłania nadmiar promieniowania ultrafioletowego, także tego, które jest niebezpieczne dla życia na Ziemi. Dziury ozonowe nie są dziurami w atmosferze w pełnym tego słowa znaczeniu. Jest to powolny, stały spadek stężenia warstwy stratosferycznej.

Instrukcje

Ostatnio coraz częstsze są ekstremalne opady, które z kolei powodują klęski żywiołowe (powodzie, osunięcia ziemi). Nie ustalono jeszcze, kto jest odpowiedzialny za dziury ozonowe. Być może przyczyną ich występowania są loty, skutek działalności człowieka czy gazy cieplarniane, ale jedno jest pewne – warstwa ozonowa staje się coraz cieńsza, a to już problem kompleksowy.

Czynnik antropogeniczny to jednak tylko jeden ze składników problemu. Prawdą jest, że sama planeta niszczy samą siebie, wypierając ludzkość za pomocą promieniowania (choroby nowotworowe). Faktem jest, że mapa dziur ozonowych pokrywa się z mapą złóż metanu, dlatego możemy powiedzieć, że dziury zawsze był. Jeśli chcesz pomóc, odrzuć opakowania aerozolowe, czy to dezodoranty, odświeżacze itp. Nie uwalniaj freonu - monitoruj integralność systemu w lodówce, samochodzie itp.

Protestujcie razem z „zielonymi”, podpisujcie apele do rządów świata – im więcej aktywistów, tym większa szansa, że ​​zostaniecie wysłuchani.

W roku 1994 Zgromadzenie Ogólne ogłosiło Międzynarodowy Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej. W 1987 roku Rosja i 36 innych krajów podpisały dokument zobowiązujący kraje uczestniczące do ograniczenia lub zaprzestania produkcji substancji zubożających warstwę ozonową.

Duże przedsiębiorstwa są wszędzie monitorowane, aby sprawdzić, czy przestrzegają przepisów dotyczących ochrony powietrza. Kraje wstrzymały produkcję chlorofluorowęglowodorów. Naukowcy uważają, że podjęte środki (jeśli winowajcą jest człowiek) pomogą odnowić warstwę ozonową do 2060 r., ale do tego czasu uszczuplenie warstwy ozonowej będzie miało ogromny wpływ na klimat.

W górnej części ziemskiej stratosfery, na wysokości od 20 do 50 km, znajduje się warstwa ozonu – tlenu trójatomowego. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego cząsteczka zwykłego tlenu (O2) przyłącza się do kolejnego atomu, w wyniku czego powstaje cząsteczka ozonu (O3).

Warstwa ochronna planety

Zanikanie warstwy ozonowej

W latach 70-tych podczas badań zauważono, że gaz freonowy, stosowany w klimatyzatorach, lodówkach itp., niszczy ozon z ogromną prędkością. Unosząc się do górnych warstw atmosfery, freony uwalniają chlor, który rozkłada ozon na zwykły i atomowy tlen. W miejscu takich interakcji powstaje dziura ozonowa.

Przed czym chroni warstwa ozonowa?

Dziury ozonowe są wszechobecne, ale ponieważ zmienia się wiele czynników, pokrywają je ozon z sąsiednich warstw atmosfery. Te z kolei stają się jeszcze bardziej subtelne. Warstwa ozonowa stanowi jedyną barierę dla niszczącego promieniowania ultrafioletowego i promieniowania słonecznego. Bez warstwy ozonowej układ odpornościowy zostałby zniszczony.

Naukowcy szacują, że zmniejszenie warstwy ozonowej zaledwie o 1% zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania na raka o 3-6%.

Zmniejszenie się ilości ozonu w atmosferze w nieprzewidywalny sposób zmieni klimat na planecie. Ponieważ warstwa ozonowa rozprasza ciepło z powierzchni Ziemi, w miarę wyczerpywania się warstwy ozonowej klimat stanie się chłodniejszy i zmieni się kierunek niektórych wiatrów. Wszystko to doprowadzi do klęsk żywiołowych.

Protokół montrealski

W 1989 roku większość państw członkowskich ONZ podpisała porozumienie, zgodnie z którym należy zaprzestać produkcji freonów i gazów zubożających warstwę ozonową. Według niego, po podpisaniu porozumienia, warstwa ozonowa powinna zostać w pełni odtworzona do 2050 roku.

Wideo na ten temat

Źródła:

• Do czego służy warstwa ozonowa?

