Содержание

где они находятся и причины их появления

Земная атмосфера состоит из нескольких слоев, каждый из которых занимает собственную высоту. На климат влияет состояние озонового слоя, расположенного в 15-35 километрах от поверхности. Озоновый слой оберегает земную поверхность от избыточного ультрафиолетового излучения, которое при проникновении может стать причиной изменения климата. Толщина слоя составляет несколько миллиметров и в некоторых местах оболочка нарушена. Озоновые дыры обнаружены относительно недавно, поэтому существенные меры по сохранению озоносферы до сих пор не приняты.

Крупнейшие озоновые дыры Земли

Впервые нарушения озоновой оболочки Земли обнаружены в 80-х годах над Антарктидой. Вывод о существовании озоновых дыр был сделан на основе анализа изменений размера спектра ультрафиолетового излучения. Измерения проводятся регулярно с середины XX века, когда в мире была создана сеть метеорологических станций по инициативе британского ученого Добсона, в честь которого названа единица измерения содержания озона (Единица Добсона) и прибор (Добсонометр).

Относительно 70-х годов содержание озона на Антарктидой сократилось на 40%.

Со временем при исследовании остальных частей озоносферы выявили, что над Антарктидой расположена крупнейшая дыра. Диаметр антарктической озоновой дыры – более 20 миллионов кв. км. Вторая крупнейшая дыра расположена на противоположном конце планеты – в Арктике. Для арктической дыры характерно регулярное изменение размеров, связанное с сезонностью.

Третья по размеру дыра – Тибетская. Ее размеры до конца не установлены, но по некоторым оценкам она составляет от 2 до 20 миллионов кв. км.

Основные места их возникновения

Особенность формирования крупнейших озоновых дыр в пределах Южного и Северного полюса объясняется особенностями образования озоновой оболочки. Она формируется при поглощении ультрафиолетовых лучей, «питаясь» ими. В периоды полярных ночей поступление ультрафиолета прекращается, что приводит к сокращению толщины озонового слоя до полного уничтожения. Разный размер между полюсами связан с отличиями в характере вихревых потоков и движения облаков, которые способствуют уничтожению слоя.

Тибетская озоновая дыра над Китаем возникла из-за антропогенных факторов, связанных с промышленной деятельностью.

Кроме этого, дыры меньшего размера расположены над некоторыми российскими регионами Западной Сибири:
  • Томской области;
  • Омской области;
  • Кемеровской области;
  • Алтайского края;
  • Хакасии;
  • Тюмени.

В этих регионах расположено большинство «вредных» производств, оказывающих значительное влияние на озоновый слой.

Причины появления озоновых дыр

По результатам метеорологических исследований обнаружено, что нарушения озоносферы возникают не только в местах обитания человека, но и за их пределами: в Антарктиде и Арктике. Это оговорит о влиянии двух групп факторов появления озоновых дыр:

  • естественных;
  • антропогенных.

В большинстве случаев группы факторов не связаны друг с другом. Естественные больше всего проявляются в районе полюсов Земли, антропогенные – на остальной поверхности.

Антропогенные факторы

При производстве товаров и работе холодильных установок (кондиционеров, холодильников, рефрижераторов) в атмосферу выделяется фреон. Выделяемый из него хлор взаимодействует с озоном и разрушает защитную оболочку. Несмотря на незаселенность территорий с крупнейшими озоновыми дырами, более 80% дыр образуются из-за антропогенных факторов.

К действиям фреоновых установок прибавляется эксплуатация воздушного транспорта: самолетов и ракет. В составе выделяемого при горении топлива содержатся такие элементы: хлор, оксиды азота, двуокись углерода. Выделяясь в виде газа, они вступают во взаимодействие с озоном и приводят к многочисленным небольшим нарушениям слоя.

Третья антропогенная причина – применение пестицидов в сельском хозяйстве. В их состав входят оксиды азота, которые при выделении в атмосферу разрушают слой.

Естественные факторы

Сложнее всего человеку повлиять на причины естественного происхождения. К ним относится сезонность, особенно ярко проявляемая на полюсах. Сокращение там озонового слоя приводит к повышенной концентрации солнечных лучей и таянию ледников. Вместе с этим повышается средняя температура, а озоновый слой продолжает разрушаться.

С сокращением ледяного покрова сокращается способность земной поверхности к отражению солнечных лучей, что увеличивает скорость глобального потепления.

Механизм образования озоновых дыр

Разрыв озоносферы происходит под влиянием двух факторов:

  • недостаточного проникновения ультрафиолета;
  • взаимодействия частиц, попадающих в атмосферу.

Озоновые соединения образуются при взаимодействии кислорода и ультрафиолетовых лучей на границе тропосферы и стратосферы. Из двухатомной молекулы кислорода при химической реакции образуется трехатомная – озон. Во взаимодействие вступают только лучи определенного размера (короче 242 нм), остальные достигают земной поверхности. Во время полярных ночей в атмосферу перестает проникать ультрафиолет, что приводит к истощению и уничтожению оболочки.

В

заимодействие разрушающих частиц происходит по антропогенным причинам. Попадающие в атмосферу выбросы контактируют трехатомной молекулой кислорода (озоном), расщепляя ее и разрушая оболочку.

Гипотеза о полностью естественном происхождении

Часть ученых считает, что дыры образуются исключительно естественным путем. Основа для такой теории – дыры в районе полюсов. В истории наблюдений сокращение содержания озона обнаруживалось не только в 80-х годах, но и в 50-х, когда фреон не использовался широко в промышленности, что исключает влияние антропогенного фактора. Вывод, основанный на данной гипотезе, исключает влияние человека на разрушения озонового слоя.

Возможные последствия для человека и природы

Сокращение озонового слоя влияет на общее состояние климата и на отдельные организмы. Озоновые дыры провоцируют увеличение степени проникновения солнечных лучей на Землю, что приводит к повышению температуры. Таяние ледников приводит к затоплению территорий, располагающихся ниже и на уровне моря. Кроме того, потепление вынуждает животных мигрировать или адаптироваться к новым условиям.

Повышенное попадание ультрафиолетовых лучей (особенно – коротковолновых) влияет на отдельные организмы, приводя к ожогам, поражению дыхательных и кровеносных органов, увеличению риска раковых заболеваний.

Способы восстановления озонового слоя

С момента обнаружения озоновых дыр человечеством принимаются меры по защите озоносферы. Государствами в 1987 году принят Монреальский протокол, закрепляющий обязанности стран вводить меры по снижению негативного воздействия на атмосферу. В России обязанности государства закреплены в федеральном законе № ФЗ-7 в статье 54.

Конкретные меры включают:

  • замену и исключения фреона из цепочки производства и потребления;
  • ограничение использования сельскохозяйственных удобрений;
  • применение новых видов авиационного и ракетного топлива;
  • выбрасывание в атмосферу компонентов, способствующих формированию озона.

Сокращение выбросов фреонов и других веществ

Согласно положениям Монреальского протокола, государства законодательно обязуются ограничивать применение фреона в промышленности и быту. Он выделяется не только при работе холодильных установок, но и при распылении аэрозольных баллончиков. Для внедрения ограничений необходима замена на другие компоненты, позволяющие сохранить свойства товаров и устройств.

Для замены предлагается использовать следующие вещества:

  • углекислый газ;
  • нетоксичный пропан;
  • аммиак;
  • изобутан.

Восстановление озона с помощью летательных аппаратов

Озоновый слой разрушается под действием химических реакций расщепления при выбросе вредных веществ. Ученые разработали способ восстановления слоя с помощью обратной реакции соединения молекул. Для этого должны в атмосферу попасть «полезные» выбросы, которые вступят в реакцию со свободными атомами кислорода и образуют трехатомные соединения. Такой эффект достигается при рассеивании с воздушного судна жидких реагентов, содержащих смесь водорода и кислорода.

Популярные мифы и заблуждения

Относительно недавнее открытие факта существования озоновых дыр привело к образованию стереотипов, связанных с природой образования этого явления. Один из главных мифов связан с тем, что разрушение озоносферы происходит исключительно из-за антропогенных факторов.

Некоторые ученые (под влиянием производителей) утверждают, что фреоновые выбросы не разрушают озон, потому что они не могут достичь столь высоких слоев атмосферы. Другие наоборот – считают фреон основной причиной появления озоновых дыр.

Текущая ситуация и прогнозы

До начала 2000-х происходил существенный рост размеров озоновых дыр, связанный с многочисленными фреоновыми испарениями. С внедрением ограничений на использования вещества рост дыр замедлился, но не прекратился. Для сохранения жизни на Земле необходимо принятие мер по сокращению и исключению влияния антропогенных факторов на состояние озонового экрана. За счет него на планете возможны процессы фотосинтеза, формирующие нынешний облик жизнедеятельности организмов на Земле.

просто и понятно о причинах и последствиях

Определение
  • Местоположение

  • Образование

  • Причины появления

  • Последствия

  • Как бороться

  • Видео
  • Не секрет, что наша планета Земля уникальна в Солнечной системе, поскольку это единственная планета, на которой существует жизнь. И в том числе зарождение жизни на Земле было возможно благодаря специальному защитному шару из озона, который покрывает нашу планету на высоте в 20-50 км. Что такое озон и зачем он нужен? Само слово «озон» с греческого переводится как «пахнущий», ведь именно его запах, мы можем ощущать после дождя. Озон это голубой газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, по сути такой еще более концентрированный кислород. Значение озона огромно, поскольку именно он защищает Землю от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, идущих от Солнца.

    К сожалению, мы, люди, не ценим того, что было создано природой (или Богом) на протяжении миллиардов лет, и одним из результатов разрушительной деятельности человека, стало появление озоновых дыр, о которым мы и поговорим в сегодняшней статье.

    Определение

    Для начала определимся с самим понятием «озоновая дыра», что она из себя представляет. Дело в том, что многие люди ошибочно представляют озоновую дыру как некую брешь в атмосфере нашей планете, месте, в котором озоновый шар полностью отсутствует. На самом деле это не совсем так, он не то, чтобы совсем отсутствует, просто концентрация озона в месте озоновой дыры в разы ниже, чем следовало бы быть. Как результат, ультрафиолетовым лучам легче попадать на поверхность планеты, и оказывать свое разрушительное действие именно в местах озоновых дыр.

    Местоположение

    Что же, в таком случает, закономерным будет вопрос о расположении озоновых дыр. Первая озоновая дыра в истории была обнаружена в 1985 году над Антарктидой, по подсчетам ученых, диаметр этой озоновой дыры составлял 1000 км. Причем озоновая эта дыра имеет весьма странное поведение: она появляется каждый раз в августе и исчезает к началу зимы, чтобы вновь появится в августе.

    Чуть позже другая озоновая дыра, правда, меньших размеров, была обнаружена уже над Арктикой. В наше же время множество мелких озоновых дыр обнаружено в разных местах, но озоновая дыра над Антарктидой занимает пальму первенства по своим размерам.

    Фото озоновой дыры над Антарктидой.

    Образование

    Дело в том, что на полюсах вследствие низкой тамошней температуры образуются стратосферные облака, содержащие в себе ледяные кристаллики. Когда эти облака соприкасаются с молекулярным хлором, попадающим в атмосферу, происходит целая серия химических реакций, результатом которых является разрушение молекул озона, происходит сокращение его количества в атмосфере. И как результат образуется озоновая дыра.

    Причины появления

    Каковы причины возникновения озоновых дыр? Причин этого явления есть несколько, и самая главная из них – загрязнение окружающей среды. Множество фабрик, заводов, дымовых газовых ТЕЦ выбрасывают в атмосферу, в том числе, и злополучный хлор, и тот уже вступая в химические реакции, делает бум в атмосфере.

    Также появлению озоновых дыр в немалой степени способствовали ядерные испытания, проводившиеся в прошлом веке. При ядерных взрывах в атмосферу попадают окиси азота, которые вступая в химические реакции с озоном, также разрушают его.

    Реактивные самолеты, летающие в облаках, также способствуют появлению озоновых дыр, поскольку каждый их полет сопровождается выбросом в атмосферу той же окиси азота, губительной для нашего защитного озонового шара.

    Последствия

    Последствия расширения озоновых дыр, разумеется, не самые радужные – вследствие усиленного ультрафиолетового излучение может увеличится количество людей с заболеванием раком кожи. Помимо этого падает общий иммунитет человека, что приводим и ко многим другим болезням. Впрочем, от усиленного ультрафиолетового излучения, проходящего сквозь озоновую дыру, могут страдать и не только люди, но и, например, жители верхних слоев океана: креветки, крабы, водоросли. Чем опасны озоновые дыры для них? Все теми же проблемами с иммунитетом.

    Как бороться

    Решение проблемы озоновых дыр учеными было предложено следующее:

    • Начать регулирование выброса разрушительных для озона химических элементов в атмосферу.
    • Начать восстанавливать штучным путем количество озона на месте озоновых дыр. Делать это таким образом, при помощи летательных аппаратов на высоте 12-30 км распылять штучный озон в атмосфере. Недостатком этого метода является необходимость существенных экономических издержек, да и значительное количество озона за раз распылить в атмосфере при современных технологиях, увы, невозможно.

    Видео

    И в завершение интересный документальный фильм про озоновые дыры.


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.


    Эта статья доступна на английском языке – Ozone Holes: Causes and Consequences.

    Почему над Антарктикой образуются озоновые дыры? — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

    Почему над Антарктикой образуются озоновые дыры?

    Ученые выдвигают разные предположения

    Место для текстового описания фотографии © Источник

    читайте также:

    Впервые ученые заметили истончение озонового слоя над Антарктикой еще в 1970-х годах. Ранее специалисты такого не наблюдали, поэтому многие выдвинули теорию о том, что во всем виноваты промышленные газы. Но что это такое? Насколько они опасны? Об этом рассказывает сайт Популярная механика.

    На высоте примерно 30 километров (в разных широтах этот показатель может варьироваться) находится озоновый слой. Озон (O3) — это молекула из трех атомов кислорода. Она образуется при воздействии ультрафиолетового излучения на молекулярный кислород, тем самым поглощая вредные лучи Солнца, защищая нас от радиации.

    Падение концентрации озона в этом слое и называется «дырой». Снижение уровня озона случается, как над Арктикой, так и над Антарктикой. Однако в первом случае дыр мало, они небольшие и быстро «затягиваются», а вот над Антарктикой обычно появляется одна дыра, площадь которой может составлять более 24 миллионов квадратных километров! Как же они образуются? И почему именно над полюсами, где уровень человеческой активности минимален?

    Главной причиной разрушения принято считать вступление молекул озона в реакцию с другими веществами (хлор, бром, монооксид азота, метан и т.д.). Однако в основном ученые придерживаются мнения, что главным врагом озона являются фреоны. Они применяются в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей и растворителей. Косметические аэрозоли, холодильники, газовые баллончики и многое другое просто не могут существовать без фреонов.

    Концентрация этих веществ по всей планете примерно одинаковая, так как они разносятся ветрами. Однако попадая в особенно холодные места из фреонов выделяется и замерзает свободный хлор. Когда температуры в этих регионах поднимаются с приходом весны, хлор тает и разрушает озон.

    Дыра над Антарктикой получается больше, так как полярный вихрь, в котором и содержатся фреоны и другие вещества угрожающие озону, в этих местах очень устойчивый. Он мешает проникновению к плюсу относительно теплого и богатого озоном воздуха из средних широт. В Арктике же он слабее, помимо этого температуры в на Северном полюсе чуть выше.

    Чем опасны озоновые дыры? Как уже было сказано выше, главная функция озонового слоя — поглощать ультрафиолетовые лучи. Поскольку на сегодняшний день дыры образуются лишь на полюсах, это не очень сильно вредит человеку, однако ученые уже доказали, что это истощение ведет к увеличению смертности среди морских животных и растений.

    как они появились и как мы их будем латать – Москва 24, 02.

    05.2020

    Кто виноват в появлении озоновых дыр и сможем ли мы их теперь залатать – в колонке обозревателя Николая Гринько.

    Фото: Роскосмос

    На днях Международная служба мониторинга атмосферы Земли сообщила, что озоновая дыра над Арктикой, образовавшаяся несколько недель назад, самостоятельно затянулась. Внимательный читатель насторожится: погодите, как же так? Ведь долгие годы нам сообщали о том, что озоновый слой разрушается над Антарктидой, то есть над южным, а не над северным полюсом планеты!

    Все верно. Северная озоновая дыра появилась впервые в истории наблюдений и исчезла так же неожиданно, как образовалась. Удивительно, но в ее возникновении ученые винят вовсе не человека, а природу, в частности сильный полярный вихрь. Нет заслуги человечества и в ее исчезновении: как только атмосфера успокоилась, количество озона в ней восстановилось.

    А вот на противоположном полюсе Земли ситуация вовсе не такая успокаивающая, хотя в ней и наметились положительные изменения. Но давайте по порядку. Во второй половине XX века человечество стало массово использовать фреоны – химические вещества, применяемые в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей и так далее. Едва ли не каждый холодильник и баллончик дезодоранта тогда содержал фреон, уносящий в атмосферу гигантское количество фтора, хлора, брома…

    Видео: YouTube/euronews (en español)

    Когда в прошлом веке над Антарктидой было обнаружено сильное снижение количества озона, исследователи довольно быстро выяснили причину этого явления. Дело в том, что озон образуется в атмосфере под воздействием ультрафиолета, и именно этот процесс вызывает поглощение наиболее жесткой части ультрафиолетового излучения, опасного для живых организмов. Но во время полярных ночей солнце не освещает полюса. А раз нет ультрафиолета, значит, не появляется нового озона взамен распавшегося. Когда наступает полярный день, весь жесткий ультрафиолет проходит через озоновую дыру и достигает поверхности Земли.

    Поначалу казалось, что это естественный процесс, но позже выяснилось, что хлор- и фторсодержащие фреоны, попадая в атмосферу, выступают катализаторами распада озона, во много раз ускоряя этот процесс. А ветра над Антарктидой во время полярной ночи движутся по замкнутой траектории, почти не допуская сюда атмосферу из других участков Земли. То есть полгода над континентом собирается фреон со всей планеты, а во время полярной зимы он концентрируется над полюсом, «прогрызая» в небе озоновую дыру.

    Как только эти исследования были опубликованы, разразилась настоящая буря: экологи обрушились на производителей фреонов, обвиняя их в варварском отношении к природе, а химические предприятия тратили миллионы долларов на защиту фреонов в прессе. Производители хладагентов, спреев и аэрозолей во главе с компанией DuPont – одной из крупнейших химических компаний в мире – в один голос заявляли, что теория разрушения озона – «это научная фантастика, куча мусора и полная ерунда». Ничего удивительного: промышленники несли миллиардные убытки.

    Фото: AP/Michel Euler

    К счастью, здравый смысл все-таки победил. В 1985 году была согласована Венская конвенция об охране озонового слоя, а в 1989 году вступил в силу Монреальский протокол, в котором изложены цели и методы сокращения разрушающих озон веществ. К 2013 году протокол ратифицировали все страны ООН и Европейский союз. Фреоны попали под запрет. Правда, не все и не полностью, но корпорации теперь обязаны заменять их веществами, не наносящими вреда природе. За соблюдением этих условий строго следят международные комиссии, и в результате выброс фреонов в атмосферу постоянно сокращается.

    Но на мгновенное восстановление озонового слоя Земли рассчитывать не стоит. За прошедшие десятилетия в атмосфере накоплен огромный объем фреонов, которые распадаются десятками и даже сотнями лет. Даже по самым оптимистичным прогнозам исчезновение озоновой дыры стоит ожидать не раньше 2050 года. Если, конечно, к этому моменту человечество не найдет новый способ уничтожения атмосферного озона.

    Хотя…

    Читайте также

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

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

     

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

     

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

     

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

     

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

     

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

     

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

     

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

     

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

    Истощение озонового слоя: причины и последствия

    Озоновый слой (его ещё называют «озоносферой») — часть атмосферы нашей планеты. Он пролегает между стратосферой и тропосферой на высоте 25-30 км в тропических широтах, 20-25 — в умеренных, и 15-25 — на полярном круге. Как ясно из названия, по большей части он состоит из озона — одной из модификаций хорошо знакомого нам кислорода, образующейся при воздействии на него ультрафиолетового излучения от солнца. 

    Без озонового слоя появление столь многочисленной и разнообразной фауны на нашей планеты было бы невозможным: как и кислород, озон поглощает часть ультрафиолетового излучения и солнечной радиации, защищая человека и животных от вредоносного воздействия. Кроме того, излишнее количество ультрафиолета затрудняло бы фотосинтез в растениях и снижало бы продуктивность сельского хозяйства.     Важно понимать, что озон абсорбирует ультрафиолет и радиацию, однако почти не поглощает видимый свет и оставляет растениям достаточное количество солнечной энергии для фотосинтеза. 

    Кроме того, озоновый слой выполняет такие функции:

    • Нейтрализует углекислый газ;
    • Отражает космическое излучение;
    • Регулирует температуру на поверхности Земли;
    • Удерживает кислород.


    Что такое озоновые дыры и откуда они берутся

     

    Озоновой дырой называют падение концентрации озона на конкретном участке атмосферы. Впервые это явление заметили британские учёные Джон Шанклин, Джо Фармен и Брайан Гардинер. В своей статье известному научному журналу Nature они описали свои наблюдения, суть которых заключалась в том, что каждый год (как правило, в августе) над Арктикой появляются многочисленные озоновые дыры общей площадью более двух миллионов квадратных километров. Продолжительность их существования в среднем — семь дней. 

    После продолжительных исследований учёные смогли установить причину этого явления. Во время наступления продолжительной «полярной ночи», солнце прячется за горизонт, из-за чего резко падает температура и сокращается поступление ультрафиолета в атмосферу. Как результат — в стратосфере появляются облака, состоящие из кристаллов льда. В таких кристаллах накапливается хлор, который, после череды сложных химических реакций превращает озон (который, как мы помним, лишь модификация кислорода) обратно в кислород. Одна молекула хлора способна уничтожить миллион молекул озона. 

    По окончании полярной ночи и наступлении полярного дня, эти дыры затягиваются, ультрафиолет снова начинает взаимодействовать с кислородом и превращать его в озон. 

     

    Причины разрушения озонового слоя

     

    Вопреки распространённому мнению, человек — не единственный виновник возникновения озоновых дыр, к этому явлению приводят и некоторые природные факторы. Прежде всего — газы, заключённые в земной коре, в породах или в воде, в растворённом виде. Относительно недавно учёные установили, что, к примеру, во время извержения вулкана, из пород поднимается большой объём газа, содержащего фторуглеводороды, расщепляющие озон. 

    Современная наука, однако, считает главной причиной появления озоновых дыр всё-таки антропологический фактор, то есть человека. Озон — неустойчивый газ, и он легко разрушается, взаимодействуя со многими веществами, который человек выбрасывает в воздух в результате своей жизнедеятельности: бром, хлор, фреоны, водород. 

    Главными источниками подобных выбросов являются:

    • Промышленные предприятия — фабрики и заводы без очистных сооружений;
    • Минеральные удобрения;
    • Теплоэлектростанции;
    • Ядерные взрывы;
    • Запуск ракет в космос;
    • Реактивные самолёты.

    Тем не менее, основная причина разрушения озонового слоя — фреоны (хлорфторуглероды или ХФУ), на которых стоит остановиться подробнее. Это целая группа веществ-хладагентов, которые используются, в первую очередь, при изготовлении холодильников и морозильных камер, — раньше для этих задач использовали токсичные вещества вроде аммиака или сернистого газа. Кроме того, хлорфторуглероды используются при изготовлении аэрозолей, растворителей, вспенивателей, а также в парфюмерии и пищевой промышленности.

    При всей своей полезности фреоны наносят вред озоновому слою: при воздействии солнечной радиации они разлагаются на вещества, которые расщепляют озон, превращая его в кислород. Когда учёные заметили эту реакцию и забили тревогу, ООН по окружающей среде вместе со Всемирной Метеорологической Организацией организовали подписание так называемого Монреальского протокола. Промышленники, дипломаты, политики и учёные со всего мира собрались в канадском городе Монреаль и подписали договорённость о том, что в их странах начнётся постепенный отказ от фреонов и поиск новых, безопасных ему альтернатив. Протокол был подписан в 1987-м году, начал действовать — два года спустя, в 1989-м.

     

    Мифы об озоновых дырах

     

    Несмотря на то, что истончение озонового слоя — вполне реальная проблема, чреватая реальными проблемами, нужно признать: для многих людей, не проявляющих особенного внимание к науке, она может казаться мифичной и абстрактной. Как результат — множество ненаучных теорий, созданных конспирологами и невнимательными журналистами, охотно их подхватывающих в попытке раздуть «сенсацию». Вот лишь некоторые из подобных теорий: 

    1. Фреоны не влияют на образование озоновых дым, потому что они слишком тяжёлые и не могут достичь стратосферы. Да, фреоны действительно тяжелее кислорода и азота, однако нужно понимать, что газы в атмосфере расположены не слоями, а перемешиваются вместе. Как результат — и фреоны, и тяжёлые инертные газы, и прочие загрязняющие вещества равномерно распределяются в атмосфере, достигая и стратосферы, — примерно, за пять лет, как показывают эксперименты и исследования. 

    Вот самый очевидный аргумент, с которым сторонники этой теории поспорить не могут: если бы в атмосфере нашей планеты газы не смешивались, входящие в её состав углекислый газ и аргон образовали бы слой толщиной в несколько десятков метров. Такие условия лишили бы Землю возможности стать обитаемой.

    2. Урон озоновому слою от хлорфторуглеродов (ХФУ) — вымысел, пролоббированный промышленниками, которым выгодно продавать более дорогие хладагенты. Токсичные хлорфторуглероды — довольно дешёвое вещество, которое активно использовали (а некоторые продолжают использовать) при создании аэрозолей, изоляционных материалов, пенопласта, хладагентов для холодильников. 

    Приведённое выше утверждения легко опровергается простой исторической справкой и логикой. В семидесятых были опубликованы первые данные о вредоносном воздействии фреонов на стратосферу нашей планеты. Вскоре, в июле 1975-го года, глава крупной американской компании DuPont написал для журнала Chemical Week статью, в которой резко критиковал приведённые данные, называя теорию о разрушении озонового слоя «научной фантастикой» и «бессмысленным вздором». Нетрудно угадать, что бытовые хладагенты из хлорфторуглеродов изготавливала, в том числе, DuPont.

    На самом деле, альтернативой ХФУ стали куда более дешёвые газы природного происхождения, которые не нужно было синтезировать в дорогостоящих лабораторных условиях: в аэрозолях стали использовать бутан и пропан, в качества хладагента для холодильников — углеводород, а для теплоизоляции — циклопентан.  

    3. Озоновая дыра должна находиться не над Антарктикой, а над населёнными территориями, — там, где активно используют фреоны. И снова нам стоит вернуться к физическим свойствам атмосферы и вспомнить, что газы в ней перемешиваются. Фреоны перемешиваются вместе с другими газами в стратосфере и тропосфере и из-за низкой реакционной способности могут находиться там годами, а то и десятилетиями, перемещаясь и распространяясь над всей территорией планеты. 

    Нужно понимать, что озоновая дыра — это не «дыра» в прямом смысле, у неё нет чётких территориальных границ. Это абстрактное явление, подразумевающее сниженную концентрацию озона. Обычно его замечают в Антарктике, но лишь потому, что только здесь бывает полярная ночь, когда долго нет солнца и тепла, из-за чего уровень озона падает до рекордно низких значений. 

     

    Последствия истончения озонового слоя 

     

    Как мы уже говорили выше, озон абсорбирует значительную часть ультрафиолетового излучения от солнца. Очевидно, что при снижении концентрации озона в атмосфере человек получает повышенную дозу ультрафиолета. Учёные установили, что это приводит к возникновению рака кожи и злокачественной меланомы, а также к серьёзными заболеваниям глаз — к катаракте и помутнению глазного хрусталика. 

    Сниженная концентрация озона в атмосфере — серьёзная проблема для морской фауны. Фитопланктон, важнейшее звено в пищевых цепочках морских обитателей, живёт в верхних слоях водной толщи. Учёными установлено, что чрезмерное солнечное излучение мешает ему ориентироваться в пространстве, и, собственно говоря, жить, — исследования подтвердили зависимость интенсивности ультрафиолетовых лучей и выживаемости фитопланктона. 

    Чрезмерное количество ультрафиолета оказывает негативное влияние и на растения, которые обычно куда проще свыкаются с внешними факторами, чем любые другие живые организмы. Ультрафиолет может влиять на форму и размер растений, продолжительность жизни, вторичный метаболизм, изменять способ распределения питательных веществ внутри растения.  

    Если бы человечество вовремя не осознало серьёзность такой проблемы как истощение озонового слоя, последствия были бы куда серьёзнее: уже к середине двадцать первого века исчезло бы более 60% озоносферы нашей планеты, в результате чего ультрафиолетовое излучение, достигающее поверхности Земли стало бы таким сильным, что было бы способным вызывать у человека солнечные ожоги за считанные минуты, а вероятность мутации под воздействием солнечной радиации увеличилось бы более, чем в шесть раз.

     

    Пути решения проблемы разрушения озонового слоя

     

    К счастью, однако, описанная выше ситуация — это антиутопия, вряд ли ждущая человечество в действительности. Начиная с семидесятых годов, силами активистов и некоммерческих компаний, во всём мире начали активно бороться за защиту озонового слоя. Значительно снижено потребление и производство веществ и соединений, негативно влияющей на озоносферу. Им были найдены безопасные природные альтернативы: пропан, изобутан, аммиак, углекислый газ. Удивительно, но практически все страны мира согласились с необходимостью подобных мер и вот уже несколько десятилетий неукоснительно им следуют. Один из немногих случаев серьёзного нарушения был зафиксирован в 2018-м году в Китае, где 18 фабрик признались в использовании фреонов. 

    В России охрана озонового слоя и контроль за его истончением закреплены на законодательном уровне. Регламентированы такие защитные мероприятия по охране озонового слоя:

    • Организация постоянного наблюдения за состоянием озонового слоя;

    • Постоянный контроль за изменениями климата;

    • Контроль за соблюдением промышленными предприятиями нормативов по выбросам вредных веществ в атмосферу;

    • Контроль и регуляция производства химических веществ и соединений, оказывающих вредоносное влияние на озоновый слой;

    • Применение санкций (штрафов и проч.) в случае несоблюдения описанных выше требований.

    На самом деле, сделать свой вклад в защиту озонового слоя может каждый из нас, достаточно лишь следовать нескольким простым (и известным) правилам: при возможности — переходить на экологически чистые виды топлива и правильно утилизировать токсичные отходы (батарейки, бытовая химия). Если каждый (или хотя бы большинство) из нас будет помнить, каковы причины и последствия разрушения озонового слоя, а крупные промышленники — следовать международным договоренностям, то уже к 60-м годам 21-го века экологическая проблема истощение озонового слоя может быть закрыта навсегда. 

    причины появления и последствия озоновых дыр

    Земля – несомненно самая уникальная планета в нашей солнечной системе. Это единственная планета приспособленная для жизни. Но мы не всегда ценим это и считаем что мы не в силах изменить и нарушить то, что создавалось на протяжении миллиардов лет. За всю историю существования еще никогда наша планета не получала таких нагрузок которые дал ей человек.

    Озоновая дыра над Антарктидой

    На нашей планете есть озоновый слой, который так необходим для нашей жизни. Он защищает нас от воздействия ультрафиолетовых лучей исходящих от солнца. Не будь его, жизнь на этой планете была бы не возможной.

    Озон – это голубой газ с характерным запахом. Каждый из нас знает этот резкий запах, который особенно слышен после дождя. Не зря озон в переводе с греческого означает “пахнущий”. Образуется он на высоте до 50 км от поверхности земли. Но большая его часть находится на 22 – 24 км.

    Причины озоновых дыр

    В начале 70-х годов ученые начали замечать уменьшения озонового слоя. Причиной этому является попадание в верхние слои стратосферы озоноразрушающих веществ, использующихся в промышленности, запуск ракет, вырубка лесов и много других факторов. В основном это молекулы хлора и брома. Хлорфторуглероды и другие вещества, выпущенные человеком, достигают стратосферы, где под влиянием солнечных лучей распадаются на хлор и сжигают молекулы озона. Доказано что одна молекула хлора может сжечь 100000 молекул озона. А держится она в атмосфере от 75 до 111 лет!

    В результате падения озона в атмосфере происходят озоновые дыры. Первая была обнаружена в начале 80-х в Арктике. Диаметр ее был не сильно велик, а падение озона составило на 9 процентов.

    Озоновая дыра в Арктике

    Озоновая дыра – это сильное падение процента озона в определенных местах атмосферы. Само слова “дыра” нам дает понять это без лишних объяснений.

    Весной, 1985-го года в Антарктиде, над станцией Халли-Бей содержание озона упало на 40%. Дыра оказалась огромной и продвинулась уже за пределы Антарктиды. По высоте ее слой достигает до 24-х км. В 2008-м году подсчитали, что ее размер уже составляет более 26 млн км2. Это ошеломило весь мир. Стало ясно? что наша атмосфера в наиболее большей опасности, чем мы предполагали. С 1971-го года по всему миру слой озона упал на 7%. В результате этого на нашу планету стало попадать ультрафиолетовое излучение Солнца, которое биологически опасно.

    Последствия озоновых дыр

    Врачи считают что в результате уменьшения озона вырос процент заболевания раком кожи и слепоты из-за катаракты. Также падает иммунитет человека, что приводит к различным видам иных заболеваний. Больше всего страдают жители верхних слоев океанов. Это креветки, крабы, водоросли, планктон и т.д.

    Сейчас подписано международное соглашение ООН об уменьшении использования озоноразрушающих веществ. Но даже если перестать их использовать. чтобы закрыть дыры понадобиться более 100 лет.

    Озоновая дыра над Сибирью

    Можно ли восстановить озоновые дыры?

    Чтобы сохранить и восстановить озоновый слой, было принято решение регулировать процесс выброса озоноразрушающих элементов. Они содержат бром и хлор. Но это не решит основную проблему.

    На сегодняшний день ученые предложили один способ восстановления озона при помощи летательных аппаратов. Для этого необходимо на высоте 12-30 километров над Землей выпускать кислород либо озон, созданный искусственным путем, и рассеивать его специальным распылителем. Так понемногу могут заполняться озоновые дыры. Недостаток этого метода в том, что он требует существенных экономических растрат. К тому же невозможно за один раз выпустить в атмосферу большое количество озона. Также сам процесс транспортировки озона является сложным и небезопасным.

    Мифы об озоновых дырах

    Поскольку проблема озоновых дыр остается открытой, вокруг нее сформировалось несколько заблуждений. Так истощение озонового слоя стремились превратить в вымысел, который выгоден промышленности якобы из-за обогащения. Наоборот все хлорфторуглеродные вещества были заменены на дешевые и более безопасные компоненты природного происхождения.

    Еще одно ложное утверждение о том, что якобы фреоны, разрушающие озон, слишком тяжелые, чтобы достигать озонового слоя. Но в атмосфере все элементы перемешиваются, и загрязняющие компоненты способны достигнуть уровня стратосферы, в которой находится озоновый слой.

    Не стоит доверять и утверждению, что озон разрушают галогены природного происхождения, а не антропогенного. Это не так, именно деятельность человека способствует выделению различных вредных веществ, которые разрушают озоновый слой. Последствия взрыва вулканов и другие природные катастрофы практически не влияют на состояние озона.

    И последний миф о том, что озон разрушается только над Антарктидой. На самом деле озоновые дыры образовываются повсюду в атмосфере, из-за чего количество озона уменьшается в целом.

    Прогнозы на будущее

    С тех пор, как озоновые дыры стали глобальной экологической проблемой планеты, за ними ведется пристальное наблюдение. В последнее время ситуация сложилась совсем неоднозначная. С одной стороны во многих странах небольшие озоновые дыры то появляются, то исчезают, особенно в индустриально развитых районах, а с другой стороны наблюдается позитивная динамика сокращения некоторых крупных озоновых дыр.

    В ходе наблюдений исследователи зафиксировали, что наибольшая озоновая дыра нависла над Антарктидой, и она достигла максимальных размеров в 2000 году. С тех пор, судя по снимкам, сделанным спутниками, дыра постепенно затягивается. Данные утверждения изложены в научном журнале «Science». Экологи подсчитали, что ее площадь уменьшилась на 4 млн. кв. километров.

    Исследования показывают, что постепенно из года в год количество озона в стратосфере увеличивается. Этому способствовало подписание Монреальского протокола в 1987 году. В соответствии с этим документом все страны стараются уменьшать выбросы в атмосферу, сокращается количество транспорта. Особенно в этом вопросе преуспел Китай. Там регулируется появление новых автомобилей и существует понятие квоты, то есть в год может быть зарегистрировано определенное число номерных знаков автомобилей. Кроме того, определенные успехи в улучшении атмосферы достигнуты, потому что постепенно люди переходят на альтернативные источники энергии, происходит поиск эффективных ресурсов, которые бы помогли сохранить экологию.

    После 1987 года проблема озоновых дыр поднималась не единожды. Данной проблеме посвящено много конференций и собраний ученых. Также вопросы экологии обсуждаются на встречах представителей государств. Так в 2015 году в Париже состоялась Конференция по климату, целью которой было выработать действия, направленные против изменения климата. Это также будет способствовать понижению выбросов в атмосферу, а, значит, озоновые дыры будут постепенно затягиваться. К примеру, ученые прогнозируют, что к концу 21 века озоновая дыра над Антарктидой полностью исчезнет.

    Где находятся озоновые дыры (ВИДЕО)

    Над Антарктикой закрылась озоновая дыра — Российская газета

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

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

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

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

    Справка «РГ»

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

    Вся правда о озоновых дырах от karbon-cns.com.ua

    Озоновые дыры — мировая экологическая проблема

    С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%.

    С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%. Следом за британскими учеными исследователями в Арктике также была обнаружена озоновая дыра, но значительно меньшая, утечка озона составила примерно 9%.

    Изначально причины образования озоновых дыр ученые связывали лишь с выбросами в атмосферу реактивными двигателями и авиалайнерами продуктов сгорания. Однако дальнейшие исследования показали, что причины и проблемы возникновения озоновых дыр — загрязнение человеком природной среды. Выбросы, производимые заводами и фабриками, фреон, различные аэрозольные баллоны в значительной степени разрушают слой озона.

    Образование озоновых дыр

    Какова причина и последствия возникновения озоновых дыр? В стратосфере озон поглощает солнечную ультрафиолетовую радиацию. Нарушение слоя озона увеличивает радиационный поток, что губительно не только для здоровья людей, но и для животных и растений.

    Под воздействием хлора и его соединений происходит разрушение озона. Например, фреон разрушается солнечной радиацией и освобождает хлор, который отрывает третий атом от молекулы озона. Хлор не вступает в соединения, но является катализатором. В результате один только атом хлора повреждает много озона. Однако основным разрушителем озона признан хлорофлюорокарбон, который вступая в реакцию, отрывает от озона 2 атома кислорода, нарушая озоновый слой.

    Технический прогресс и озоновые дыры тесно взаимосвязаны. Например, в двигателях реактивных самолетов образуются окислы азота, выброс которых возрастает с увеличением мощности турбореактивного двигателя.

    Восстановление озонового слоя

    Мировое сообщество признало, что одной из глобальных проблем является озоновая дыра. Причины — это антропогенный фактор и естественные процессы, которые загрязняют атмосферу. Монреальский протокол, подписанный в 1987 г., предоставил перечень хлорфторуглеродов, запрещенных к производству.

    Последние исследования показали, что карта озоновых дыр полностью повторяет карту месторождений метана. На основании этого появилась новая теория — дыры были всегда.

    Путь прекращения производства веществ, разрушающих озон, принес успех.
    В настоящее время самая большая дыра над Антарктидой значительно уменьшилась.

    Для предупреждения дальнейшего разрушения и восстановления озонового слоя необходимо:

    • усовершенствование очистных конструкций на дымоотводных трубах;
    • полный переход на применение органических удобрений;
    • создание экологически безопасных транспортных средств.
      По прогнозам ученых к 2070 году проблема может быть решена.

    Читать также
    ТОП самых не экологических предприятий Киева
    Что эффективней — ветрогенераторы или солнечные электростанции

    Озоновая дыра и глобальное потепление

    Влияет ли глобальное потепление на стратосферный озоновый слой?

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

    Наблюдения показывают, что по мере увеличения количества парниковых газов и нагревания нижних слоев атмосферы (тропосферы) в верхних слоях атмосферы (стратосфере) происходит охлаждение. Во многом потому, что тепло с поверхности Земли, которое обычно передается через тропосферу и стратосферу и в конечном итоге уходит в космос, теперь удерживается (или ограничивается тропосферой).

    Повышение температуры на поверхности Земли и снижение температуры в более высоких частях атмосферы можно частично объяснить с помощью аналогии с бланкетом.

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

    Повышенная концентрация улавливающих тепло газов делает одеяло более толстым. Теперь, завернувшись в более толстое одеяло, поверхность Земли нагревается, нагревает само одеяло и улавливает больше тепла в нижних слоях атмосферы.

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

    Другими словами, улавливающие тепло газы способствуют созданию условий охлаждения в атмосфере, которые приводят к истощению озонового слоя. Парниковые газы поглощают тепло на относительно низких высотах и ​​нагревают поверхность, но на больших высотах они имеют противоположный эффект, поскольку предотвращают рост тепла.