Dziury ozonowe to obszary warstwy ozonowej Ziemi, w których stężenie ozonu, który chroni planetę przed promieniowaniem, jest bardzo niskie. Zwykle proces ich powstawania wiąże się z działalnością człowieka, jednak istnieje opinia, że ​​pochodzenie dziur ozonowych jest całkowicie naturalne.

Dziura ozonowa

Udowodniono, że freony uwalniane podczas pracy wielu urządzeń powodują utratę ozonu na średnich i wysokich szerokościach geograficznych, nie wpływają jednak na powstawanie polarnych dziur ozonowych.

Jest prawdopodobne, że do powstania dziur ozonowych doprowadziło połączenie wielu czynników ludzkich i naturalnych. Z jednej strony wzrosła aktywność wulkaniczna, z drugiej strony ludzie zaczęli poważnie wpływać na przyrodę - warstwa ozonowa może zostać uszkodzona nie tylko przez uwolnienie freonu, ale także przez zderzenia z uszkodzonymi satelitami. Dzięki zmniejszeniu liczby wybuchających wulkanów od końca XX wieku i ograniczeniom w stosowaniu freonów sytuacja zaczęła się nieco poprawiać: naukowcy niedawno odnotowali niewielką dziurę nad Antarktydą. Bardziej szczegółowe badania nad zubożeniem warstwy ozonowej pozwolą zapobiec powstaniu tych obszarów.

Wskazówka 6: Jak świętować Międzynarodowy Dzień Warstwy Ozonowej

16 września 1987 roku w kanadyjskim mieście Montreal delegaci z 36 krajów podpisali Protokół Montrealski. Każde z tych 36 państw wzięło na siebie obowiązek podjęcia wszelkich możliwych działań, aby stopniowo ograniczać, a w przyszłości całkowicie zaprzestać produkcji i stosowania substancji niszczących warstwę ozonową atmosfery ziemskiej.

W kolejnych latach do protokołu przyłączały się coraz większe państwa, w tym Federacja Rosyjska. Zgromadzenie Ogólne ONZ w 1994 roku podjęło decyzję o ogłoszeniu 16 września Międzynarodowym Dniem Ochrony Warstwy Ozonowej.

Dzień ten został po raz pierwszy obchodzony w Rosji w 2011 roku. W programie przygotowanym i wdrożonym na bazie Państwowej Politechniki nr 19 – jedynej instytucji edukacyjnej w Rosji, wzięli udział pracownicy Ministerstwa Zasobów Naturalnych Federacji Rosyjskiej, Globalnego Środowiska Facility (GEF) oraz przedstawiciele ONZ kształci specjalistów w zakresie montażu i konserwacji przemysłowych i domowych urządzeń chłodniczych. Wybór nie był przypadkowy, gdyż głównym źródłem niszczenia warstwy ozonowej są fluorowane czynniki chłodnicze. Aby natomiast kontrolować niezawodność urządzeń chłodniczych, zapobiegać wyciekom czynników chłodniczych do środowiska, a także stopniowo ograniczać wielkość ich produkcji i wykorzystania, potrzebni są wykwalifikowani specjaliści w tej dziedzinie.

16 września tego roku Moskwa będzie obchodzić także Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej. Oprócz tradycyjnych raportów i informacji o wynikach obserwacji grubości warstwy ozonowej w rejonach polarnych, prezentowane będą dane o działaniach podjętych w celu regulacji obiegu substancji zubożających warstwę ozonową w Rosji. Nie zabraknie edukacyjnych gier komputerowych poświęconych tematyce ochrony warstwy ozonowej. A pod koniec wakacji zostanie pokazany program koncertowy.

Wideo na ten temat

W ostatnim czasie gazety i czasopisma pełne są artykułów na temat roli warstwy ozonowej, w których ludzie zastraszani są możliwymi problemami w przyszłości. Od naukowców można usłyszeć o nadchodzących zmianach klimatycznych, które będą miały negatywny wpływ na całe życie na Ziemi. Czy potencjalne niebezpieczeństwo odległe od ludzi naprawdę przerodzi się w tak przerażające wydarzenia dla wszystkich Ziemian? Jakich konsekwencji oczekuje ludzkość po zniszczeniu warstwy ozonowej?