    В более прохладной стратосфере потеря озона создает охлаждающий эффект, который приводит к дальнейшему истощению озона. УФ-излучение выделяет тепло в стратосферу, когда оно вступает в реакцию с озоном. При меньшем количестве озона выделяется меньше тепла, что усиливает охлаждение в нижних слоях стратосферы и способствует формированию озоноразрушающих полярных стратосферных облаков, особенно вблизи Южного полюса.

    Озоновая дыра — Открытие Антарктиды

    Знакомство с озоном: основы

    Молекула озона состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух (кислород, которым мы дышим, O2, составляет 21% атмосферы). Он существует только в атмосфере в следовых количествах (менее 0,001%), но его эффекты очень важны. Молекулы озона создаются взаимодействием ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца с молекулами O2: когда молекула O2 расщепляется, два свободных атома кислорода связываются с другими молекулами O2, образуя молекулы O3. Поскольку ультрафиолетовое излучение более интенсивно на больших высотах, где воздух тоньше, именно в стратосфере вырабатывается большая часть озона, что приводит к образованию так называемого «озонового слоя». Озоновый слой, содержащий более 90% всего атмосферного озона, простирается на высоте от 10 до 40 км, достигая пика примерно на 25 км. (Выше этого уровня концентрация кислорода, доступного для преобразования в озон, снижается, поэтому образуется меньше озона, несмотря на обилие УФ-излучения.)

    Озоновый слой очень важен для жизни на Земле, потому что он обладает свойством поглощать наиболее разрушительную форму УФ-излучения — УФ-В-излучение с длиной волны от 280 до 315 нанометров.Поскольку УФ-излучение поглощается озоном в стратосфере, оно нагревает окружающий воздух, вызывая температурную инверсию стратосферы , которая показана на следующей диаграмме.

    В нижних слоях атмосферы температура снижается с высотой из-за резкого падения давления от уровня моря вверх. Это называется адиабатическим изменением температуры и — воздух охлаждается просто из-за расширения с высотой (и, наоборот, воздух под большим давлением сжимается и нагревается).Однако выше тропосферы, где атмосферное давление составляет небольшую часть его значения на уровне моря, присутствие озона вызывает повышение температуры с высотой до тех пор, пока не будет достигнута высота стратопаузы. Выше стратосферы температура снижается с высотой в мезосфере, но снова повышается в термосфере из-за воздействия излучения и заряженных частиц от Солнца на то немногое атмосферы, которое осталось около границы с космосом.

    Узнайте больше о том, как ученые в Антарктиде собирают данные об изменении атмосферы с высотой.

    Большая часть стратосферного озона производится в тропических широтах, но высокогорные ветры разносят его по всей планете. Он постоянно формируется и разрушается, и его распределение по планете не является равномерным или постоянным. Вместо этого существуют сезонные и более долгосрочные колебания количества стратосферного озона в разных частях мира. Однако в долгосрочной перспективе естественные процессы образования и разрушения уравновешиваются: только в последние десятилетия деятельность человека привела к тому, что озон разрушается намного быстрее, чем он может образоваться, тем самым создавая озоновую дыру, которая существует сегодня.

    Озон также может образовываться на уровне земли для образования «фотохимического смога»; и, поскольку озон является токсичным газом, высокий уровень озона представляет опасность для здоровья. Эта проблема возникает в основном летом в городах с интенсивным движением, когда солнечный свет взаимодействует с выхлопными газами автомобилей, содержащими оксиды азота.

    По иронии судьбы, деятельность человека разрушает озон высоко в атмосфере там, где мы этого хотим, в то же время создавая озон на уровне земли, где мы этого не хотим!

    Факты и информация об истощении озонового слоя

    За последние 30 лет люди добились прогресса в предотвращении разрушения озонового слоя за счет ограничения использования определенных химикатов. Но еще многое предстоит сделать для защиты и восстановления атмосферного щита, который находится в стратосфере на высоте от 9 до 18 миль (от 15 до 30 километров) над поверхностью Земли.

    Атмосферный озон поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца, особенно вредные лучи типа UVB. Воздействие УФ-В излучения связано с повышенным риском рака кожи и катаракты, а также с повреждением растений и морских экосистем. Атмосферный озон иногда называют «хорошим» озоном из-за его защитной роли, и его не следует путать с тропосферным или приземным «плохим» озоном, ключевым компонентом загрязнения воздуха, которое связано с респираторными заболеваниями.

    Озон (O 3 ) — это газ с высокой реакционной способностью, молекулы которого состоят из трех атомов кислорода. Его концентрация в атмосфере, естественно, колеблется в зависимости от времени года и широты, но в целом она была стабильной, когда в 1957 году начались глобальные измерения. Новаторские исследования 1970-х и 1980-х годов выявили признаки проблем.

    Озоновые угрозы и «дыра»

    В 1974 году Марио Молина и Шервуд Роуленд, два химика из Калифорнийского университета в Ирвине, опубликовали в журнале « Nature » статью, в которой подробно описываются угрозы озоновому слою со стороны хлорфторуглеродов (ХФУ). газы.В то время ХФУ широко использовались в аэрозольных баллончиках и в качестве охлаждающих жидкостей во многих холодильниках. Когда они достигают стратосферы, солнечные ультрафиолетовые лучи расщепляют ХФУ на вещества, в состав которых входит хлор.

    Новаторское исследование, за которое они были удостоены Нобелевской премии по химии 1995 года, пришло к выводу, что атмосфера обладает «конечной способностью поглощать хлор» в стратосфере.

    Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, согласно U.S. Агентство по охране окружающей среды уничтожает озон гораздо быстрее, чем его можно заменить.

    Работа Молины и Роуленда получила поразительное подтверждение в 1985 году, когда группа английских ученых обнаружила дыру в озоновом слое над Антарктидой, которая позже была связана с ХФУ. «Дыра» на самом деле представляет собой область стратосферы с чрезвычайно низкими концентрациями озона, которая повторяется каждый год в начале весны в Южном полушарии (с августа по октябрь). Весна приносит солнечный свет, который выделяет хлор в стратосферные облака.

    Аэрозоль из баллончиков иногда содержит озоноразрушающие вещества, называемые хлорфторуглеродами или CFC.

    Фотография Марка Тиссена

    Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

    Состояние озонового слоя сегодня

    Признание вредного воздействия ХФУ и других озоноразрушающих веществ привело к Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой в 1987 году, историческому соглашению о поэтапном отказе от тех веществ, которые были ратифицирована всеми 197 странами-членами ООН.Без пакта в США было бы еще 280 миллионов случаев рака кожи, 1,5 миллиона смертей от рака кожи и 45 миллионов катаракт — и в мире было бы как минимум на 25 процентов жарче.

    Спустя более 30 лет после Монреальского протокола ученые НАСА задокументировали первое прямое доказательство того, что озон в Антарктике восстанавливается из-за поэтапного отказа от ХФУ: истощение озонового слоя в регионе снизилось на 20 процентов с 2005 года. А в конце 2018 года Организация Объединенных Наций подтвердила в своей научной оценке, что озоновый слой восстанавливается, прогнозируя, что он полностью заживет в (неполярном) северном полушарии к 2030-м годам, затем в Южном полушарии в 2050-х годах и полярных регионах к 2060 году.

    Мониторинг озонового слоя продолжается, и выясняется, что восстановление может оказаться не таким простым, как хотелось бы. Исследование, проведенное в начале 2018 года, показало, что содержание озона в нижних слоях стратосферы неожиданно и необъяснимо упало с 1998 года, в то время как другое исследование указывало на возможные продолжающиеся нарушения Монреальского пакта.

    Когда речь заходит о вредных газах охлаждающих жидкостей, мир еще не ясен. Некоторые гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), переходные заменители, которые менее разрушительны, но все же вредны для озона, все еще используются.Развивающимся странам необходимо финансирование из Многостороннего фонда Монреальского протокола для ликвидации наиболее широко используемого из них — хладагента R-22. Следующее поколение охлаждающих жидкостей, гидрофторуглеродов (ГФУ), не разрушает озон, но они являются мощными парниковыми газами, которые удерживают тепло, способствуя изменению климата.

    Хотя ГФУ составляют небольшую долю выбросов по сравнению с углекислым газом и другими парниковыми газами, их эффект потепления планеты побудил в 2016 году добавить к Монреальскому протоколу Кигалийскую поправку.Поправка, вступившая в силу в январе 2019 года, направлена ​​на сокращение использования ГФУ более чем на 80 процентов в течение следующих трех десятилетий. Тем временем компании и ученые работают над экологически безопасными альтернативами, включая новые охлаждающие жидкости и технологии, которые уменьшают или устраняют зависимость от химикатов.

    Основы науки об озоновом слое | Агентство по охране окружающей среды США

    Озоновый слой Земли озоновый слой Область стратосферы, содержащая основную часть атмосферного озона.Озоновый слой находится примерно на 15-40 километров (10-25 миль) над поверхностью Земли в стратосфере. Истощение этого слоя озоноразрушающими веществами (ОРВ) приведет к более высокому уровню УФВ, что, в свою очередь, вызовет рост рака кожи и катаракты и потенциальный ущерб некоторым морским организмам, растениям и пластмассам. На научной странице (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) предлагается гораздо больше подробностей о науке об истощении озонового слоя. защищает все живое от вредного солнечного излучения, но деятельность человека повредила этот щит.Слабая защита озонового слоя от ультрафиолета (УФ) ультрафиолет (УФ) Ультрафиолетовое излучение — это часть электромагнитного спектра с длинами волн короче, чем видимый свет. Солнце производит ультрафиолетовое излучение, которое обычно делится на три диапазона: UVA, UVB и UVC. UVA не поглощается озоном. UVB в основном поглощается озоном, хотя некоторые из них достигают Земли. UVC полностью поглощается озоном и нормальным кислородом. НАСА предоставляет дополнительную информацию на своем веб-сайте (http: //www.nas.nasa. gov/About/Education/Ozone/radiation.html). со временем повредит посевы и приведет к увеличению заболеваемости раком кожи и катарактой.

    I. Озоновый слой

    Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой, тропосфера. тропосфера Область атмосферы, наиболее близкая к Земле. Тропосфера простирается от поверхности примерно до 10 км в высоту, хотя эта высота меняется в зависимости от широты. Почти вся погода происходит в тропосфере.Mt. Эверест, самая высокая гора на Земле, имеет высоту всего 8,8 км. Температура в тропосфере уменьшается с высотой. Когда теплый воздух поднимается, он остывает, опускаясь обратно на Землю. Этот процесс, известный как конвекция, означает, что существуют огромные движения воздуха, которые очень эффективно перемешивают тропосферу., Простирается от поверхности Земли на высоту примерно до 6 миль или 10 километров (км). Практически вся деятельность человека происходит в тропосфере. Mt. Эверест, самая высокая гора на планете, имеет высоту всего около 9 км. Следующий слой, стратосфера стратосфера Область атмосферы над тропосферой. Стратосфера простирается от 10 до 50 км в высоту. Коммерческие авиалинии летают в нижних слоях стратосферы. На больших высотах стратосфера становится теплее. Фактически, это потепление вызвано поглощением озона ультрафиолетового излучения. Теплый воздух остается в верхних слоях стратосферы, а холодный — нижних, поэтому вертикальное перемешивание в этой области гораздо меньше, чем в тропосфере., продолжается от 6 миль (10 км) до примерно 31 мили (50 км). Большинство коммерческих самолетов летают в нижней части стратосферы.

    Большая часть атмосферного озона сконцентрирована в слое стратосферы на высоте от 9 до 18 миль (от 15 до 30 км) над поверхностью Земли (см. Рисунок ниже). Озон — это молекула, содержащая три атома кислорода. В любой момент времени молекулы озона постоянно образуются и разрушаются в стратосфере. Общая сумма оставалась относительно стабильной в течение десятилетий, когда она измерялась.

    Источник: Рисунок Q1-2 от Микаэлы И. Хегглин (ведущий автор), Дэвида В. Фэйи, Мак МакФарланда, Стивена А. Монцки и Эрика Р. Нэша, «Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое: обновление 2014 г.», «Научная оценка Разрушение озона: 2014 г., 84 стр., Всемирная метеорологическая организация, Женева, Швейцария, 2015 г.

    Озоновый слой в стратосфере поглощает часть солнечной радиации, не позволяя ей достичь поверхности планеты. Что наиболее важно, он поглощает часть ультрафиолетового света, называемую UVB UVB Полоса ультрафиолетового излучения с длинами волн 280-320 нанометров, производимого Солнцем.UVB — это вид ультрафиолетового света от солнца (и солнечных ламп), который имеет несколько вредных эффектов. UVB особенно эффективен при повреждении ДНК. Это причина меланомы и других видов рака кожи. Это также было связано с повреждением некоторых материалов, сельскохозяйственных культур и морских организмов. Озоновый слой защищает Землю от большинства солнечных лучей UVB. Всегда важно защитить себя от ультрафиолета B, даже при отсутствии истощения озонового слоя, надев головные уборы, солнцезащитные очки и солнцезащитный крем. Однако эти меры предосторожности станут более важными по мере усугубления разрушения озонового слоя.НАСА предоставляет дополнительную информацию на своем веб-сайте (http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/radiation.html). УФ-В излучение связано со многими вредными эффектами, включая рак кожи, катаракту и вред. некоторым культурам и морским обитателям.

    Ученые установили рекорды за несколько десятилетий, детализирующие нормальные уровни озона во время естественных циклов. Концентрации озона в атмосфере естественным образом меняются в зависимости от солнечных пятен, времен года и широты. Эти процессы хорошо понятны и предсказуемы.Каждое естественное снижение уровня озона сопровождалось восстановлением. Однако, начиная с 1970-х годов, научные данные показали, что озоновый щит истощается далеко за пределами естественных процессов.

    II. Разрушение озонового слоя

    Когда атомы хлора и брома вступают в контакт с озоном в стратосфере, они разрушают молекулы озона. Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, прежде чем он будет удален из стратосферы. Озон может быть разрушен быстрее, чем он создается естественным путем.

    Некоторые соединения выделяют хлор или бром при воздействии интенсивного ультрафиолетового света в стратосфере. Эти соединения способствуют разрушению озонового слоя и называются озоноразрушающими веществами (ODS ODS Соединение, которое способствует истощению стратосферного озона. ОРВ включают хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды (HCFC), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглерод хлорбромметан и метилхлороформ. ОРВ, как правило, очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под интенсивным ультрафиолетовым светом в стратосфере.Когда они распадаются, они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Доступен подробный список (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с указанием их ОРП, ПГП и номеров КАС.). ОРВ, выделяющие хлор, включают хлорфторуглероды хлорфторуглероды Газы, подпадающие под действие Монреальского протокола 1987 года и используемые для охлаждения, кондиционирования воздуха, упаковки, изоляции, растворителей или аэрозольных пропеллентов. Поскольку они не разрушаются в нижних слоях атмосферы, ХФУ уносятся в верхние слои атмосферы, где при соответствующих условиях разрушают озон.Эти газы заменяются другими соединениями: гидрохлорфторуглеродами, временной заменой ХФУ, которые также подпадают под действие Монреальского протокола, и гидрофторуглеродами, подпадающими под действие Киотского протокола. Все эти вещества также являются парниковыми газами. См. Гидрохлорфторуглероды, гидрофторуглероды, перфторуглероды, озоноразрушающие вещества. (CFC), гидрохлорфторуглероды гидрохлорфторуглероды Соединения, содержащие атомы водорода, фтора, хлора и углерода.Хотя озоноразрушающие вещества, они менее способны разрушать стратосферный озон, чем хлорфторуглероды (ХФУ). Они были введены в качестве временной замены ХФУ, которые также являются парниковыми газами. См. Озоноразрушающее вещество. (ГХФУ), четыреххлористый углерод четыреххлористый углерод Соединение, состоящее из одного атома углерода и четырех атомов хлора. Тетрахлорметан широко использовался в качестве сырья для многих промышленных целей, включая производство хлорфторуглеродов (ХФУ), а также в качестве растворителя.Использование растворителя прекратилось, когда было обнаружено, что он канцерогенный. Он также используется в качестве катализатора для доставки ионов хлора в определенные процессы. Его озоноразрушающий потенциал составляет 1,2, а метилхлороформ метилхлороформ Соединение, состоящее из углерода, водорода и хлора. Метилхлороформ используется в качестве промышленного растворителя. Его озоноразрушающий потенциал составляет 0,11. ОРВ, выделяющие бром, включают галоны галоны Соединения, также известные как бромфторуглероды, которые содержат бром, фтор и углерод.Обычно они используются в качестве средств пожаротушения и вызывают разрушение озонового слоя. Бром во много раз более эффективен в разрушении стратосферного озона, чем хлор. См. Озоноразрушающее вещество. и бромистый метил бромистый метил Соединение, состоящее из углерода, водорода и брома. Бромистый метил — эффективный пестицид, используемый для фумигации почвы и многих сельскохозяйственных продуктов. Поскольку он содержит бром, он разрушает стратосферный озон и имеет озоноразрушающий потенциал 0,6. Производство бромистого метила было прекращено 31 декабря 2004 г., за исключением допустимых исключений.Доступно гораздо больше информации (http://www.epa.gov/ozone/mbr/index.html). Хотя ОРВ выбрасываются на поверхность Земли, в конечном итоге они переносятся в стратосферу в процессе, который может длиться очень долго. от двух до пяти лет.

    В 1970-х годах возникла обеспокоенность по поводу воздействия озоноразрушающих веществ (ODS ODS Соединение, которое способствует истощению стратосферного озона. ОРВ включают хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды (HCFC), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглероды, хлорбромметан и метилхлороформ.ОРВ обычно очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под воздействием интенсивного ультрафиолетового света в стратосфере. Когда они распадаются, они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Доступен подробный список (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с их ОРС, ПГП и номерами КАС.) На стратосферном озоновом слое озоновый слой Область стратосферы, содержащая основную часть атмосферного озона. Озоновый слой находится примерно на 15-40 километров (10-25 миль) над поверхностью Земли в стратосфере.Истощение этого слоя озоноразрушающими веществами (ОРВ) приведет к более высокому уровню УФВ, что, в свою очередь, вызовет рост рака кожи и катаракты и потенциальный ущерб некоторым морским организмам, растениям и пластмассам. На научной странице (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) предлагается гораздо больше подробностей о науке об истощении озонового слоя. побудило несколько стран, в том числе США, запретить использование хлорфторуглеродов (CFCs CFCs Органические соединения, состоящие из атомов углерода, хлора и фтора. Примером является CFC-12 (CCI2F2), используемый в качестве хладагента в холодильниках и кондиционерах, а также в качестве вспенивающего агента. Газообразные CFC могут разрушать озоновый слой, когда они медленно поднимаются в стратосферу, разрушаются сильным ультрафиолетовым излучением, высвобождают атомы хлора, а затем вступают в реакцию с молекулами озона. См. «Озоноразрушающее вещество».) В виде аэрозоля аэрозоль Небольшая капля или частица, взвешенные в атмосфере, обычно содержащие серу. Аэрозоли выделяются естественным путем (например,, при извержениях вулканов) и в результате деятельности человека (например, при сжигании ископаемого топлива). Нет никакой связи между аэрозолями в виде твердых частиц и продуктами под давлением, также называемыми аэрозолями. (См. Ниже) пропелленты. Однако мировое производство ХФУ и других ОРВ продолжало быстро расти, поскольку были найдены новые применения этих химикатов в холодильной технике, пожаротушении, пенопласте и других применениях.

    Некоторые природные процессы, такие как сильные извержения вулканов, могут косвенно влиять на уровень озона.Например, Mt. Извержение Пинатубо в 1991 году не увеличило концентрацию хлора в стратосфере, но произвело большое количество крошечных частиц, называемых аэрозолями. Аэрозоли . Маленькие частицы или капли жидкости в атмосфере, которые могут поглощать или отражать солнечный свет в зависимости от их состава. (отличается от потребительских товаров, также известных как аэрозоли). Эти аэрозоли увеличивают эффективность хлора в разрушении озона. Аэрозоли в стратосфере создают поверхность, на которой хлор на основе CFC может разрушать озон.Однако эффект от вулканов непродолжительный.

    Не все источники хлора и брома способствуют разрушению озонового слоя. Например, исследователи обнаружили, что хлор из бассейнов, промышленных предприятий, морской соли и вулканов не достигает стратосферы. Напротив, ОРВ очень стабильны и не растворяются под дождем. Таким образом, отсутствуют естественные процессы, удаляющие ОРВ из нижних слоев атмосферы.

    Одним из примеров истощения озонового слоя является ежегодная озоновая «дыра» над Антарктидой, образовавшаяся во время антарктической весны с начала 1980-х годов.На самом деле это не дыра в озоновом слое, а большая часть стратосферы с очень низким содержанием озона.

    Разрушение озона не ограничивается территорией над Южным полюсом. Исследования показали, что истощение озонового слоя происходит на широтах, включая Северную Америку, Европу, Азию и большую часть Африки, Австралии и Южной Америки. Более подробную информацию о глобальных масштабах разрушения озона можно найти в Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014 , разработанном Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде.

    Что случилось с дырой в озоновом слое?

    Почти 40 лет назад ученые обнаружили, что деятельность человека разрушает озоновый слой и что над Антарктидой образовалась дыра. Эти отрезвляющие открытия объединили мир для решения жизненно важной экологической проблемы.

    Десятилетия спустя озоновая дыра прошла долгий путь с момента своего ужасного прогноза в 1980-х годах. Но это еще не повод для праздника. Между политиками и учеными все еще продолжаются усилия по обеспечению защиты озона в атмосфере.В свете продолжающегося восстановления дыры, вот руководство о том, как образовалась дыра, о скоординированных усилиях по ее устранению и о том, может ли она когда-либо измениться к худшему.

    Что такое озон?

    Озон или триоксислород — это газ с высокой реакционной способностью, состоящий из трех атомов кислорода. Некоторое количество озона можно найти у поверхности Земли, но большая его часть сосредоточена в стратосфере Земли. На уровне земли озон является ядовитой молекулой для человека и может повредить легкие при вдыхании.Тем не менее, на высоте 31 мили над землей он важен и защищает.

    На уровне стратосферы он соединяется с другими молекулами озона в покрове, известном как озоновый слой. Эти молекулы озона поглощают УФ-излучение, действуя как солнцезащитный крем для жизни на Земле. В 1960-х и 1970-х годах исследователи начали открывать, что определенные вещества, особенно промышленные химические вещества, созданные руками человека, разрушают молекулы озона. Эти вещества разрушают молекулы озона, отрывая один из атомов кислорода.Со временем эти реакции могут сделать озоновый слой менее стабильным.

    В 1985 году об этой угрозе стало известно общественности. Ученый Джозеф К. Фарман и его коллеги обнаружили, что содержание озона в атмосфере над Антарктидой уменьшилось на 40 процентов. Некоторые антропогенные вещества достигли стратосферы и разрушили озоновый слой до точки его истощения, образовав чрезвычайно тонкий слой, обычно известный как озоновая дыра. Дыра образовалась на Южном полюсе из-за уникальных метеорологических и химических условий региона.

    Что вызвало озоновую дыру?

    Ученые определили выбросы определенных газов, содержащих озоноразрушающие вещества, в качестве основного источника проблемы. ХФУ, сокращение от хлорфторуглеродов, являются одним из наиболее вредных газов для озонового слоя. ХФУ содержат хлор — соединение, которое отлично подходит для уничтожения бактерий в плавательных бассейнах, а в газообразной форме вредно для озонового слоя.

    ХФУ широко использовались в предыдущие десятилетия, пик пришелся на конец 1980-х годов.Многие холодильники, кондиционеры и пенообразующее оборудование выбрасывают в атмосферу опасные уровни газообразного хлора. Когда хлор достигает озонового слоя, ультрафиолетовое излучение солнца превращает его в реактивное вещество, которое затем разрушает молекулы озона. Другие соединения, такие как бром, также сыграли роль в разрушении озонового слоя.

    Несмотря на то, что уровни этих веществ в атмосфере резко снизились с годами, озоновая дыра полностью восстановится только в ближайшие десятилетия.

    Почему озоновая дыра была проблемой?

    Истончение озонового слоя опасно для здоровья человека. Это потому, что больше ультрафиолетовых лучей от Солнца может проходить через слой и достигать поверхности Земли. Избыточное излучение UVB вызывает особую тревогу, так как оно может вызвать рак кожи и катаракту. УФ-В излучение также может нанести вред морской жизни и растениям и снизить урожайность риса, пшеницы и сои.

    Воздействие ХФУ может выходить за пределы озонового слоя. ХФУ являются сильнодействующими парниковыми газами и могут иметь более широкое влияние на последствия изменения климата.ХФУ находятся в атмосфере в относительных концентрациях по сравнению с углекислым газом, поэтому они считаются второстепенным игроком в глобальном потеплении.

    Хотя кажется, что ХФУ не вызывают глобального потепления, с региональным потеплением вырисовывается иная картина. Недавние исследования показали, что эти же газы ускорили потепление Арктики, способствуя повышению уровня моря и потеплению поверхности на Северном полюсе.

    Что помогло исправить истончение озонового слоя?

    Устранение озоновой дыры заключается в обеспечении того, чтобы озоноразрушающие газы не попадали в стратосферу.В 1987 году Организация Объединенных Наций учредила Монреальский протокол для регулирования количества этих газов в атмосфере. Монреальский протокол подписали 197 стран, и это единственный в истории договор ООН, ратифицированный всеми странами.

    Со временем протокол был обновлен, чтобы включить больше веществ, которые могут нанести вред озоновому слою и климату. Например, в 2016 году гидрофторуглероды были добавлены в список контролируемых веществ, потому что эти газы были определены как сильнодействующие парниковые газы.Договор считается одним из наиболее успешных протоколов для решения экологической проблемы, вызванной людьми.

    Исправлена ​​озоновая дыра?

    Да и нет. В результате Монреальского протокола концентрации озоноразрушающих газов в атмосфере значительно снизились. Но, по словам Лауры Ревелл, профессора физики окружающей среды Кентерберийского университета, проблема еще не решена. «Пока озоновая дыра продолжает формироваться каждую зиму и весну, я не думаю, что мы можем сказать, что проблема решена.Мы должны постоянно следить за озоновым слоем, чтобы убедиться, что он восстанавливается после воздействия ХФУ », — говорит она.

    Хотя газы запрещены, они не исчезли навсегда. Стивен Монцка, химик-исследователь из Национального управления океанических и атмосферных исследований, говорит, что они обнаружили в атмосфере возможные незаконные ХФУ. В 2018 году Montzka выступила соавтором отчета в Nature, который показал неожиданные уровни CFC-11, типа хлорфторуглеродов. Такая концентрация CFC-11, возможно, была результатом несанкционированного промышленного производства, противоречащего Монреальскому протоколу.

    Дальнейшие исследования Montzka показали, что восстановление озоновой дыры может быть отложено из-за этих выбросов. Несмотря на это, Montzka не считает, что озоновый слой подвергается значительному риску из-за ХФУ. «Повышенные уровни CFC-11, которые мы отметили в атмосфере, представляют собой количество, которое само по себе не нанесет существенного дополнительного вреда озоновому слою, если эти уровни уменьшатся и быстро вернутся к [ожидаемым количествам]», — говорит он.

    Поскольку страны продолжают соблюдать Монреальский протокол, климатические модели показывают, что к концу 21 века уровни озона должны вернуться к стандартным показателям. «Мы должны проявлять бдительность в отношении соблюдения Монреальского протокола, даже одна страна, нарушающая правила, может существенно замедлить восстановление озона», — говорит Ревелл.

    Различные причины, последствия и решения для озоновой дыры

    В середине 20 века начал проявляться коллективный интерес к влиянию человека на окружающую среду. Ученые пристально наблюдали, как работает вмешательство общества в естественные процессы на Земле. В 1970-х годах это исследование привело к некоторым интересным наблюдениям за озоновым слоем и озоновой дырой Земли.

    Этот слой присутствует в атмосфере и предотвращает попадание чрезмерного ультрафиолетового излучения на Землю. Было замечено, что в стратосфере, состоящей из озонового слоя, наблюдается неуклонное снижение содержания озона. Они также заметили истощение озонового слоя в больших количествах над двумя полюсами Земли, известное как озоновая дыра.

    Слой газа, называемого озоном, находится на высоте 25-30 км над поверхностью земли. Озон состоит из кислорода и естественным образом образуется в атмосфере.По мере того как присутствие озона в атмосфере уменьшается, озоновый слой становится все тоньше и тоньше. Чем больше истончается озоновый слой, тем больше становится озоновая дыра.

    Озоновый слой важен, потому что он предотвращает попадание на Землю слишком большого количества вредных ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовые лучи способны разрушать растения и животных и могут вызывать у людей рак кожи и катаракту. Существование жизни на Земле возможно только благодаря наличию озонового слоя вокруг Земли.

    Это истощение озонового слоя вызывало беспокойство, потому что оно происходило с беспрецедентной скоростью.

    Изменение климата и разрушение озонового слоя — две глобальные проблемы, которые отличаются друг от друга, но имеют много взаимосвязей. В случае истощения озонового слоя нам удалось эффективно поработать с лицами, принимающими решения, в результате чего было достигнуто международное соглашение, называемое Монреальским протоколом, которое по существу решило проблему истощения озонового слоя.

    ~ Марио Дж. Молина

    Согласно Википедии,

    Разрушение озона описывает два различных, но связанных явления, наблюдаемых с конца 1970-х годов: устойчивое снижение примерно на четыре процента общего количества озона в стратосфере Земли (озоновый слой) и гораздо большее весеннее уменьшение стратосферного озона вокруг Земли. полярные регионы.

    Последнее явление называется озоновой дырой. Помимо этих хорошо известных стратосферных явлений, весной в полярных тропосферных регионах также происходят явления истощения озонового слоя.

    Причины появления озоновой дыры

    Разрушение озонового слоя вызвано только одним фактором — хлорфторуглеродами. В 1980-х годах ученые обнаружили уменьшение содержания озона в нижних слоях стратосферы и резкую потерю озона, известную как «озоновая дыра», антарктической весной (сентябрь и октябрь).

    Было установлено, что основной причиной образования озоновой дыры являются газы, содержащие хлорфторуглероды или CFC (соединения с хлором и / или фтором, связанные с углеродом), галоны (аналогичные соединения с бромом или йодом) и фреоны. Обычно находящиеся в аэрозольных баллончиках и выпускаемые многими электронными приборами, они, как было замечено, снижают уровень озона в стратосфере. Все эти газы содержат хлор, который является основной причиной истончения озонового слоя.

    Стратосферный озон непрерывно образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца на молекулы кислорода, известного как фотохимические реакции.Озон в первую очередь создается в тропических широтах, но при крупномасштабной циркуляции воздуха в нижних слоях стратосферы озон перемещается к полюсам, где его концентрация увеличивается.

    Помимо этого глобального движения, сильные зимние полярные вихри также важны для концентрации озона на полюсах. Во время непрерывно темной полярной зимы воздух внутри полярных вихрей становится чрезвычайно холодным, что является необходимым условием для образования полярных стратосферных облаков.

    Полярные стратосферные облака создают условия для резкого разрушения озона, поскольку они обеспечивают поверхность для преобразования хлора в форму, разрушающую озон. Обычно они длится до восхода солнца весной.

    На полюсах ХФУ прикрепляются к частицам льда в облаках. Когда в полярном источнике снова выходит солнце, ледяные частицы тают и высвобождают озоноразрушающие молекулы с поверхности ледяных частиц.

    Присутствие хлора в составе CFC разрушает озоновые газы в озоновом слое, что увеличивает вероятность истощения озонового слоя. На сегодняшний день на ХФУ приходится около 80% разрушения озона.

    Разрушение озонового слоя в первую очередь происходит, когда в окружающей среде начинает увеличиваться количество газов, содержащих хлор.Когда эти газы поднимаются вверх, они подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения. Затем это вызывает химическую реакцию, в которой образуются атомы хлора. Они влияют на атомы озона и вызывают разрушение озона.

    Хотя этот процесс длился несколько лет, озоновый слой восстанавливался естественным образом. При заметном увеличении выбросов этих газов озоновая дыра над Антарктидой становится постоянной частью слоя. Несмотря на то, что ущерб обратим, потребуется несколько десятилетий и значительное сокращение выбросов.

    CFC не вымываются обратно на землю и даже не разрушаются в реакции с другими химическими веществами, что означает, что они могут оставаться в атмосфере в течение длительного периода времени, от 20 до 120 лет и более.

    В результате они переносятся обратно в стратосферу, где в конечном итоге разрушаются ультрафиолетовыми лучами солнца, выделяя свободный хлор.

    Стратосферный озон также имеет естественные процессы, удаляющие его из атмосферы. Крошечные частицы сульфата (аэрозоли), выброшенные в стратосферу в результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 году, вызвали заметное уменьшение содержания озона в течение нескольких лет после извержений.

    На данный момент озоновая дыра остается для многих областью интереса. Несмотря на то, что озоновая дыра над Антарктикой начинает проявлять признаки уменьшения, существуют опасения относительно долгосрочных последствий.

    В частности, многие ученые обеспокоены тем, что развитие таких же условий в других частях мира может вызвать в будущем крупномасштабное разжижение озона, если не разрушение озона в целом.

    Эффекты озоновой дыры

    Ученым удалось определить количество последствий, связанных с истощением озонового слоя.Во-первых, это увеличение количества УФ-В (ультрафиолетового В) света, проникающего в атмосферу. Это наносит ущерб окружающей среде.

    Влияние на здоровье человека

    Истончение озонового слоя означает непосредственный контакт с ультрафиолетовыми лучами. Истощение озонового слоя увеличивает количество ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли. Согласно лабораторным и эпидемиологическим исследованиям, УФ вызывает немеланомный рак кожи и играет важную роль в развитии злокачественной меланомы, которая может даже привести к смерти.Уменьшение озонового слоя на 1% может вызвать увеличение случаев рака кожи на 5%.

    Воздействие ультрафиолетовых лучей также увеличило случаи катаракты, помутнения хрусталика глаза, что, в свою очередь, влияет на зрение людей и может также привести к увеличению числа людей, страдающих слепотой.

    Истощение озонового слоя и увеличение количества УФ-лучей также могут вызвать повреждение ДНК, что может привести к мутации. Другие эффекты включают повреждение клеток кожи, старение кожи и т. Д.

    Воздействие на животных

    Было обнаружено, что в животном мире многие виды животных страдают от солнечных ожогов в результате увеличения количества ультрафиолетового излучения.Определенные культуры также будут затронуты, поскольку они зависят от цианобактерий, которые весьма чувствительны к изменению уровней УФ-излучения. С другой стороны, также было обнаружено, что повышенные уровни позволяют производить больше витамина D в животном мире.

    Воздействие на морские экосистемы

    Фитопланктон и зоопланктон составляют основу водных пищевых сетей. Продуктивность фитопланктона очень чувствительна к количеству света в окружающей среде и увеличению УФ-В лучей, которые сильно влияют на них.Воздействие солнечного УФ-В излучения влияет как на ориентацию, так и на подвижность фитопланктона, что приводит к снижению выживаемости этих организмов.

    Ученые продемонстрировали прямое сокращение производства фитопланктона из-за увеличения УФВ, связанного с истощением озонового слоя, что имеет далеко идущие последствия для всей морской флоры и фауны.

    Было обнаружено, что излучение

    UVB наносит ущерб на ранних стадиях развития земноводных, рыб, крабов, креветок и других морских животных.

    Наиболее серьезными последствиями являются снижение репродуктивной способности и нарушение развития личинок.Небольшое увеличение воздействия УФ-В излучения может привести к сокращению популяции мелких морских организмов с последствиями для всей морской пищевой цепи.

    Водные растения и животные даже небезопасны. УФ-лучи могут проникать через воду и убивать мелкие растения и животных. Если озоновая дыра продолжит расширяться, растений будет очень мало, а значит, во всем мире будет меньше еды.

    Воздействие на растения

    УФ-В излучение влияет на физиологические процессы и процессы развития растений.УФ-В-излучение может напрямую влиять на рост растений, несмотря на механизмы, адаптированные для уменьшения или восстановления этих эффектов, и способность адаптироваться к повышенным уровням УФ-В.

    Косвенные изменения, вызванные УФ-В, включая изменения в форме растений, способе распределения питательных веществ в растении, времени фаз развития и вторичном метаболизме, могут быть в равной степени или иногда очень значительными, чем повреждающие эффекты УФ-В. Эти изменения могут оказать серьезное влияние на конкурентный баланс растений, травоядность, болезни и биогеохимические циклы.

    Влияние на биогеохимические циклы

    Повышенное УФ-излучение может повлиять на наземные и водные биогеохимические циклы, тем самым изменяя как источники, так и поглотители парниковых и химически важных газовых примесей, таких как двуокись углерода, окись углерода, карбонилсульфид, озон и другие газы. Эти потенциальные изменения будут способствовать возникновению обратных связей между биосферой и атмосферой, которые уменьшают или усиливают атмосферные концентрации этих газов.

    Воздействие на материалы

    Синтетические полимеры, биополимеры природного происхождения и некоторые другие коммерческие товары подвергаются неблагоприятному воздействию УФ-В излучения.Современные материалы в некоторой степени защищены от UVB специальными добавками. Однако повышение уровня UVB ускорит их разрушение, ограничив их долговечность при использовании на открытом воздухе.

    Различные решения для уменьшения озоновой дыры

    Эффект озоновой дыры и ущерб, нанесенный слою, до сих пор не очень хорошо изучены. Помимо постепенного уменьшения озонового слоя во всем мире, существует мало количественных свидетельств появления новых дыр в ближайшее время.Несмотря на это, ряд стран работают над уменьшением ущерба.

    Запрет CFC

    ХФУ, обычно встречающиеся в хладагентах, растворителях, пропеллентах и ​​вспенивающих агентах, были запрещены, особенно в аэрозольных баллончиках и различных электроприборах. Было проведено множество соглашений для обсуждения методов, которые постепенно откажутся от использования газов.

    Поэтапный отказ от озоноразрушающих химикатов

    Монреальский протокол был согласован в 1980-х годах и представлял собой международное обязательство по поэтапному отказу от озоноразрушающих химикатов, которое было повсеместно ратифицировано всеми странами, участвующими в ООН.Однако это встретило сильное сопротивление со стороны отраслей, основанных на производстве и использовании газов.

    Агентство

    EPA использует Рамочную модель воздействия на атмосферу и здоровье человека для оценки пользы для здоровья от более сильной защиты озонового слоя в соответствии с Монреальским протоколом. Обновленная информация о преимуществах усилий EPA по решению проблемы разрушения озонового слоя доступна в отчете за 2015 год «Обновление расчетов озона и профилей выбросов для использования в рамочной модели воздействия на атмосферу и здоровье человека».

    Повышение осведомленности общественности

    Однако несколько известных и поддающихся проверке эффектов, наблюдаемых в окружающей среде, стали катализатором изменений. Одним из широко распространенных и долговременных эффектов стала осведомленность общественности об экологических проблемах, с которыми сталкивается планета.

    Являясь одной из первых крупных проблем, созданных человеком, которые обсуждались на общественном форуме, она заложила основу для общественного мнения и действий по таким вопросам, как загрязнение, парниковые газы, глобальное потепление и климатический кризис.

    Самозащита

    Поскольку весь солнечный свет содержит некоторое количество UVB, даже при нормальном уровне стратосферного озона, всегда важно защищать кожу и глаза от солнца.

    Это также послужило толчком к возобновлению исследований о том, как небольшие изменения в атмосфере могут нарушить погодные условия и природные явления. Истощение озонового слоя не так серьезно, как раньше, но, тем не менее, оно оказало влияние на планету.

    Озоновый слой больше не сталкивается с безудержным истощением озонового слоя, поскольку большинство правительств и природоохранных агентств прилагают все усилия для сокращения выбросов ХФУ.Это оказалось успешным и является основой для дальнейшей работы по сокращению опасных выбросов.

    Артикул:

    Озоновая дыра и глобальное потепление

    Факты об озоновой дыре

    Основы науки об озоновом слое

    — озоновая дыра 2020 года закрывается рекордно

    Рекордная озоновая дыра в Антарктике 2020 года, наконец, закрылась в конце декабря после исключительного сезона из-за природных метеорологических условий и продолжающегося присутствия озоноразрушающих веществ в атмосфере.

    Антарктическая озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в 24,8 миллиона квадратных километров 20 сентября 2020 года, распространившись на большую часть антарктического континента.

    Это была самая продолжительная и одна из самых больших и глубоких дыр с момента начала мониторинга озонового слоя 40 лет назад. Его приводили в движение сильный, стабильный и холодный полярный вихрь и очень низкие температуры в стратосфере (слой атмосферы между 10 и примерно 50 км высотой).Те же метеорологические факторы также способствовали рекордной озоновой дыре в Арктике в 2020 году.

    Это контрастирует с необычно маленькой и недолговечной озоновой дырой в Антарктике в 2019 году.

    «Последние два сезона озоновой дыры демонстрируют годовую изменчивость озоновой дыры и улучшают наше понимание факторов, ответственных за ее образование, масштабы и серьезность», — сказала Оксана Тарасова, руководитель Отдела исследований атмосферной среды ВМО, который курирует сеть станций мониторинга Глобальной службы атмосферы ВМО. «Нам необходимы дальнейшие международные действия для обеспечения соблюдения Монреальского протокола по химическим веществам, разрушающим озоновый слой. В атмосфере все еще содержится достаточно озоноразрушающих веществ, чтобы вызывать разрушение озонового слоя на ежегодной основе », — сказала д-р Тарасова.