Proces powstawania i znaczenie warstwy ozonowej

Ozon jest pochodną tlenu. Będąc w stratosferze, cząsteczki tlenu poddawane są chemicznej ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe, po czym rozkładają się na wolne atomy, które z kolei mają zdolność łączenia się z innymi cząsteczkami. Dzięki temu oddziaływaniu cząsteczek i atomów tlenu z ciałami trzecimi powstaje nowa substancja - w ten sposób powstaje ozon.

Będąc w stratosferze, wpływa na reżim termiczny Ziemi i zdrowie jej populacji. Jako planetarny „strażnik” ozon pochłania nadmiar promieniowania ultrafioletowego. Kiedy jednak w dużych ilościach przedostanie się do niższych warstw atmosfery, staje się dość niebezpieczny dla gatunku ludzkiego.

Niefortunne odkrycie naukowców - dziura ozonowa nad Antarktydą

Proces niszczenia warstwy ozonowej jest przedmiotem wielu dyskusji wśród naukowców na całym świecie od końca lat 60-tych. W tamtych latach ekolodzy zaczęli podnosić problem emisji produktów spalania do atmosfery w postaci pary wodnej i tlenków azotu, które powstają w silnikach odrzutowych rakiet i samolotów pasażerskich. Pojawiły się obawy, że tlenek azotu emitowany przez samoloty na wysokości 25 kilometrów, czyli tam, gdzie tworzy się osłona Ziemi, może niszczyć ozon. W 1985 roku British Antarctic Survey odnotowało 40% spadek stężenia ozonu w atmosferze nad bazą w Hally Bay.

Po brytyjskich naukowcach wielu innych badaczy naświetliło ten problem. Udało im się wytyczyć obszar o niskim poziomie ozonu znajdujący się już poza południowym kontynentem. Z tego powodu zaczął pojawiać się problem powstawania dziury ozonowej. Niedługo potem odkryto kolejną dziurę ozonową, tym razem w Arktyce. Jednak był mniejszy i powodował wyciek ozonu do 9%.

Na podstawie wyników badań naukowcy obliczyli, że w latach 1979-1990 stężenie tego gazu w atmosferze ziemskiej zmniejszyło się o około 5%.

Zubożenie warstwy ozonowej: pojawienie się dziur ozonowych

Grubość warstwy ozonowej może wynosić 3-4 mm, jej maksymalne wartości znajdują się na biegunach, a minimalne wzdłuż równika. Najwyższe stężenie gazu można znaleźć 25 kilometrów w stratosferze nad Arktyką. Gęste warstwy występują czasami na wysokościach do 70 km, zwykle w tropikach. Troposfera nie zawiera dużo ozonu, ponieważ jest bardzo podatna na zmiany sezonowe i różnego rodzaju zanieczyszczenia.

Gdy tylko stężenie gazu zmniejszy się o jeden procent, następuje natychmiastowy wzrost natężenia promieniowania ultrafioletowego nad powierzchnią ziemi o 2%. Wpływ promieni ultrafioletowych na substancje organiczne planet porównuje się do promieniowania jonizującego.

Zubożenie warstwy ozonowej może spowodować katastrofy związane z nadmiernym ogrzewaniem, zwiększoną prędkością wiatru i cyrkulacją powietrza, co może skutkować powstaniem nowych obszarów pustynnych i zmniejszeniem plonów rolnych.

Spotkanie z ozonem w życiu codziennym

Czasami po deszczu, zwłaszcza latem, powietrze staje się niezwykle świeże i przyjemne, a ludzie mówią, że „pachnie ozonem”. To wcale nie jest sformułowanie figuratywne. W rzeczywistości część ozonu dociera do niższych warstw atmosfery wraz z prądami powietrza. Ten rodzaj gazu uznawany jest za tzw. dobroczynny ozon, który wnosi do atmosfery uczucie niezwykłej świeżości. Najczęściej takie zjawiska obserwuje się po burzach.

Istnieje jednak również bardzo szkodliwy rodzaj ozonu, który jest niezwykle niebezpieczny dla ludzi. Jest wytwarzany przez gazy spalinowe i emisje przemysłowe, a pod wpływem promieni słonecznych wchodzi w reakcję fotochemiczną. W efekcie powstaje tzw. ozon przyziemny, który jest niezwykle szkodliwy dla zdrowia człowieka.

Substancje niszczące warstwę ozonową: działanie freonów

Naukowcy udowodnili, że freony, które masowo wykorzystuje się do ładowania lodówek i klimatyzatorów, a także liczne puszki z aerozolem, powodują niszczenie warstwy ozonowej. Okazuje się zatem, że prawie każdy człowiek ma swój udział w zniszczeniu warstwy ozonowej.

Przyczyną dziur ozonowych jest reakcja cząsteczek freonu z cząsteczkami ozonu. Promieniowanie słoneczne powoduje, że freony uwalniają chlor. W rezultacie ozon ulega rozszczepieniu, w wyniku czego powstaje tlen atomowy i zwykły. W miejscach, w których zachodzą takie interakcje, pojawia się problem zubożania warstwy ozonowej i powstawania dziur ozonowych.

Oczywiście największą szkodę dla warstwy ozonowej powodują emisje przemysłowe, jednak stosowanie w gospodarstwach domowych preparatów zawierających freon w taki czy inny sposób również ma wpływ na niszczenie ozonu.

Ochrona warstwy ozonowej

Po tym, jak naukowcy udokumentowali, że warstwa ozonowa w dalszym ciągu ulega niszczeniu i pojawiają się dziury ozonowe, politycy zaczęli myśleć o jej zachowaniu. Na całym świecie odbywają się konsultacje i spotkania w tej sprawie. Brali w nich udział przedstawiciele wszystkich państw o ​​dobrze rozwiniętym przemyśle.

I tak w 1985 roku przyjęto Konwencję o ochronie warstwy ozonowej. Dokument ten podpisali przedstawiciele czterdziestu czterech państw uczestniczących w konferencji. Rok później podpisano kolejny ważny dokument, zwany Protokołem Montrealskim. Zgodnie z jej zapisami powinno nastąpić istotne ograniczenie światowej produkcji i zużycia substancji powodujących zubożenie warstwy ozonowej.

Niektóre stany nie były jednak skłonne do poddania się takim ograniczeniom. Następnie dla każdego państwa zostały określone limity niebezpiecznych emisji do atmosfery.

Ochrona warstwy ozonowej w Rosji

Zgodnie z obowiązującym ustawodawstwem rosyjskim ochrona prawna warstwy ozonowej jest jednym z najważniejszych i priorytetowych obszarów. Ustawodawstwo z zakresu ochrony środowiska reguluje wykaz środków ochronnych mających na celu ochronę tego obiektu przyrodniczego przed różnego rodzaju uszkodzeniami, zanieczyszczeniami, zniszczeniem i wyczerpaniem. I tak art. 56 Ustawy opisuje niektóre działania związane z ochroną warstwy ozonowej planety:

• Organizacje monitorujące skutki dziury ozonowej;
• Dalsza kontrola nad zmianami klimatycznymi;
• Ścisłe przestrzeganie ram regulacyjnych dotyczących szkodliwych emisji do atmosfery;
• Regulowanie produkcji związków chemicznych niszczących warstwę ozonową;
• Stosowanie kar i kar za naruszenie prawa.

Możliwe rozwiązania i pierwsze rezultaty

Warto wiedzieć, że dziury ozonowe nie są zjawiskiem trwałym. Wraz ze zmniejszeniem ilości szkodliwych emisji do atmosfery rozpoczyna się stopniowe zawężanie się dziur ozonowych – aktywowane są cząsteczki ozonu z sąsiednich obszarów. Jednocześnie jednak pojawia się inny czynnik ryzyka - sąsiednie obszary pozbawione są znacznej ilości ozonu, warstwy stają się cieńsze.

Naukowcy na całym świecie nadal angażują się w badania i są zastraszeni ponurymi wnioskami. Obliczyli, że gdyby obecność ozonu w górnych warstwach atmosfery zmniejszyła się zaledwie o 1%, liczba przypadków raka skóry wzrosłaby o 3–6%. Co więcej, duża ilość promieni ultrafioletowych będzie negatywnie wpływać na układ odpornościowy człowieka. Staną się bardziej podatni na różnorodne infekcje.

Być może może to faktycznie wyjaśniać fakt, że w XXI wieku wzrasta liczba nowotworów złośliwych. Rosnący poziom promieniowania ultrafioletowego ma również negatywny wpływ na przyrodę. Następuje zniszczenie komórek w roślinach, rozpoczyna się proces mutacji, w wyniku czego powstaje mniej tlenu.

Czy ludzkość poradzi sobie z nadchodzącymi wyzwaniami?