    Программа Глобальной службы атмосферы ВМО работает в тесном сотрудничестве со Службой атмосферного мониторинга Коперника, НАСА, Канадой по окружающей среде и изменению климата и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца.

    Сильный полярный вихрь

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

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

    В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август — октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума в период с середины сентября до середины октября (изображение озоновой дыры НАСА 2020 года на ее сентябрьском пике на фото слева). Когда температура в атмосфере (стратосфере) начинает повышаться в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона вернулись к норме.

    Однако в 2020 году сильный, стабильный и холодный полярный вихрь поддерживал постоянную низкую температуру озонового слоя над Антарктидой, предотвращая смешивание обедненного озоном воздуха над Антарктидой с богатым озоном воздухом из более высоких широт.

    В течение большей части сезона 2020 года концентрации стратосферного озона на высоте около 20-25 км (50-100 гПа) достигли почти нулевых значений при глубине озонового слоя всего в 94 единицы Добсона (единица измерения), или примерно одна треть. нормального значения.

    Служба мониторинга атмосферы Коперник ЕС сообщила, что анализ озона показал, что озоновая дыра закрылась 28 декабря.

    Каждый сезон за появлением озоновой дыры и ее развитием отслеживают с помощью спутников и ряда наземных станций наблюдения. Характеристики озоновой дыры, интерактивные карты, временные ряды, текущее состояние и прогноз подготавливаются и контролируются большим сообществом по озону с помощью услуг различных организаций, таких как Служба мониторинга атмосферы Коперника (CAMS), программа NASA ozonewatch, NOAA, KNMI, ECCC и другие.

    Монреальский протокол

    Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, является знаковым многосторонним природоохранным соглашением, регулирующим производство и потребление почти 100 химических веществ, называемых озоноразрушающими веществами (ОРВ). После запрета на галоидоуглероды озоновый слой медленно восстанавливался, и данные ясно показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры — с учетом годовых колебаний.

    « Реферат Озоновые дыры» — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

    Вся правда о озоновых дырах от karbon-cns.com.ua

    Озоновые дыры — мировая экологическая проблема

    С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%.

    С 1967 года ученые всего мира начали поднимать вопрос об уменьшении озонового слоя. А уже в середине 80-х прошлого столетия антарктическая служба Британии официально зафиксировала изменение насыщенности озона над территорией базы практически на 40%. Следом за британскими учеными исследователями в Арктике также была обнаружена озоновая дыра, но значительно меньшая, утечка озона составила примерно 9%.

    Изначально причины образования озоновых дыр ученые связывали лишь с выбросами в атмосферу реактивными двигателями и авиалайнерами продуктов сгорания. Однако дальнейшие исследования показали, что причины и проблемы возникновения озоновых дыр — загрязнение человеком природной среды.

    Выбросы, производимые заводами и фабриками, фреон, различные аэрозольные баллоны в значительной степени разрушают слой озона.
    Образование озоновых дыр

    Какова причина и последствия возникновения озоновых дыр? В стратосфере озон поглощает солнечную ультрафиолетовую радиацию. Нарушение слоя озона увеличивает радиационный поток, что губительно не только для здоровья людей, но и для животных и растений.

    Под воздействием хлора и его соединений происходит разрушение озона. Например, фреон разрушается солнечной радиацией и освобождает хлор, который отрывает третий атом от молекулы озона. Хлор не вступает в соединения, но является катализатором. В результате один только атом хлора повреждает много озона. Однако основным разрушителем озона признан хлорофлюорокарбон, который вступая в реакцию, отрывает от озона 2 атома кислорода, нарушая озоновый слой.

    Технический прогресс и озоновые дыры тесно взаимосвязаны. Например, в двигателях реактивных самолетов образуются окислы азота, выброс которых возрастает с увеличением мощности турбореактивного двигателя.

    Восстановление озонового слоя

    Мировое сообщество признало, что одной из глобальных проблем является озоновая дыра. Причины — это антропогенный фактор и естественные процессы, которые загрязняют атмосферу. Монреальский протокол, подписанный в 1987 г., предоставил перечень хлорфторуглеродов, запрещенных к производству.

    Последние исследования показали, что карта озоновых дыр полностью повторяет карту месторождений метана. На основании этого появилась новая теория — дыры были всегда.

    Путь прекращения производства веществ, разрушающих озон, принес успех.
    В настоящее время самая большая дыра над Антарктидой значительно уменьшилась.

    Для предупреждения дальнейшего разрушения и восстановления озонового слоя необходимо:

    • усовершенствование очистных конструкций на дымоотводных трубах;
    • полный переход на применение органических удобрений;
    • создание экологически безопасных транспортных средств.
      По прогнозам ученых к 2070 году проблема может быть решена.

    Читать также
    ТОП самых не экологических предприятий Киева
    Что эффективней — ветрогенераторы или солнечные электростанции

    причины появления и последствия озоновых дыр

    Земля – несомненно самая уникальная планета в нашей солнечной системе. Это единственная планета приспособленная для жизни. Но мы не всегда ценим это и считаем что мы не в силах изменить и нарушить то, что создавалось на протяжении миллиардов лет. За всю историю существования еще никогда наша планета не получала таких нагрузок которые дал ей человек.

    Озоновая дыра над Антарктидой

    На нашей планете есть озоновый слой, который так необходим для нашей жизни. Он защищает нас от воздействия ультрафиолетовых лучей исходящих от солнца. Не будь его, жизнь на этой планете была бы не возможной.

    Озон – это голубой газ с характерным запахом. Каждый из нас знает этот резкий запах, который особенно слышен после дождя. Не зря озон в переводе с греческого означает “пахнущий”. Образуется он на высоте до 50 км от поверхности земли. Но большая его часть находится на 22 – 24 км.

    Причины озоновых дыр

    В начале 70-х годов ученые начали замечать уменьшения озонового слоя. Причиной этому является попадание в верхние слои стратосферы озоноразрушающих веществ, использующихся в промышленности, запуск ракет, вырубка лесов и много других факторов. В основном это молекулы хлора и брома. Хлорфторуглероды и другие вещества, выпущенные человеком, достигают стратосферы, где под влиянием солнечных лучей распадаются на хлор и сжигают молекулы озона. Доказано что одна молекула хлора может сжечь 100000 молекул озона. А держится она в атмосфере от 75 до 111 лет!

    В результате падения озона в атмосфере происходят озоновые дыры. Первая была обнаружена в начале 80-х в Арктике. Диаметр ее был не сильно велик, а падение озона составило на 9 процентов.

    Озоновая дыра в Арктике

    Озоновая дыра – это сильное падение процента озона в определенных местах атмосферы. Само слова “дыра” нам дает понять это без лишних объяснений.

    Весной, 1985-го года в Антарктиде, над станцией Халли-Бей содержание озона упало на 40%. Дыра оказалась огромной и продвинулась уже за пределы Антарктиды. По высоте ее слой достигает до 24-х км. В 2008-м году подсчитали, что ее размер уже составляет более 26 млн км2. Это ошеломило весь мир. Стало ясно? что наша атмосфера в наиболее большей опасности, чем мы предполагали. С 1971-го года по всему миру слой озона упал на 7%. В результате этого на нашу планету стало попадать ультрафиолетовое излучение Солнца, которое биологически опасно.

    Последствия озоновых дыр

    Врачи считают что в результате уменьшения озона вырос процент заболевания раком кожи и слепоты из-за катаракты. Также падает иммунитет человека, что приводит к различным видам иных заболеваний. Больше всего страдают жители верхних слоев океанов. Это креветки, крабы, водоросли, планктон и т.д.

    Сейчас подписано международное соглашение ООН об уменьшении использования озоноразрушающих веществ. Но даже если перестать их использовать. чтобы закрыть дыры понадобиться более 100 лет.

    Озоновая дыра над Сибирью

    Можно ли восстановить озоновые дыры?

    Чтобы сохранить и восстановить озоновый слой, было принято решение регулировать процесс выброса озоноразрушающих элементов. Они содержат бром и хлор. Но это не решит основную проблему.

    На сегодняшний день ученые предложили один способ восстановления озона при помощи летательных аппаратов. Для этого необходимо на высоте 12-30 километров над Землей выпускать кислород либо озон, созданный искусственным путем, и рассеивать его специальным распылителем. Так понемногу могут заполняться озоновые дыры. Недостаток этого метода в том, что он требует существенных экономических растрат. К тому же невозможно за один раз выпустить в атмосферу большое количество озона. Также сам процесс транспортировки озона является сложным и небезопасным.

    Мифы об озоновых дырах

    Поскольку проблема озоновых дыр остается открытой, вокруг нее сформировалось несколько заблуждений. Так истощение озонового слоя стремились превратить в вымысел, который выгоден промышленности якобы из-за обогащения. Наоборот все хлорфторуглеродные вещества были заменены на дешевые и более безопасные компоненты природного происхождения.

    Еще одно ложное утверждение о том, что якобы фреоны, разрушающие озон, слишком тяжелые, чтобы достигать озонового слоя. Но в атмосфере все элементы перемешиваются, и загрязняющие компоненты способны достигнуть уровня стратосферы, в которой находится озоновый слой.

    Не стоит доверять и утверждению, что озон разрушают галогены природного происхождения, а не антропогенного. Это не так, именно деятельность человека способствует выделению различных вредных веществ, которые разрушают озоновый слой. Последствия взрыва вулканов и другие природные катастрофы практически не влияют на состояние озона.

    И последний миф о том, что озон разрушается только над Антарктидой. На самом деле озоновые дыры образовываются повсюду в атмосфере, из-за чего количество озона уменьшается в целом.

    Прогнозы на будущее

    С тех пор, как озоновые дыры стали глобальной экологической проблемой планеты, за ними ведется пристальное наблюдение. В последнее время ситуация сложилась совсем неоднозначная. С одной стороны во многих странах небольшие озоновые дыры то появляются, то исчезают, особенно в индустриально развитых районах, а с другой стороны наблюдается позитивная динамика сокращения некоторых крупных озоновых дыр.

    В ходе наблюдений исследователи зафиксировали, что наибольшая озоновая дыра нависла над Антарктидой, и она достигла максимальных размеров в 2000 году. С тех пор, судя по снимкам, сделанным спутниками, дыра постепенно затягивается. Данные утверждения изложены в научном журнале «Science». Экологи подсчитали, что ее площадь уменьшилась на 4 млн. кв. километров.

    Исследования показывают, что постепенно из года в год количество озона в стратосфере увеличивается. Этому способствовало подписание Монреальского протокола в 1987 году. В соответствии с этим документом все страны стараются уменьшать выбросы в атмосферу, сокращается количество транспорта.

    Особенно в этом вопросе преуспел Китай. Там регулируется появление новых автомобилей и существует понятие квоты, то есть в год может быть зарегистрировано определенное число номерных знаков автомобилей. Кроме того, определенные успехи в улучшении атмосферы достигнуты, потому что постепенно люди переходят на альтернативные источники энергии, происходит поиск эффективных ресурсов, которые бы помогли сохранить экологию.

    После 1987 года проблема озоновых дыр поднималась не единожды. Данной проблеме посвящено много конференций и собраний ученых. Также вопросы экологии обсуждаются на встречах представителей государств. Так в 2015 году в Париже состоялась Конференция по климату, целью которой было выработать действия, направленные против изменения климата. Это также будет способствовать понижению выбросов в атмосферу, а, значит, озоновые дыры будут постепенно затягиваться. К примеру, ученые прогнозируют, что к концу 21 века озоновая дыра над Антарктидой полностью исчезнет.

    Где находятся озоновые дыры (ВИДЕО)


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] com или в Фейсбук, с уважением автор.

    Эта статья доступна на английском языке – Ozone Holes: Causes and Consequences.

    В 2020 году озоновая дыра в Антарктике оказалась большой и глубокой

    Озоновая дыра, ежегодно возникающая над Антарктикой, оказалась в этом году одной из самых больших и глубоких за последние годы. Анализ показывает, что дыра уже достигла максимального размера.

    Озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в 24 миллиона квадратных километров в начале октября. Сейчас он покрывает 23 миллиона км2, что выше среднего показателя за последнее десятилетие и распространяется на большую часть Антарктического континента.

    Программа ВМО Global Atmosphere Watch тесно сотрудничает со Службой мониторинга атмосферы Copernicus, NASA, Environment and Climate Change Canada и другими партнёрами в целях мониторинга озонового слоя Земли, защищающего нас от вредных ультрафиолетовых солнечных лучей.

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

    «Параметры озоновой дыры сильно различаются от года к году. Озоновая дыра 2020 года похожа на дыру 2018 года, которая также была довольно большой, и определённо находится среди наибольших за последние пятнадцать лет или около того», — заявил в пресс-релизе Винсент-Анри Пойш (Vincent-Henri Peuch), директор службы мониторинга атмосферы Copernicus ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts).

    «С возвращением солнечного света на Южном полюсе в последние недели мы наблюдали продолжающееся истощение озонового слоя в этом районе. После необычайно маленькой и кратковременной озоновой дыры в 2019 году, вызванной особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова регистрируем довольно большую, что подтверждает необходимость продолжения соблюдения Монреальского протокола, запрещающего выбросы озоноразрушающих химикатов”.

    Монреальский протокол запрещает выбросы химикатов, разрушающих озоновый слой. После запрета на галокарбоны озоновый слой медленно восстанавливается; данные чётко показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры.

    В последней выпуске WMO /UN Environment Programme Scientific Assessment of Ozone Depletion, опубликованном в 2018 г., сделан вывод о том, что озоновый слой находится на пути восстановления и потенциального возвращения содержания озона над Антарктикой к уровням до 1980 г. следует ожидать к 2060 г.

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

    Истощение озонового слоя напрямую связано с температурой в стратосфере — слое атмосферы на высотах от 10 до 50 км. Оно связано с тем, что полярные стратосферные облака, играющие важную роль в химическом разрушении озона, образуются только при температурах ниже -78°C.

    Эти полярные стратосферные облака содержат кристаллы льда, способные превращать пассивные соединения в реактивные, при появлении солнечного света быстро разрушающие молекулы озона. Эта зависимость от полярных стратосферных облаков и солнечной радиации является основной причиной того, что озоновая дыра видна только в конце зимы / начале весны.

    По наблюдениям, концентрация стратосферного озона снизилась до почти нулевых значений над Антарктидой на высоте около 20-25 км (50-100 гПа), при этом глубина озонового слоя опустилась чуть ниже 100 единиц Добсона, это примерно треть от его характерного значения вне озоновой дыры.

    В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август — октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума между серединой сентября и серединой октября. Когда высокие температуры в атмосфере (стратосфере) начинают расти в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря содержание озона возвращается к норме.

    Ссылка: https://public.wmo.int/en/media/news/2020-antarctic-ozone-hole-large-and-deep

    Ученый объяснил возникновение озоновой дыры над Арктикой

    https://ria. ru/20200506/1571006932.html

    Ученый объяснил возникновение озоновой дыры над Арктикой

    Ученый объяснил возникновение озоновой дыры над Арктикой — РИА Новости, 06.05.2020

    Ученый объяснил возникновение озоновой дыры над Арктикой

    Причины сильного истончения озонового слоя в Арктике совпадают с причинами теплой зимы в России, сообщил РИА Новости доктор физико-математических наук, ведущий… РИА Новости, 06.05.2020

    2020-05-06T07:36

    2020-05-06T07:36

    2020-05-06T13:17

    земля — риа наука

    всемирная метеорологическая организация

    арктика

    российская академия наук

    экология

    общество

    /html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

    /html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

    https://cdn21.img.ria.ru/images/156001/41/1560014168_128:453:2964:2048_1920x0_80_0_0_8372aea0fa0f91f75739c9db1a65ecd2.jpg

    МОСКВА, 6 мая — РИА Новости. Причины сильного истончения озонового слоя в Арктике совпадают с причинами теплой зимы в России, сообщил РИА Новости доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики РАН Евгений Володин. Так он прокомментировал заявление официального представителя Всемирной метеорологической организации Клэр Нуллис о том, что над Арктикой закрылась крупная озоновая дыра.По его словам, истончение озонового слоя и экстремально теплые зимы в России — проявление одного и того же процесса: сильного и продолжительного потока атлантического воздуха.»В 2011 году было то же самое: теплая зима и большая дыра. Такое правило действует почти всегда. Если аномально теплая зима в России, то это, скорее всего, означает склонность к образованию озоновых дыр. Что причина и что следствие, тут сказать трудно», — добавил ученый.Он пояснил, что зима начинается в стратосфере Арктики в октябре и совпадает с началом полярной ночи. При этом снижается температура и формируется устойчивый стратосферный полярный вихрь, в котором скорость ветра иногда может превышать 100 метров в секунду. В самом вихре температура может опускаться ниже минус 78 градусов. В этих условиях формируются полярные стратосферные облака.Ученый отметил, что разрушение озонового слоя уменьшает защиту от ультрафиолетовой радиации человека, других живых организмов и растений. »За последние 40 лет в Арктике сильное разрушение озонового слоя наблюдалось только в зимние сезоны 1995-1996, 1996-1997, 2004-2005, 2010-2011, 2015-2016 годов», — добавил Володин.По его мнению, из-за глобального изменения климата возникновение аномальных озоновых дыр в Арктике увеличится незначительно.Надо отметить, что сохранить озоновый слой помогает Монреальский протокол. Это международное соглашение вступило в силу около 30 лет назад, и с тех пор выбросы разрушающих озон соединений значительно сократились. Однако за это время количество вредных для озона частиц уменьшилось только на 10-20 процентов, так как они способны жить в атмосфере довольно долго.

    https://ria.ru/20190821/1557723897.html

    https://ria.ru/20190522/1554818219.html

    https://radiosputnik.ria.ru/20200318/1568803224.html

    арктика

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    2020

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

    Новости

    ru-RU

    https://ria.ru/docs/about/copyright.html

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    https://cdn22.img.ria.ru/images/156001/41/1560014168_416:481:2505:2048_1920x0_80_0_0_6297023e0d709d33a1c637022f0b836c.jpg

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    земля — риа наука, всемирная метеорологическая организация, арктика, российская академия наук, экология, общество

    МОСКВА, 6 мая — РИА Новости. Причины сильного истончения озонового слоя в Арктике совпадают с причинами теплой зимы в России, сообщил РИА Новости доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики РАН Евгений Володин. Так он прокомментировал заявление официального представителя Всемирной метеорологической организации Клэр Нуллис о том, что над Арктикой закрылась крупная озоновая дыра.

    «Такая дыра всегда связана с аномалиями в атмосфере. Причем эти аномалии глобальны. Процесс состоит в том, что более сильный западный ветер дует в умеренных широтах на всех высотах. На поверхности Земли он приносит более теплый атлантический воздух, а в стратосфере он блокирует поступление теплого воздуха в Арктику. Воздух из тропиков в Арктику не проникает, она охлаждается, и значит, есть условия для разрушения озонового слоя», — сказал Володин.

    По его словам, истончение озонового слоя и экстремально теплые зимы в России — проявление одного и того же процесса: сильного и продолжительного потока атлантического воздуха.

    21 августа 2019, 01:12НаукаРоссийские спутники займутся поиском озоновых дыр в атмосфере

    «В 2011 году было то же самое: теплая зима и большая дыра. Такое правило действует почти всегда. Если аномально теплая зима в России, то это, скорее всего, означает склонность к образованию озоновых дыр. Что причина и что следствие, тут сказать трудно», — добавил ученый.

    Он пояснил, что зима начинается в стратосфере Арктики в октябре и совпадает с началом полярной ночи. При этом снижается температура и формируется устойчивый стратосферный полярный вихрь, в котором скорость ветра иногда может превышать 100 метров в секунду. В самом вихре температура может опускаться ниже минус 78 градусов. В этих условиях формируются полярные стратосферные облака.

    «Здесь-то и начинают активизироваться соединения, которые разрушают озоновый слой. Избыток этих частиц и увеличение озоновых дыр над Арктикой произошли из-за антропогенных выбросов. В феврале-марте в Арктике наблюдалось внезапное стратосферное потепление, а общее содержание озона в области стратосферного полярного вихря опускалось до 220 единиц Добсона — значений, принятых в качестве границы озоновой дыры в Антарктике», — сказал Володин.

    Ученый отметил, что разрушение озонового слоя уменьшает защиту от ультрафиолетовой радиации человека, других живых организмов и растений.

    22 мая 2019, 20:00НаукаКитай создает новую угрозу для озонового слоя, заявили химики

    «За последние 40 лет в Арктике сильное разрушение озонового слоя наблюдалось только в зимние сезоны 1995-1996, 1996-1997, 2004-2005, 2010-2011, 2015-2016 годов», — добавил Володин.

    По его мнению, из-за глобального изменения климата возникновение аномальных озоновых дыр в Арктике увеличится незначительно.

    Надо отметить, что сохранить озоновый слой помогает Монреальский протокол. Это международное соглашение вступило в силу около 30 лет назад, и с тех пор выбросы разрушающих озон соединений значительно сократились. Однако за это время количество вредных для озона частиц уменьшилось только на 10-20 процентов, так как они способны жить в атмосфере довольно долго.

    18 марта 2020, 18:17

    Разрушит Землю. Найдена опасная утечка, уничтожающая озоновый слой

    NASA Ozone Watch: последний статус озона

    Просматривайте последнее состояние озонового слоя над Антарктикой, с акцентом на озоновую дыру. Монитор спутниковых инструментов озоновый слой, и мы используем их данные для создания изображений которые отображают количество озона.

    Щелкните любое изображение карты, чтобы открыть новую страницу с изображение с высоким разрешением.

    Фильмы об озоне

    Посмотрите фильм о ежедневном прогрессе в течение сезона или годовая прогрессия средства за месяц. Стол всех фильмов об озоне доступны в нашем мультимедиа раздел.

    Факты об озоне

    Что такое озон?

    Озон — бесцветный газ.В химическом отношении озон очень активен; он легко вступает в реакцию со многими другими веществами. Возле поверхность Земли, эти реакции вызывают растрескивание резины, вредят растениям и тканям легких людей. Но озон также поглощает вредные компоненты солнечного света, известные как «Ультрафиолет В» или «УФ-В». Высокая над поверхностью, даже над погодными системами, слабая слой газообразного озона поглощает УФ-В, защищая живые существа ниже.

    Что такое установка Добсона?

    Единица Добсона (DU) — это единица измерения общего содержания озона. Если бы вы взяли весь озон в столбе воздуха простираясь от поверхности земли в космос, и приносят весь этот озон до стандартной температуры (0 ° Цельсия) и давление (1013,25 мбар, или одна атмосфера, или «Атм»), столбец будет около 0.3 сантиметры толщиной. Таким образом, общий озон составит 0,3 атм-см. Чтобы упростить работу с агрегатами, «Единица Добсона» определяется как 0,001 атм-см. Наш 0,3 атм-см будет 300 DU.

    Что такое озоновая дыра?

    Каждый год в течение последних нескольких десятилетий на юге Пружина полушария, химические реакции с участием хлора и бром вызывают образование озона в южном полярном регионе. разрушается быстро и сильно.Этот истощенный регион известная как «озоновая дыра». Площадь Озоновая дыра определяется по карте общего содержания озона в столбе. Он рассчитывается из площади на Земле, которая заключен линией с постоянным значением 220 Добсона Единицы измерения. Значение 220 единиц Добсона выбрано, поскольку всего значения озона менее 220 единиц Добсона не обнаружены. в исторических наблюдениях над Антарктидой до 1979 г.Кроме того, по прямым измерениям над Антарктидой уровень озона в столбе менее 220 единиц Добсона является результат потери озона из-за хлора и брома соединения.

    Nasa Ozone Watch: факты об озоне

    Озон — это газ, состоящий из трех атомов кислорода (O 3 ). Это происходит естественным образом в небольших (следовых) количествах в верхних отделах. атмосфера (стратосфера).Озон защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. В нижнем атмосфера (тропосфера) у поверхности Земли, озон создается в результате химических реакций между загрязнителями воздуха от выхлопных газов автомобилей, паров бензина и других выбросов. На уровне земли высокие концентрации озона токсичны для люди и растения.

    Стратосферный «хороший» озон

    Девяносто процентов озона в атмосфере находится в стратосфера, слой атмосферы от 10 до 50 километров над уровнем моря.Естественный уровень озона в стратосфера — это результат баланса между солнечным светом, который создает озон и химические реакции, которые его разрушают. Озон создается, когда кислород, который мы дышать — O 2 — раскалывается солнечным светом на отдельные атомы кислорода. Одиночные атомы кислорода могут повторно присоединиться к сделать O 2 , или они могут соединиться с O 2 молекулы для образования озона (O 3 ). Озон разрушен когда он реагирует с молекулами, содержащими азот, водород, хлор или бром.Некоторые молекулы, разрушающие озон происходят естественно, но люди создали других.

    Общая масса озона в атмосфере составляет около 3 млрд. метрических тонн. Может показаться, что это много, но это всего лишь 0,00006. процентов атмосферы. Пиковая концентрация озона происходит на высоте примерно 32 км (20 миль) над поверхностью Земли. На этой высоте озон концентрация может достигать 15 частей на миллион (0.0015 процентов).

    Концентрация озона зависит от высоты. Пик концентрации, в среднем 8 молекул озона на миллионов молекул в атмосфере происходят между высота 30 и 35 километров.

    Озон в стратосфере поглощает большую часть ультрафиолета излучение Солнца. Без озона Солнце интенсивно Ультрафиолетовое излучение стерилизует поверхность Земли. Озон экранирует все самые сильные, ультрафиолетовые, радиационные и большинство УФ-В излучения. Озон экранирует только около половины УФ- излучение. Чрезмерное УФ-b и УФ-излучение может вызвать солнечный ожог и может привести к раку кожи и повреждению глаз.

    Солнечное ультрафиолетовое излучение в значительной степени поглощается озоном в атмосфере — особенно вредные, высокоэнергетические УФ-а и УФ-b.График показывает поток (количество энергии протекающий через область) солнечного ультрафиолетового излучения на наверху атмосферы (верхняя линия) и на Поверхность Земли (нижняя линия). Поток показан на логарифмическая шкала, поэтому каждая отметка на оси Y указывает В 10 раз больше энергии.

    Повышенный уровень антропогенных газов, таких как ХФУ (хлорфторуглероды) привели к увеличению содержания озона разрушение, нарушающее естественный баланс озона и ведущее к снижению уровней стратосферного озона. Эти уменьшенные озона уровни увеличили количество вредного ультрафиолета радиация, достигающая поверхности Земли. Когда ученые говорят об озоновой дыре, они говорят об разрушение стратосферного, «хорошего» озона.

    Тропосферный «плохой» озон

    Хотя озон высоко в стратосфере обеспечивает защиту от защищать жизнь на Земле, прямой контакт с озоном вреден для как растения, так и животные (включая человека).Нижний этаж, «Плохой» озон образуется, когда газообразные оксиды азота из автомобильные и промышленные выбросы реагируют с летучими органическими соединения (углеродсодержащие химические вещества, которые легко испаряются в воздух, например, разбавители для краски). В тропосфере рядом на поверхности Земли естественная концентрация озона составляет около 10 частей на миллиард (0,000001 процента). Согласно Агентство по охране окружающей среды, воздействие озона на уровни более 70 частей на миллиард в течение 8 часов или дольше нездоровый [1] .Такой концентрации происходят в городах или вблизи городов в периоды, когда атмосфера теплая и стабильная. Вредные эффекты могут включают раздражение горла и легких или обострение астмы или эмфизема.

    Следующая ссылка приведет вас на сайт, не принадлежащий НАСА.

    [1] Национальные стандарты качества атмосферного воздуха (NAAQS) для озона 2015 г.

    2020 Озоновая дыра в Антарктике большая и глубокая

    Озоновая дыра, ежегодно возникающая над Антарктикой, является одной из самых крупных и глубоких за последние годы.Анализ показывает, что отверстие достигло максимального размера.

    Озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в 24 миллиона квадратных километров в начале октября. Сейчас он покрывает 23 миллиона км2, что выше среднего показателя за последнее десятилетие и охватывает большую часть Антарктического континента.

    Программа Глобальной службы атмосферы ВМО работает в тесном сотрудничестве со Службой атмосферного мониторинга Коперника, НАСА, Канадой по вопросам окружающей среды и изменения климата и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца.

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

    «Степень развития событий, связанных с озоновой дырой, каждый год сильно различается. Озоновая дыра 2020 года похожа на дыру 2018 года, которая также была довольно большой, и определенно находится в верхней части пакета за последние пятнадцать лет или около того », — Винсент-Анри Пойш, директор службы мониторинга атмосферы Copernicus в ЕЦСПП , говорится в пресс-релизе.

    «С возвращением солнечного света к Южному полюсу в последние недели мы наблюдали продолжающееся истощение озонового слоя в этом районе. После необычайно маленькой и кратковременной озоновой дыры в 2019 году, вызванной особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова регистрируем довольно большую, что подтверждает необходимость продолжения соблюдения Монреальского протокола, запрещающего выбросы озоноразрушающих химикатов.

    Монреальский протокол запрещает выбросы озоноразрушающих химикатов.После запрета на галогенуглероды озоновый слой медленно восстанавливался; данные четко показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры.

    В последней научной оценке разрушения озонового слоя Программы ВМО / ООН по окружающей среде, выпущенной в 2018 г., сделан вывод о том, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктикой к уровням до 1980 г. к 2060 г.

    Большая озоновая дыра в 2020 году была вызвана сильным, стабильным и холодным полярным вихрем, который поддерживал температуру озонового слоя над Антарктидой на стабильно низком уровне.

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

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

    Наблюдалось, что концентрация стратосферного озона снизилась до почти нулевых значений над Антарктидой на высоте около 20-25 км (50-100 гПа), при этом глубина озонового слоя опускается чуть ниже 100 единиц Добсона, что составляет около трети от его типичного значения за пределами событий озоновой дыры.

    В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август — октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума между серединой сентября и серединой октября.Когда высокие температуры в атмосфере (стратосфере) начинают повышаться в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.

    Закрывается рекордная озоновая дыра 2020 года

    Рекордная озоновая дыра в Антарктике 2020 года, наконец, закрылась в конце декабря после исключительного сезона из-за природных метеорологических условий и продолжающегося присутствия озоноразрушающих веществ в атмосфере.

    Озоновая дыра в Антарктике 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в 24,8 миллиона квадратных километров 20 сентября 2020 года, распространившись на большую часть антарктического континента.

    Это была самая продолжительная и одна из самых больших и глубоких дыр с момента начала мониторинга озонового слоя 40 лет назад. Его приводили в движение сильный, стабильный и холодный полярный вихрь и очень низкие температуры в стратосфере (слой атмосферы между 10 и примерно 50 км высотой).Те же метеорологические факторы также способствовали рекордной озоновой дыре в Арктике в 2020 году.

    Это контрастирует с необычно маленькой и недолговечной озоновой дырой в Антарктике в 2019 году.

    «Последние два сезона озоновой дыры демонстрируют годовую изменчивость озоновой дыры и улучшают наше понимание факторов, ответственных за ее образование, масштабы и серьезность», — сказала Оксана Тарасова, руководитель Отдела исследований атмосферной среды ВМО, который курирует сеть станций мониторинга Глобальной службы атмосферы ВМО. «Нам необходимы дальнейшие международные действия для обеспечения соблюдения Монреальского протокола по химическим веществам, разрушающим озоновый слой. В атмосфере все еще содержится достаточно озоноразрушающих веществ, чтобы вызывать разрушение озонового слоя на ежегодной основе », — сказала д-р Тарасова.

    Программа Глобальной службы атмосферы ВМО работает в тесном сотрудничестве со Службой атмосферного мониторинга Коперника, НАСА, Канадой по вопросам окружающей среды и изменения климата и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца.

    Сильный полярный вихрь

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

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

    В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август — октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума в период с середины сентября до середины октября (изображение озоновой дыры НАСА 2020 года на ее сентябрьском пике, изображенное слева). Когда высокие температуры в атмосфере (стратосфере) начинают повышаться в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.

    Однако в 2020 году сильный, стабильный и холодный полярный вихрь поддерживал постоянную низкую температуру озонового слоя над Антарктидой, предотвращая смешивание обедненного озоном воздуха над Антарктидой с богатым озоном воздухом из более высоких широт.

    В течение большей части сезона 2020 года концентрации стратосферного озона на высоте около 20-25 км (50-100 гПа) достигли почти нулевых значений при глубине озонового слоя всего в 94 единицы Добсона (единица измерения), или примерно одна треть. нормального значения.

    Служба атмосферного мониторинга ЕС Copernicus сообщила, что анализ озона показал, что озоновая дыра закрылась 28 декабря.

    Каждый сезон за появлением озоновой дыры и ее развитием отслеживают с помощью спутников и ряда наземных станций наблюдения. Характеристики озоновой дыры, интерактивные карты, временные ряды, текущее состояние и прогноз подготавливаются и контролируются большим сообществом по озону с помощью услуг различных организаций, таких как Служба мониторинга атмосферы Коперника (CAMS), программа NASA ozonewatch, NOAA, KNMI, ECCC и другие.

    Монреальский протокол

    Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, является знаковым многосторонним природоохранным соглашением, регулирующим производство и потребление почти 100 химических веществ, называемых озоноразрушающими веществами (ОРВ). После запрета на галоидоуглероды озоновый слой медленно восстанавливался, и данные ясно показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры — с учетом годовых колебаний.

    В последней научной оценке разрушения озонового слоя Программы ВМО / ООН по окружающей среде, выпущенной в 2018 г., сделан вывод о том, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктикой к уровням до 1980 г. к 2060 г.Это связано с длительным сроком службы химических веществ в атмосфере.

    Большая глубокая озоновая дыра в Антарктике сохранится до ноября

    Устойчивые низкие температуры и сильные приполярные ветры способствовали формированию большой и глубокой антарктической озоновой дыры, которая сохранится до ноября, сообщили сегодня ученые NOAA и NASA.

    Озоновая дыра достигла своего пика в размере около 9,6 миллиона квадратных миль (или 24,8 миллиона квадратных километров), что примерно в три раза больше площади континентальной части США, 20 сентября.Наблюдения показали почти полное удаление озона в четырехмильном столбе стратосферы над Южным полюсом.

    В этом году будет 12-е место по величине озоновой дыры за 40 лет спутниковых наблюдений, а также 14-е место по самому низкому значению озона за 33 года инструментальных измерений с помощью аэростатов, заявили ученые. Снижение уровней озоноразрушающих химикатов, контролируемых Монреальским протоколом, не позволило дыре стать такой большой, как 20 лет назад.

    Эта визуализация показывает размер озоновой дыры над Антарктидой в 2020 году, когда она достигла своего максимального размера в 9,6 миллиона квадратных миль в период с 14 по 20 сентября. (NOAA Climate.gov, на основе данных NWS CPC)

    «Нам предстоит долгий путь к — сказал Пол А. Ньюман, главный научный сотрудник Центра космических полетов им. Годдарда НАСА, — сказал Пол А. Ньюман. в стратосфере, как это было в 2000 году.”

    Что такое озон и почему это важно?

    Озон, состоящий из трех атомов кислорода, очень реактивен с другими химическими веществами. В стратосфере, примерно на высоте от 7 до 25 миль над поверхностью Земли, озоновый слой действует как солнцезащитный крем, защищая планету от ультрафиолетового излучения. Ближе к поверхности Земли озон, образующийся в результате фотохимических реакций между солнцем и загрязнением от транспортных средств и других источников, может образовывать вредный смог в нижних слоях атмосферы.

    Этот год стал драматическим поворотом по сравнению с 2019 годом, когда высокие температуры в стратосфере и слабый полярный вихрь ограничили рост озоновой дыры до 6.3 миллиона квадратных миль (16. 4 миллиона квадратных километров), это самый маленький показатель за всю историю наблюдений.

    Как NOAA и НАСА измеряют озон?

    НАСА и NOAA контролируют озоновую дыру с помощью трех дополнительных инструментальных методов.

    спутников, включая спутник НАСА «Аура» и спутник НАСА-NOAA Национального полярно-орбитального партнерства Суоми, измеряют размер озоновой дыры из космоса. Микроволновый датчик конечностей спутника Aura оценивает уровни разрушающего озон хлора.

    сотрудников NOAA на Южном полюсе также запускают метеозонд с зондами для измерения озона, которые непосредственно измеряют уровни озона в атмосфере. Как только солнце вернется после долгой полярной ночи, с помощью наземного прибора, называемого спектрофотометром Добсона.

    Брайан Джонсон, ученый из Глобальной лаборатории мониторинга NOAA, сказал, что измерения озонового зонда 1 октября зафиксировали низкое дневное значение в 104 единицы Добсона. мы можем измерить.«Единица Добсона — это стандартное измерение общего количества озона в атмосфере над точкой на поверхности Земли.

    Количество озона в атмосфере чрезвычайно мало. До появления озоновой дыры в 1970-х годах среднее количество озона над Южным полюсом в сентябре и октябре составляло от 250 до 350 единиц Добсона. Если бы 300 единиц озона Добсона были сжаты в слой чистого озона, это было бы примерно равно толщине двух пенни, уложенных один на другой.

    Подробнее об озоновой дыре

    Чтобы узнать больше об усилиях NOAA и NASA по мониторингу озона и озоноразрушающих газов, посетите:

    https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/

    https://www.esrl.noaa.gov/gmd/hats/

    20 вопросов об озоновом слое

    Как связаны изменение климата и озоновая дыра… или нет?

    2020 Озоновая дыра в Антарктике — одна из крупнейших и самых глубоких за последние годы | Земля


    На этой анимации показан размер озоновой дыры с 25 сентября по 18 октября 2020 г.

    Узнайте больше об усилиях NOAA и NASA по мониторингу озона и озоноразрушающих газов

    Итог: озоновая дыра в Антарктике 2020 года является одной из самых больших и глубоких за последние годы.

    Через НАСА

    Через Всемирную метеорологическую организацию

    Через ESA

    Элеонора Имстер
    Просмотр статей
    Об авторе:

    Элеонора Имстер помогает писать и редактировать EarthSky с 1995 года. Она была неотъемлемой частью отмеченного наградами радиосериала EarthSky почти с момента его начала и до его окончания в 2013 году.Сегодня, как редактор EarthSky.org, она помогает рассказывать истории и фотографии о науке и природе, которые вам нравятся. Они с мужем живут в Теннесси, где им нравится играть на гитаре и петь. У них 2 взрослых сына.

    Истощение озонового слоя

    | Факты, эффекты и решения

    Разрушение озонового слоя , постепенное истончение озонового слоя Земли в верхних слоях атмосферы, вызванное выбросом химических соединений, содержащих газообразный хлор или бром, в результате промышленной и другой деятельности человека.Прореживание наиболее заметно в полярных регионах, особенно над Антарктидой. Истощение озонового слоя — серьезная экологическая проблема, поскольку оно увеличивает количество ультрафиолетового (УФ) излучения, которое достигает поверхности Земли, что увеличивает риск рака кожи, катаракты глаз, а также генетических повреждений и повреждений иммунной системы. Монреальский протокол, ратифицированный в 1987 году, был первым из нескольких всеобъемлющих международных соглашений, принятых с целью остановить производство и использование озоноразрушающих химикатов. Ожидается, что в результате постоянного международного сотрудничества по этому вопросу озоновый слой со временем восстановится.

    истощение озонового слоя

    Озоновая дыра в Антарктике, 17 сентября 2001 года.

    НАСА / Центр космических полетов Годдарда

    История

    В 1969 году голландский химик Пол Крутцен опубликовал работу, в которой описал основной каталитический цикл оксида азота, влияющий на уровни озона. Крутцен продемонстрировал, что оксиды азота могут реагировать со свободными атомами кислорода, таким образом замедляя образование озона (O 3 ), а также могут разлагать озон на диоксид азота (NO 2 ) и газообразный кислород (O 2 ).Некоторые ученые и защитники окружающей среды в 1970-х годах использовали исследования Крутцена в качестве аргумента против создания американского парка сверхзвуковых транспортных средств (SST). Они опасались, что потенциальный выброс оксидов азота и водяного пара от этих самолетов может повредить озоновый слой. (SST были разработаны для полета на высотах, совпадающих с озоновым слоем, примерно от 15 до 35 км [от 9 до 22 миль] над поверхностью Земли. ) В действительности, американская программа SST была отменена, и только небольшое количество франко-британских Concordes и советские Ту-144 пошли на вооружение, так что влияние ТПО на озоновый слой оказалось незначительным для количества эксплуатируемых самолетов.

    Однако в 1974 году американские химики Марио Молина и Ф. Шервуд Роуленд из Калифорнийского университета в Ирвине признали, что производимые человеком хлорфторуглероды (ХФУ) — молекулы, содержащие только атомы углерода, фтора и хлора, — могут быть основным источником хлор в стратосфере. Они также отметили, что хлор может разрушить значительное количество озона после того, как он был освобожден из ХФУ под действием УФ-излучения. Свободные атомы хлора и хлорсодержащие газы, такие как монооксид хлора (ClO), могут затем расщепить молекулы озона, оторвав один из трех атомов кислорода.Более поздние исследования показали, что бром и некоторые бромсодержащие соединения, такие как монооксид брома (BrO), были даже более эффективными в разрушении озона, чем хлор и его химически активные соединения. Последующие лабораторные измерения, атмосферные измерения и исследования атмосферного моделирования вскоре подтвердили важность их результатов. Крутцен, Молина и Роуленд получили Нобелевскую премию по химии в 1995 году за свои усилия.