Według najnowszych statystyk ludzkość stoi w obliczu globalnej katastrofy. Nauka ma jednak także optymistyczne doniesienia. Po przyjęciu Konwencji o ochronie warstwy ozonowej cała ludzkość zaangażowała się w problem zachowania warstwy ozonowej. Po wprowadzeniu szeregu środków zaporowych i ochronnych sytuacja nieco się ustabilizowała. Dlatego niektórzy badacze twierdzą, że jeśli cała ludzkość zaangażuje się w produkcję przemysłową w rozsądnych granicach, problem dziur ozonowych będzie można skutecznie rozwiązać.

Jeśli masz jakieś pytania, zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy

Jednym z najbardziej niezwykłych „zielonych” mitów jest twierdzenie, że dziury ozonowe nad biegunami Ziemi powstają w wyniku emisji do atmosfery niektórych substancji wytwarzanych przez człowieka. Tysiące ludzi wciąż w to wierzy, choć każdy uczeń, który nie opuścił lekcji chemii i geografii, może obalić ten mit.

Mit mówiący, że działalność człowieka powoduje powiększanie się tzw. dziury ozonowej, jest niezwykły pod wieloma względami. Po pierwsze, jest niezwykle prawdopodobny, czyli oparty na faktach. Takich jak sama obecność dziury ozonowej oraz fakt, że szereg substancji wytwarzanych przez człowieka może zniszczyć ozon. A jeśli tak, to niespecjalista nie ma wątpliwości, że za zubożenie warstwy ozonowej odpowiada działalność człowieka – wystarczy spojrzeć na wykresy wzrostu dziury i wzrostu emisji odpowiednich substancji do atmosfery.

I tu pojawia się kolejna cecha mitu o „ozonie”. Z jakiegoś powodu ci, którzy wierzą w powyższe dowody, zupełnie zapominają, że samo zbieżność dwóch wykresów nic nie znaczy. W końcu może to być tylko wypadek. Aby mieć niezaprzeczalne dowody na antropogeniczną teorię pochodzenia dziur ozonowych, należy zbadać nie tylko mechanizm niszczenia ozonu przez freony i inne substancje, ale także mechanizm późniejszej odbudowy warstwy.

Cóż, nadchodzi zabawna część. Gdy tylko zainteresowany niespecjalista zacznie studiować wszystkie te mechanizmy (dla których nie trzeba całymi dniami siedzieć w bibliotece - wystarczy przypomnieć sobie kilka akapitów ze szkolnych podręczników do chemii i geografii), od razu rozumie, że ta wersja jest nic więcej niż mit. I pamiętając wpływ, jaki ten mit wywarł na gospodarkę światową poprzez ograniczenie produkcji freonów, od razu rozumie, po co on powstał. Jednak spójrzmy na sytuację od samego początku i po kolei.

Z zajęć z chemii pamiętamy, że ozon jest alotropową modyfikacją tlenu. Jego cząsteczki zawierają nie dwa atomy O, ale trzy. Ozon może powstawać na różne sposoby, ale najpowszechniejszy w przyrodzie jest taki, że tlen pochłania część promieniowania ultrafioletowego o długości fali 175–200 nm i 280–315 nm i przekształca się w ozon. Dokładnie tak tworzyła się warstwa ochronna ozonu w starożytności (gdzieś 2-1,7 miliarda lat temu) i tak tworzy się do dziś.

Swoją drogą z powyższego wynika, że ​​prawie połowa niebezpiecznego promieniowania UV jest tak naprawdę pochłaniana przez tlen, a nie ozon. Ozon jest jedynie „produktem ubocznym” tego procesu. Jego wartość polega jednak na tym, że pochłania także część ultrafioletu – tego, którego długość fali wynosi od 200 do 280 nm. Ale co dzieje się z samym ozonem? Zgadza się – zamienia się z powrotem w tlen. Tak więc w górnych warstwach atmosfery zachodzi pewien cykliczny proces równowagi - ultrafiolet jednego rodzaju sprzyja przemianie ozonu w tlen, a on, pochłaniając promieniowanie UV innego typu, ponownie zamienia się w O2.

Z tego wszystkiego wynika prosty i logiczny wniosek – aby całkowicie zniszczyć warstwę ozonową, musimy pozbawić naszą atmosferę tlenu. Przecież niezależnie od tego, ile wytwarzanych przez człowieka freonów (węglowodorów zawierających chlor i brom, stosowanych jako czynniki chłodnicze i rozpuszczalniki), metan, chlorowodór i tlenek azotu niszczą cząsteczki ozonu, promieniowanie ultrafioletowe tlenu ponownie przywróci warstwę ozonową - w końcu substancje te nie są „wyłączone”! Oprócz zmniejszenia ilości tlenu w atmosferze, gdyż drzewa, trawy i glony produkują go setki tysięcy razy więcej niż ludzkość – wspomniane niszczyciele ozonu.

Jak więc widać, żadna substancja stworzona przez człowieka nie jest w stanie zniszczyć warstwy ozonowej, o ile w atmosferze ziemskiej występuje tlen, a Słońce emituje promieniowanie ultrafioletowe. Ale dlaczego w takim razie powstają dziury ozonowe? Chcę od razu powiedzieć, że samo określenie „dziura” nie jest do końca poprawne - mówimy tylko o przerzedzaniu się warstwy ozonowej w niektórych częściach stratosfery, a nie o jej całkowitym braku. Aby jednak odpowiedzieć na pytanie, wystarczy przypomnieć sobie, gdzie dokładnie na planecie znajdują się największe i najbardziej trwałe dziury ozonowe.

I tu nie ma o czym pamiętać: największa ze stabilnych dziur ozonowych znajduje się bezpośrednio nad Antarktydą, a druga, nieco mniejsza, znajduje się nad Arktyką. Wszystkie inne dziury ozonowe na Ziemi są niestabilne, powstają szybko, ale równie szybko ulegają „zniszczeniu”. Dlaczego w obszarach polarnych od dawna utrzymuje się przerzedzenie warstwy ozonowej? Tak, po prostu dlatego, że w tych miejscach noc polarna trwa sześć miesięcy. W tym czasie atmosfera nad Arktyką i Antarktydą nie otrzymuje wystarczającej ilości światła ultrafioletowego, aby przekształcić tlen w ozon.

Otóż ​​O 3 pozostawiony bez „uzupełnienia” zaczyna szybko się rozpadać – w końcu jest to substancja bardzo niestabilna. Dlatego warstwa ozonowa nad biegunami ulega znacznemu przerzedzeniu, chociaż proces ten zachodzi z pewnym opóźnieniem – widoczna dziura pojawia się na początku lata i znika do połowy zimy. Jednak gdy nadchodzi dzień polarny, ozon zaczyna ponownie wytwarzać się, a dziura ozonowa powoli się zapełnia. To prawda, że ​​​​nie do końca - mimo wszystko czas intensywnego odbioru promieniowania UV w tych częściach jest krótszy niż okres jego niedoboru. Dlatego dziura ozonowa nie znika.

Ale dlaczego w tym przypadku mit został stworzony i powielony? Odpowiedź na to pytanie jest nie tylko prosta, ale bardzo prosta. Faktem jest, że obecność trwałej dziury ozonowej nad Antarktydą po raz pierwszy udowodniono w 1985 roku. Pod koniec 1986 roku specjaliści amerykańskiej firmy DuPont (czyli DuPont) rozpoczęli produkcję nowej klasy czynników chłodniczych - fluorowęglowodorów niezawierających chloru. To znacznie obniżyło koszty produkcji, ale nową substancję nadal trzeba było promować na rynku.

I tu DuPont finansuje szerzenie w mediach mitu o złych freonach psujących warstwę ozonową, który stworzyła na jego zlecenie grupa meteorologów. W rezultacie przerażona opinia publiczna zaczęła domagać się podjęcia działań przez władze. A te działania podjęto pod koniec 1987 roku, kiedy w Montrealu podpisano protokół ograniczający produkcję substancji zubożających warstwę ozonową. Doprowadziło to do ruiny wielu firm produkujących freony, a także do tego, że DuPont stał się na wiele lat monopolistą na rynku czynników chłodniczych.

Swoją drogą to właśnie szybkość, z jaką kierownictwo firmy DuPont podjęło decyzję o wykorzystaniu dziury ozonowej do własnych celów, doprowadziła do tego, że mit okazał się na tyle niedokończony, że mógł go zdemaskować zwykły uczeń, który to zrobił nie opuszczaj zajęć z chemii i geografii. Widzisz, gdyby mieli więcej czasu, ułożyliby bardziej przekonującą wersję. Niemniej jednak nawet to, co naukowcy ostatecznie „urodzili” na prośbę DuPont, było w stanie przekonać wiele osób.