    Деятельность человека оказала значительное влияние на глобальную концентрацию и распределение стратосферного озона еще до 1980-х годов.Кроме того, ученые отметили, что значительное ежегодное снижение средних концентраций озона начало происходить по крайней мере к 1980 году. Измерения со спутников, самолетов, наземных датчиков и других инструментов показывают, что общие интегрированные уровни озона в столбе (то есть количество молекул озона, присутствующих на квадратный метр в отобранных столбцах воздуха) уменьшилось примерно на 5 процентов в период с 1970 по середину 1990-х годов с небольшими изменениями впоследствии. Наибольшее уменьшение содержания озона произошло в высоких широтах (к полюсам), а наименьшее — в более низких широтах (тропики).Кроме того, атмосферные измерения показывают, что истощение озонового слоя увеличивает количество УФ-излучения, достигающего поверхности Земли.

    озонозонд

    Исследователи запускают воздушный шар с озонозондом, прибором для измерения содержания озона в атмосфере, на Южнополярной станции Амундсена-Скотта в Антарктиде.

    NOAA Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

    Связь истощения озонового слоя с массовым вымиранием

    Эксперимент, показывающий, как сосны становятся временно стерильными при воздействии интенсивного УФ-излучения, подтверждая теорию о том, что истощение озонового слоя могло вызвать самое массовое вымирание на Земле.

    Показано с разрешения Регентов Калифорнийского университета. Все права защищены. (Партнер Britannica Publishing) См. Все видео к этой статье

    Это глобальное уменьшение стратосферного озона хорошо коррелирует с повышением уровней хлора и брома в стратосфере в результате производства и выброса ХФУ и других галоидоуглеродов. Галоидоуглероды производятся промышленностью для различных целей, таких как хладагенты (в холодильниках, кондиционерах и больших чиллерах), пропелленты для аэрозольных баллончиков, пенообразователи для изготовления пенопласта, средства пожаротушения и растворители для химической чистки и обезжиривания. Атмосферные измерения четко подтвердили теоретические исследования, показывающие, что хлор и бром, высвобождаемые из галогенуглеродов в стратосфере, вступают в реакцию с озоном и разрушают его.

    процесс разрушения озона

    Блок-схема, изображающая основные этапы разрушения стратосферного озона.

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    Самый серьезный случай истощения озонового слоя был впервые задокументирован в 1985 году в статье ученых Британской антарктической службы (BAS) Джозефа К. Фармана, Брайана Г.Гардинер и Джонатан Д. Шанклин. Начиная с конца 1970-х годов, весной (с сентября по ноябрь) над Антарктидой наблюдалось большое и быстрое уменьшение общего содержания озона, часто более чем на 60 процентов по сравнению со среднемировым значением. Фарман и его коллеги впервые задокументировали это явление над своей станцией BAS в заливе Галлей в Антарктиде. Их анализ привлек внимание научного сообщества, которое обнаружило, что это уменьшение общего содержания озонового слоя было более чем на 50 процентов по сравнению с историческими значениями, наблюдаемыми как с помощью наземных, так и спутниковых методов.

    Озоновая дыра в Южном полушарии

    Две гистограммы, показывающие максимальный размер озоновой дыры и минимальное покрытие озоном (в единицах Добсона) озоновой дыры Южного полушария, 1979–2014 годы.

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    В результате работы Фармана возник ряд гипотез, которые пытались объяснить антарктическую «озоновую дыру». Первоначально предполагалось, что уменьшение содержания озона можно объяснить каталитическим циклом хлора, в котором отдельные атомы хлора и их соединения отрывают отдельные атомы кислорода от молекул озона.Поскольку произошла большая потеря озона, чем можно было объяснить поступлением химически активного хлора, доступного в полярных регионах, с помощью известных в то время процессов, возникли другие гипотезы. Специальная кампания по измерениям, проведенная Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Национальным управлением по исследованию океанов и атмосферы (NOAA) в 1987 году, а также более поздние измерения доказали, что химия хлора и брома действительно несет ответственность за озоновую дыру, но для Другая причина: дыра оказалась продуктом химических реакций, происходящих с частицами, которые составляют полярные стратосферные облака (PSC) в нижней части стратосферы.

    Зимой воздух над Антарктикой становится чрезвычайно холодным из-за недостатка солнечного света и меньшего перемешивания нижнего стратосферного воздуха над Антарктидой с воздухом за пределами региона. Это пониженное перемешивание вызвано циркумполярным вихрем, также называемым полярным зимним вихрем. Воздух над Антарктидой и прилегающими к ней морями, ограниченный стратосферной струей ветра, циркулирующей между приблизительно 50 ° и 65 ° южной широты, эффективно изолирован от воздуха за пределами региона. Чрезвычайно низкие температуры внутри вихря приводят к образованию ЦПС, которые возникают на высотах примерно от 12 до 22 км (от 7 до 14 миль).Химические реакции, происходящие с частицами PSC, превращают менее химически активные хлорсодержащие молекулы в более реактивные формы, такие как молекулярный хлор (Cl 2 ), который накапливается в течение полярной ночи. (Соединения брома и оксиды азота также могут реагировать с этими облачными частицами.) Когда день возвращается в Антарктиду ранней весной, солнечный свет расщепляет молекулярный хлор на отдельные атомы хлора, которые могут вступать в реакцию с озоном и разрушать его.

    Озоновая дыра над Антарктикой начала затягиваться

    • Мэтт Макграт
    • Корреспондент по вопросам окружающей среды

    Автор фото, SPL

    Подпись к фото,

    Исследователи полагают, что стратосфера над Антарктидой в последние годы уплотняется

    Ученые утверждают, что получили первые очевидные доказательства того, что истончавшая прослойка озонового слоя над Антарктикой постепенно уплотняется.

    По словам исследователей, в сентябре 2015 года озоновая дыра оказалась по размеру на 4 млн квадратных километра меньше, чем в 2000-м, — это примерно соответствует площади Индии.

    Предположительно, это произошло благодаря давнему запрету на использование разрушающих озон химических веществ.

    Опасность рака кожи

    Естественные процессы образования и разрушения озона в стратосфере балансируют друг друга в долгосрочной перспективе, таким образом защищая Землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца.

    Отсутствие защитной озоновой пленки увеличивает риск возникновения рака кожи, катаракты и других заболеваний у людей, животных и растений.

    Впервые существенное истончение озонового слоя в стратосфере над Антарктикой, примерно в 10 км над уровнем моря, заметили британские ученые в середине 1980-х годов.

    В 1986 году американка Сьюзан Соломон продемонстрировала, как озон разрушается под воздействием содержащих хлор и бром молекул хлорфторуглеводов (CFC). На тот момент CFC широко использовались в производстве многих товаров — от лака для волос до холодильников и кондиционеров.

    Причиной того, что озоновый слой начал истончаться преимущественно именно над Антарктикой, стали низкие температуры и высокая степень освещенности, которые приводят к появлению в полярных широтах так называемых полярных стратосферных облаков (их еще называют перламутровыми).

    Именно в этих холодных конденсационных образованиях протекают разрушающие озон химические процессы.

    В 1987 году был принят Монреальский протокол, запретивший использование CFC, после чего ситуация в стратосфере стала понемногу улучшаться.

    С тех пор уменьшающееся влияние CFC было отмечено в нескольких исследованиях, однако сейчас ученые утверждают, что впервые получили неоспоримые доказательства того, что дыра действительно затягивается.

    Автор фото, SPL

    Подпись к фото,

    Наиболее сильно разрушающие озоновый слой химикаты использовались в производстве холодильников

    Профессор Соломон и ее коллеги проводили подробные измерения количества озона в стратосфере с 2000 по 2015 годы.

    При помощи данных метеорологических зондов и спутников, а также компьютерного моделирования им удалось показать, что площадь озоновой дыры за этот период сократилась на 4 млн квадратных километров. Они также обнаружили, что более половины этого сокращения связано исключительно с уменьшением количества хлора в атмосфере.

    Однако, по словам Сьюзан Соломон, несмотря на то что около 15 лет назад Монреальский протокол подписали Китай и Индия, в атмосфере по-прежнему остается достаточно много хлора, так как срок его жизни в воздухе — от 50 до 100 лет.

    «Мы ожидаем, что озоновый слой полностью восстановится не раньше, чем к 2050 или 2060 году», — говорит она.

    Несколько ученых-экологов уже назвали публикацию последнего исследования исторически важной.

    «На сегодняшний день состояние озонового слоя все еще оставляет желать лучшего, но мне кажется очень важным то, что мы убедились: Монреальский протокол работает и оказывает влияние на размер дыры — это уже большой шаг вперед», — заявил Маркус Рекс из немецкого Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера.

    Однако некоторые другие ученые не уверены в том, что уменьшение дыры связано со снижением количества хлора в стратосфере.

    «Данные четко показывают значительные изменения [размера дыры] от года к году, которые существенное больше, чем указанный в исследовании тренд», — заявил эксперт НАСА Пол Ньюман.

    «Если бы в исследование были включены данные за прошедший год, когда озоновая дыра была существенно больше из-за более низкого воздействия ветровых волн, общий тренд оказался бы меньше», — пояснил он.

    Озоновый слой и озоновые дыры. Причины возникновения озоновых дыр

    Около сорока лет назад впервые было обнаружено, что слой озона в земной атмосфере стал истощаться. Первыми это заметили английские учёные, работавшие на исследовательской базе в Антарктиде. Они обнаружили, что над станцией Халли-Бей толщина озона уменьшилась почти в два раза! В то время возможные причины этого явления ещё не были изучены, поэтому всё, что оставалось делать учёным — наблюдать за развитием ситуации. И результаты их совсем не обрадовали — озоновые дыры не только не закрылись, но даже распространились далеко за пределы Южного полюса. Так появилась информация о новой глобальной катастрофе.

    Чем же на самом деле являются озоновые дыры?

    Озон — это газ, который вырабатывается из кислорода при ультрафиолетовом излучении, поступающем от Солнца. Он, в свою очередь, препятствует прохождению этого излучения, действие которого является губительным для всех живых организмов. Слой этого газа расположен на высоте около двадцати километров над поверхностью и защищает планету от негативного влияния солнечной энергии. Озоновые дыры — это места, в которых толщина газа по каким-либо причинам уменьшается. На данном этапе её ещё хватает для того, чтобы задерживать ультрафиолет, но если человечество ничего не предпримет для изменения ситуации, через некоторое время истощение озонового слоя приведёт к тому, что вредоносное излучение сможет беспрепятственно проникать в атмосферу, и тогда существование жизни на Земле станет попросту невозможным.

    Почему возникают озоновые дыры?

    Есть несколько версий относительно того, из-за чего количество защитного газа в атмосфере уменьшается. Самая распространённая из них, конечно же, антропогенная. Суть её заключается в том, что уничтожение озона происходит вследствие действий человека: создания мегаполисов, загрязнения атмосферы, развития промышленности. По другой версии, в создании прорех в защитном слое Земли виновато сильнейшее извержение мексиканского вулкана Эль-Чичон, которое могло «пробить» озоновый слой. Кроме того, астрономы считают, что снижение защиты обусловлено увеличением солнечной активности.

    Исследование космоса

    И всё же, несмотря на большое разнообразие возможных версий, наиболее вероятной из них остаётся антропогенная. Ведь в середине прошлого века происходили многочисленные запуски космических ракет, каждая из которых, взлетая, оставляла «дыру» в атмосфере, прорывая слой озона. Всего за тридцать лет освоения космоса было уничтожено 30% защитного барьера Земли, который формировался на протяжении четырёх миллиардов лет!

    Фреон

    Губительным веществом для озона является фреон, который широко используется как в быту, так и в промышленности. Он содержался практически во всех газовых баллончиках прошлого века: в лаках для волос, духах, дезодорантах, огнетушителях. Он был даже в холодильниках и кондиционерах! Неудивительно, что с каждым днём появлялись всё новые и новые озоновые дыры, а защитный слой становился всё тоньше и тоньше.

    Пути решения

    На сегодняшний день проблема остаётся острой и актуальной. Приняты многочисленные соглашения, по которым вредные для озонового слоя вещества запрещены к использованию в производстве и промышленности. Но этого мало, ведь вопрос состоит не только в том, чтобы остановить разрушение озона, но и в том, чтобы восстановить его. А эта задача еще не решена.

    Введение

    Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в1985 году вЮжном полушарииАнтарктидой группой британских учёных. Каждый август она появлялась, к декабрю или январю прекращая своё существование. НадСеверным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра меньших размеров.

    Озоновая дыра́ — локальное падение концентрацииозонаозоновом слоеЗемли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и бромсодержащихфреонов привело к значительному утончению озонового слоя, см. например доклад Всемирной метеорологической организации:

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

    Согласно другой гипотезе, процесс образования «озоновых дыр» может быть в значительной мере естественным и не связан исключительно с вредным воздействием человеческой цивилизации.

    Механизм образования

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

    Последствия

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

    Восстановление озонового слоя

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

    Заблуждения об озоновой дыре

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

    Основными разрушителями озона являются фреоны

    Это утверждение справедливо для средних и высоких широт. В остальных хлорный цикл ответственен только за 15-25 % потерь озона в стратосфере. При этом необходимо отметить, что 80 % хлора имеет антропогенное происхождение (подробнее про вклад различных циклов см. ст. озоновый слой ). То есть вмешательство человека сильно увеличивает вклад хлорного цикла. И при имевшейся тенденции к увеличению производства фреонов до вступления в действие Монреальского протокола (10 % в год) от 30 до 50 % общих потерь озона в 2050 году обуславливалось бы воздействием фреонов. До вмешательства человека процессы образования озона и его разрушения находились в равновесии. Но фреоны, выбрасываемые при человеческой деятельности, сместили это равновесие в сторону уменьшения концентрации озона. Что же касается полярных озоновых дыр, то здесь ситуация совершенно иная. Механизм разрушения озона в принципе отличается от более высоких широт, ключевой стадией является превращение неактивных форм галогенсодержащих веществ в оксиды, которая протекает на поверхности частиц полярных стратосферных облаков. И в результате практически весь озон разрушается в реакциях с галогенами, за 40-50 % ответственен хлор и порядка 20-40 % — бром.

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

    DuPont после обнародования данных об участии фреонов в разрушении стратосферного озона восприняла эту теорию в штыки и потратила миллионы долларов на кампанию в прессе по защите фреонов. Председатель DuPont писал в статье в журнале Chemical Week от 16 июля 1975 года, что теория разрушения озона — это научная фантастика, вздор, не имеющий смысла. Кроме DuPont целый ряд компаний во всём мире производил и производит различные типы фреонов без отчисления лицензионных платежей

    Фреоны слишком тяжелы, чтоб достигать стратосферы

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

    Основными источниками галогенов являются природные, а не антропогенные

    Есть мнение, что природные источникигалогенов, напримервулканыокеаны, более значимы для процесса разрушения озона, чем произведённые человеком. Не подвергая сомнению вклад природных источников в общий баланс галогенов, необходимо отметить, что в основном они не достигают стратосферы ввиду того, что являются водорастворимыми (в основном хлорид-ионы и хлороводород) и вымываются из атмосферы, выпадая в виде дождей на землю. Также природные соединения менее устойчивы, чем фреоны, например метилхлорид имеет атмосферное время жизни всего порядка года, по сравнению с десятками и сотнями лет для фреонов. Поэтому их вклад в разрушении стратосферного озона довольно мал. Даже редкое по своей силе извержение вулканаПинатубо в июне1991 годавызвало падение уровня озона не за счёт высвобождаемых галогенов, а за счёт образования большой массы сернокислых аэрозолей, поверхность которых катализировала реакции разрушения озона. К счастью, уже через три года практически вся масса вулканических аэрозолей была удалена из атмосферы. Таким образом, извержения вулканов являются сравнительно краткосрочными факторами воздействия на озоновый слой, в отличие от фреонов, которые имеют времена жизни в десятки и сотни лет.

    Озоновая дыра должна находиться над источниками фреонов

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

    Озон разрушается только над Антарктикой

    Динамика изменения озонового слоя над Аросой, Швейцария

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

    В последнее время все чаще общественность волнуют вопросы экологии — защиты окружающей среды, животных, уменьшения количества вредных и опасных выбросов. Наверняка все также слышали о том, что такое озоновая дыра, и что их в современной стратосфере Земли очень много. Так и есть.

    Современная антропогенная деятельность и техническое развитие ставит под угрозу существование животных и растений на Земле, а также саму жизнь людей.

    Озоновый слой — это защитная оболочка голубой планеты, которая располагается в стратосфере. Высота его составляет примерно двадцать пять километров от земной поверхности. А образуется этот слой из кислорода, который под воздействием солнечного излучения подвергается химическим преобразованиям. Локальное уменьшение концентрации озона (в простонародье это и есть всем известная «дыра») в настоящее время вызвано многими причинами. В первую очередь это, конечно, деятельность человека (как производственная, так и повседневно-бытовая). Существуют, однако, мнения, что озоновый слой разрушается под воздействием исключительно естественных явлений, не связанных с людьми.

    Антропогенное влияние

    Разобравшись в том, что такое озоновая дыра, необходимо выяснить, какая именно деятельность человека способствует ее появлению. В первую очередь это аэрозоли. Каждый день мы пользуемся дезодорантами, лаками для волос, туалетными водами с пульверизаторами и зачастую не задумываемся о том, что это пагубно влияет на защитный слой планеты.

    Дело в том, что соединения, которые присутствуют в привычных нам баллончиках (включающие бром и хлор), охотно реагируют с атомами кислорода. Поэтому озоновый слой разрушается, превращаясь после таких химических реакций в совершенно бесполезные (а зачастую и вредные) вещества.

    Разрушительные соединения для озонового слоя присутствуют и в спасительных в летнюю жару кондиционерах, а также в охладительном оборудовании. Широко развернувшаяся промышленная деятельность человека также ослабляет земную защиту. Ее угнетают индустриальные воду (часть вредных веществ со временем испаряется), загрязняют стратосферу и автомобилей. Последних, как показывает статистика, с каждым годом становится все больше. Негативно сказывается на озоновом слое и

    Природное влияние

    Зная, что такое озоновая дыра, необходимо также иметь представление о том, сколько их над поверхностью нашей планеты. Ответ неутешителен: брешей в земной защите множество. Они небольшие и зачастую представляют собой не дыру, а очень тонкий оставшийся слой озона. Однако есть и два огромных незащищенных пространства. Это Арктическая и Антарктическая озоновая дыра.

    Стратосфера над полюсами Земли почти не содержит защитного слоя совсем. С чем это связано? Там ведь нет автомобилей и промышленных производств. Все дело в природном влиянии, второй причине Полярные вихри возникают при столкновении теплых и холодных потоков воздуха. Данные газовые образования в больших количествах содержат азотную кислоту, которая под воздействием очень низких температур и вступает в реакцию с озоном.

    Бить тревогу экологи начали только в двадцатом веке. Разрушительные которые пробиваются на землю, не наткнувшись на озоновое препятствие, способны вызывать рак кожи у человека, а также гибель многих животных и растений (в первую очередь морских). Так, международными организациями были запрещены почти все соединения, которые разрушают защитный слой нашей планеты. Считается, что даже если человечеством резко прекратится всякое негативное воздействие на озон в стратосфере, существующие в настоящее время дыры исчезнут очень не скоро. Это объясняется тем, что фреоны, которые уже пробрались наверх, способны самостоятельно существовать в атмосфере еще десятки лет.

    Озоновый слой впервые был исследован учеными Британских антарктических станций в 1957 году. Озон рассматривался как возможный показатель долгосрочных изменений в атмосфере. В 1985 году в журнале Nature было объявлено о ежегодном истощении озонового слоя и формировании озоновых дыр.

    Что такое озоновая дыра и причины ее появления

    В больших количествах озон производится в стратосфере над тропиками, где самое сильное УФ-излучение. Затем он циркулирует в земной атмосфере по направлению к полюсам. Количество озона меняется в зависимости от места, времени года и повседневных климатических условий. Уменьшение концентрации озона в атмосфере, которое наблюдается у полюсов Земли, называют озоновой дырой.

    Чем тоньше становится озоновый слой, тем больше размер озоновых дыр. Можно выделить 3 основные причины их формирования:

    • Естественное перераспределение концентрации озона в атмосфере. Максимальное количество озона содержится у экватора, снижаясь по направлению к полюсам, образуя области с уменьшенной концентрацией этого элемента.
    • Техногенный фактор . Хлорфторуглероды, содержащиеся в аэрозольных баллонах и хладагентах, выбрасываются в атмосферу в процессе деятельности человека. Происходящие при этом химические реакции в атмосфере разрушают молекулы озона. Это истончает озоновый слой и уменьшает его способность поглощать ультрафиолет.
    • Глобальное потепление климата. Температура у поверхности земли постоянно растет, при этом верхние слои стратосферы охлаждаются. Это сопровождается формированием перламутровых облаков, в которых происходят реакции разрушения озона.

    Последствия расширения озоновых дыр

    Существование жизни на Земле возможно только благодаря наличию озонового слоя. Он эффективно защищает планету от проникновения вредного УФ-излучения, которое обладает высокой реакционной способностью.

    • При воздействии ультрафиолета повреждается ДНК. Это может привести к нежелательным мутациям живых организмов.
    • УФ-лучи проникают даже сквозь воду и вызывают гибель клеток растений и микроорганизмов, которые служат пищей для более развитых животных. В результате их численность уменьшается.
    • У человека избыточное УФ-излучение может стать причиной рака кожи. (Снижение концентрации озона на 1% увеличивает число случаев рака кожи на 5%).
    • Прямой контакт ультрафиолета с сетчаткой глаз провоцирует возникновение катаракты. Это влияет на качество зрения и может вызвать слепоту.

    В 1987 году было составлено международное соглашение — Монреальский протокол — для регулирования выброса в атмосферу вредных газов, разрушающих молекулы озона. Следование протоколу помогает постепенно сократить истощение озонового слоя в атмосфере и предотвратить расширение озоновых дыр.

    Введение

    1.2 Озоновая дыра над Антарктикой

    2. Основные мероприятия по защите озонового слоя

    3. Правило оптимальной компонентной дополнительности

    4. Закон Н.Ф. Реймерса о разрушении иерархии экосистем

    Заключение

    Список использованной литературы

    Введение

    Современная кислородная атмосфера Земли – уникальное явление среди планет Солнечной системы, и эта её особенность связана с наличием на нашей планете жизни.

    Проблема экологии для людей сейчас, несомненно, самая главная. На реальность экологической катастрофы указывает разрушение озонного слоя Земли. Озон — трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения Солнца.

    Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере, а считал только, что запах озона является признаком свежего воздуха. (Недаром озон в переводе с греческого означает «»запах»».) Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Но чтобы эти решения были правильны, нужна полная информация о тех факторах, которые изменяют количество озона в атмосфере Земли, а также о свойствах озона, о том, как именно он реагирует на эти факторы.

    1. Озоновые дыры и причины их возникновения

    Озоновый слой — это широкий атмосферный пояс, простирающийся на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли. Химически озон — это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (молекула кислорода содержит два атома). Концентрация озона в атмосфере очень мала, и небольшие изменения количества озона приводят к серьезным изменениям интенсивности ультрафиолета, достигающего земной поверхности. В отличии от обычного кислорода озон неустойчив, он легко переходит в двухатомную, устойчивую форму кислорода. Озон – гораздо более сильный окислитель, чем кислород, и это делает его способным убивать бактерии, подавлять рост и развитие растений. Впрочем, из-за его низкой в обычных условиях концентрации в приземных слоях воздуха эти его особенности практически не влияют на состояние живых систем.

    Гораздо важнее его другое свойство, делающее этот газ совершенно необходимым для всей жизни на суше. Это свойство – способность озона поглощать жесткое (коротковолновое) ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца. Кванты жесткого УФ обладают энергией, достаточной для разрыва некоторых химических связей, поэтому его относят к ионизирующим излучениям. Как и другие излучения этого рода, рентгеновское и гамма-излучение, оно вызывает многочисленные нарушения в клетках живых организмов. Озон образуется под воздействием высокоэнергетичной солнечной радиации, стимулирующей реакцию между О 2 и свободными атомами кислорода. Под воздействием умеренной радиации он распадается, абсорбируя энергию этой радиации. Таким образом, этот цикличный процесс «съедает» опасный ультрафиолет.

    Молекулы озона, как и кислорода, электрически нейтральные, т.е. не несут электрического заряда. Поэтому само по себе магнитное поле Земли не влияет на распределение озона в атмосфере. Верхний слой атмосферы – ионосфера, практически совпадает с озоновым слоем.

    В полярных зонах, где силовые линии магнитного поля Земли замыкаются на ее поверхности, искажения ионосферы весьма значительны. Количество ионов, в том числе и ионизированного кислорода, в верхних слоях атмосферы полярных зон снижено. Но главная причина малого содержания озона в области полюсов – малая интенсивность солнечного облучения, падающего даже во время полярного дня под малыми углами к горизонту, а во время полярной ночи отсутствуют вовсе. Площадь полярных «дыр» в озоновом слое – надежный показатель изменений общего содержания озона в атмосфере.

    Содержание озона в атмосфере колеблется вследствие многих естественных причин. Периодические колебания связаны с циклами солнечной активности; многие компоненты вулканических газов способны разрушать озон, поэтому повышение вулканической активности ведет к снижению его концентрации. Благодаря высоким, сверураганным скоростям воздушных потоков в стратосфере разрушающие озон вещества разносятся на большие площади. Переносятся не только разрушители озона, но и он сам, поэтому нарушения концентрации озона быстро разносятся на большие площади, а локальные небольшие «дыры» в озоновом щите, вызванные, например, запуском ракеты, сравнительно быстро затягиваются. Только в полярных областях воздух малоподвижен, вследствие чего исчезновение там озона не компенсируется его заносом из других широт, и полярные «озонные дыры», особенно на Южном полюсе, весьма устойчивы.

    1.1 Источники разрушения озонового слоя

    Среди разрушители озонного слоя можно выделить:

    1) Фреоны.

    Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как фреоны, которые, также разрушаясь под воздействием солнечной радиации, освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. Считается, что соединения хлора способны оставаться в атмосфере от 50 до 1500 лет (в зависимости от состава вещества) Земли. Наблюдения за озоновым слоем планеты проводились антарктическими экспедициями с середины 50-х.

    Озоновая дыра над Антарктидой, увеличивающаяся по весне и уменьшающаяся к осени, была обнаружена в 1985 году. Открытие метеорологов вызвало цепь последствий экономического характера. Дело в том, что в существовании «дыры» была обвинена химическая промышленность, производящая вещества, содержащие фреоны, способствующие разрушению озона (от дезодорантов до холодильных установок).

    В вопросе о том насколько человек повинен в образовании «озоновых дыр» — единого мнения нет.

    С одной стороны – да, безусловно повинен. Производство соединений, приводящих к разрушению озона, следует свести к минимуму, а лучше и вообще прекратить. То есть отказаться от целого сектора промышленности, с оборотом в многие миллиарды долларов. А если не отказаться — то перевести ее на «безопасные» рельсы, что тоже стоит денег.

    Точка зрения скептиков: человеческое влияние на атмосферные процессы, при всей его разрушительности в локальном плане, в планетарном масштабе — ничтожно. Антифреоновая кампания «зеленых» имеет вполне прозрачную экономическую и политическую подоплеку: с ее помощью крупные американские корпорации (Дюпон, например), душат своих зарубежных конкурентов, навязывая соглашения по «охране окружающей среды» на государственном уровне и насильно вводя новый технологический виток, который более слабые в экономическом отношении государства выдержать не в состоянии.

    2) Высотные самолёты.

    Разрушению озонного слоя способствуют не только фреоны, выделяющиеся в атмосферу и попадающие в стратосферу. К разрушению озонного слоя причастны и окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в камерах сгорания турбореактивных двигателей высотных самолётов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, т. е. чем больше мощность двигателя.

    Важна не только мощность двигателя самолёта, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Чем выше образуется окись или закись азота, тем он губительнее для озона.

    Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в 1 млрд. т. Примерно треть этого количества выбрасывается самолётами выше среднего уровня тропопаузы (11 км). Что касается самолётов, то наиболее вредными являются выбросы военных самолётов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают преимущественно на высотах озонного слоя.

    3) Минеральные удобрения.

    Озон в стратосфере может уменьшаться и за счет того, что в стратосферу попадает закись азота N 2 O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхнем слое океанов и морей. Процесс денитрификации напрямую связан с количеством связанного азота в почве. Таким образом, можно быть уверенным в том, что с ростом количества вносимых в почву минеральных удобрений будет в такой же мере увеличиваться и количество образованной закиси азота N 2 O. Далее, из закиси азота образуются окислы азота, которые и приводят к разрушению стратосферного озона.

    4) Ядерные взрывы.

    При ядерных взрывах выделяется очень много энергии в виде тепла. Температура, равная 6000 0 К устанавливается уже через несколько секунд после ядерного взрыва. Это энергия огненного шара. В сильно нагретой атмосфере происходят такие преобразования химических веществ, какие при нормальных или не происходят, или протекают очень медленно. Что касается озона, его исчезновения, то наиболее опасными для него являются образующиеся при этих преобразованиях окислы азота. Так, за период с 1952 по 1971 г. в результате ядерных взрывов в атмосфере образовалось около 3 млн т. окислов азота. Дальнейшая судьба их такова: они в результате перемешивания атмосферы попадают на разные высоты, в том числе и в атмосферу. Там они вступают в химические реакции с участием озона, приводя к его разрушению.

    5) Сжигание топлива.

    Озоновая дыра достигла рекордных значений

    Площадь озоновой дыры сократилась до рекордных за 40 лет показателей. Впрочем, ученые осторожничают, поясняя, что рекорд поставлен благодаря случайно сложившимся атмосферным условиям.

    Озоновая дыра, из-за возникновения которой ученые начали бить тревогу с 40 лет назад, достигла минимальных размеров. Необычное поведение атмосферы над Антарктикой ограничило истощение озонового слоя в сентябре и октябре текущего года, что привело к тому, что

    размеры озоновой дыры над этим регионом сократились до минимального уровня за всю эпоху наблюдений, которые постоянно ведутся с 1982 года.

    К таким выводам пришли ученые NASA и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Ежегодно площадь озоновой дыры достигает своего максимума в 16,4 млн квадратных километров в районе 8 сентября, затем дыра сужается к октябрю –

    в эти дни она сократилась до рекордных 10 млн кв. км.

    «Это отличные новости для озона в Южном полушарии, — считает Пол Ньюман, из Космического центра имени Годдарда в NASA. – Однако важно понимать, что то, что мы видим в этом году, происходит из-за более теплых температур в стратосфере. Это не признак того, что атмосферный озон вдруг встал на путь восстановления».

    close

    100%

    Наблюдения за плотностью озонового слоя ведутся со спутников, среди которых 20 аппаратов американской системы Joint Polar Satellite System. В районе Южного полюса ученые также используют баллоны, которые измеряют концентрацию озона на разных высотах. «В этом году измерения над Южным полюсом не показали наличие участков атмосферы, где полностью лишенных озонового слоя», — пояснил Брайан Джонсон из NOAA.

    По словам ученых, третий раз за последние 40 лет атмосферные условия вызывают необычайно теплые температуры стратосферы, ограничивающие исчезновение озона. Похожие картины наблюдались в сентябре 1988 и 2002 года.

    Тем не менее озоновый слой Земли с 2000 года восстанавливается от нанесенного ему использованием аэрозолей и хладагентов ущерба, выяснили в 2018 году специалисты Всемирной метеорологической организации (ВМО). Это восстановление происходит со скоростью 1-3% в десятилетие.

    Такими темпами в Северном полушарии озоновый слой полностью восстановится к 2030-м годам, а на всей планете — к 2060 году.

    В 1970-х годах американские ученые выяснили, что ряд химических веществ, используемых в промышленности, способен разрушать озоновый слой Земли. Молекулы хлорфторуглеродов (ХФУ) оказались очень стойки в нижних слоях атмосферы, однако уже в средних слоях стратосферы под воздействием ультрафиолетового излучения распадались, выделяя хлор, который разрушал озон. Позже Франк Шервуд Роуланд и Марио Молина, обнаружившие эту особенность, были удостоены Нобелевской премии по химии за свое открытие.

    Так как озоновый слой поглощает опасную для живых организмов часть ультрафиолетового излучения Солнца, стало очевидно, что его разрушение приведет к тяжелым последствиям — от учащения случаев рака кожи у людей до гибели фитопланктона и повреждения зерновых культур.

    Пока промышленники пытались оспорить эти данные, выяснилось, что озоновый слой начал быстро истощаться. Виной тому, по мнению ученых, стали галогенированные углеводороды — вещества, используемые в качестве растворителей и хладагентов. В 1985 году был разработан Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, который устанавливал сроки, в течение которых те или иные вещества, разрушающие озоновый слой, должны быть сняты с производства и исключены из использования. Он вступил в силу в 1987 году.

    Меры принесли свои плоды, и озоновая дыра над Антарктидой, диаметр которой к тому моменту превышал 1000 км, начала постепенно затягиваться. Однако, учитывая, что в атмосфере уже накопилось огромное количество разрушающих озоновый слой веществ, способных существовать десятки лет, этот процесс растянулся на долгие годы.

    Согласно Монреальскому протоколу, производство и использование хлорфторуглерода ХФУ-11 должно было быть прекращено к 2010 году (в частности, Россия отказалась от него еще в 1998-2000 годах). С 1993 года его концентрация в атмосфере снизилась на 15%.

    Однако, наблюдения показали, что если в 2006 году выбросы трихлорметана ХФУ-11 приближались к нулевым значениям, то с 2013 года они составили более 14 тыс. тонн. В конце июня 2018 года газета The New York Times провела свое расследование и предположила, что выбросы трихлорфторметана происходят в Китае,

    где его используют в качестве, например, пенообразующего средства.

    Позднее британское Агентство экологических расследований (Environmental Investigations Agency EIA), представило публике отчет, в котором говорится о существовании в Китае целой индустрии, ответственной за масштабные выбросы трихлорфторметана, несмотря на запрет его использования, действующий с 2010 года. Выступая в качестве покупателей, экологи добились признания самих китайских производителей в использовании этого вещества –
    как минимум на 18 фабриках, расположенных в десяти китайских провинциях.

    Оказалось, что скомпрометировавший себя газ – отличное вспенивающее вещество для производства полиуретановой пены, которая используется для производства теплоизоляционных строительных материалов. В своем расследовании экологи пришли к выводу, что этот агент используется на большинстве китайских предприятий, где производятся подобные материалы. Один из производителей прямо признался, что запрещенный газ при производстве такой пены используют 70% китайских производителей.

    Озоновая дыра — Открытие Антарктиды

    Знакомство с озоном: основы

    Молекула озона состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух (кислород, которым мы дышим, O2, составляет 21% атмосферы). Он существует только в атмосфере в следовых количествах (менее 0,001%), но его воздействие очень важно. Молекулы озона образуются в результате взаимодействия ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца с молекулами O2: когда молекула O2 расщепляется, два свободных атома кислорода соединяются с другими молекулами O2, образуя молекулы O3.Поскольку УФ-излучение более интенсивно на больших высотах, где воздух тоньше, именно в стратосфере образуется большая часть озона, образуя так называемый «озоновый слой». Озоновый слой, содержащий более 90% всего атмосферного озона, простирается на высоте от 10 до 40 км, достигая пика примерно на 25 км. (Выше этого уровня концентрация кислорода, доступного для преобразования в озон, снижается, поэтому образуется меньше озона, несмотря на обилие УФ-излучения.)

    Озоновый слой очень важен для жизни на Земле, поскольку он обладает свойством поглощать наиболее опасную форму УФ-излучения, УФ-В излучение с длиной волны от 280 до 315 нанометров.Поскольку УФ-излучение поглощается озоном в стратосфере, оно нагревает окружающий воздух, создавая стратосферную температурную инверсию , которая показана на следующей диаграмме.

    В нижних слоях атмосферы температура снижается с высотой из-за резкого падения давления по мере подъема от уровня моря. Это называется адиабатическим изменением температуры — воздух охлаждается просто из-за расширения с высотой (и наоборот, воздух под большим давлением сжимается и нагревается).Однако над тропосферой, где атмосферное давление составляет небольшую часть его значения на уровне моря, присутствие озона вызывает повышение температуры с высотой до тех пор, пока не будет достигнута высота стратопаузы. Выше стратосферы температура понижается с высотой в мезосфере, но снова повышается в термосфере из-за воздействия радиации и заряженных частиц Солнца на то немногое атмосферы, что осталось у границы с космосом.

    Узнайте больше о том, как ученые в Антарктиде собирают данные об изменении атмосферы с высотой.

    Большая часть стратосферного озона образуется в тропических широтах, но высотные ветры распространяют его по всей планете. Он постоянно формируется и разрушается, и его распределение по планете неравномерно и не постоянно. Вместо этого существуют сезонные и долгосрочные колебания количества стратосферного озона в разных частях мира. Однако в долгосрочной перспективе естественные процессы образования и распада уравновешиваются: только в последние десятилетия деятельность человека привела к тому, что озон разрушается гораздо быстрее, чем он может образоваться, создавая тем самым существующую сегодня озоновую дыру.

    Озон также может образовываться на уровне земли с образованием «фотохимического смога»; и, поскольку озон является токсичным газом, существует опасность для здоровья, когда озон достигает высоких уровней. Эта проблема возникает в основном летом в городах с интенсивным движением, когда солнечный свет взаимодействует с выхлопными газами автомобилей, содержащими оксиды азота.

    По иронии судьбы, человеческая деятельность разрушает озон в верхних слоях атмосферы там, где мы этого хотим, и в то же время создает озон на уровне земли там, где нам это не нужно!

    Различные причины, последствия и решения проблемы озоновой дыры

    В середине ХХ века начал проявляться коллективный интерес к влиянию человека на окружающую среду.Ученые внимательно наблюдали за тем, как срабатывало вмешательство общества в естественные процессы Земли. В 1970-х годах это исследование привело к некоторым интересным наблюдениям за озоновым слоем и озоновой дырой Земли.

    Этот слой присутствует в атмосфере и предотвращает попадание чрезмерного УФ-излучения на Землю. Было замечено неуклонное снижение содержания озона в стратосфере, из которой состоит озоновый слой. Они также заметили истощение озона в больших количествах над двумя полюсами земли, что известно как озоновая дыра.

    Слой газа, называемый озоном, находится примерно в 25-30 км над поверхностью земли. Озон состоит из кислорода и вырабатывается естественным образом в атмосфере. По мере того, как содержание озона в атмосфере уменьшается, озоновый слой становится все тоньше и тоньше. Чем тоньше становится озоновый слой, тем больше становится размер озоновой дыры.

    Озоновый слой важен, потому что он предотвращает попадание на землю слишком большого количества вредных ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовые лучи обладают способностью уничтожать растения и животных и могут вызывать рак кожи, катаракту у людей.Существование жизни на Земле возможно только благодаря наличию озонового слоя вокруг Земли.

    Истощение озонового слоя вызывало беспокойство, поскольку оно происходило с беспрецедентной скоростью.

    Изменение климата и разрушение озонового слоя — две глобальные проблемы, которые отличаются друг от друга, но имеют много общего. В случае истощения озонового слоя нам удалось эффективно работать с лицами, принимающими решения, так что было достигнуто международное соглашение под названием Монреальский протокол, которое по существу решило проблему истощения озонового слоя.

    ~ Марио Дж. Молина

    Согласно Википедии,

    Истощение озонового слоя описывает два различных, но взаимосвязанных явления, наблюдаемых с конца 1970-х годов: неуклонное снижение примерно на четыре процента общего количества озона в стратосфере Земли (озонового слоя) и гораздо большее весеннее уменьшение стратосферного озона вокруг Земли. полярные регионы.

    Последнее явление называют озоновой дырой. В дополнение к этим хорошо известным стратосферным явлениям весной также происходят явления истощения полярного тропосферного озона.

    Причины озоновой дыры

    Разрушение озонового слоя вызывает только один фактор – хлорфторуглероды. В 1980-х годах ученые обнаружили истончение озона в нижних слоях стратосферы и резкую потерю озона, известную как «озоновая дыра», антарктической весной (сентябрь и октябрь).

    Было обнаружено, что основной причиной образования озоновой дыры являются газы, содержащие хлорфторуглероды или ХФУ (соединения с хлором и/или фтором, присоединенные к углероду), галоны (аналогичные соединения с бромом или йодом) и фреоны.Было замечено, что они обычно встречаются в аэрозольных баллончиках и выбрасываются многими электронными приборами и снижают уровень озона в стратосфере. Все эти газы содержат хлор, который является основной причиной истончения озонового слоя.

    Стратосферный озон постоянно образуется в результате воздействия солнечного ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода, известного как фотохимические реакции. Озон в основном создается в тропических широтах, но крупномасштабные модели циркуляции воздуха в нижней стратосфере перемещают озон к полюсам, где его концентрация возрастает.

    В дополнение к этому глобальному движению сильные зимние полярные вихри также важны для концентрации озона на полюсах. Во время непрерывно темной полярной зимы воздух внутри полярных вихрей становится чрезвычайно холодным, что является необходимым условием для образования полярных стратосферных облаков.

    Полярные стратосферные облака создают условия для резкого разрушения озона, поскольку они обеспечивают поверхность для перехода хлора в форму, разрушающую озон. Пока весной не взойдет солнце, они обычно продолжаются.

    На полюсах ХФУ прикрепляются к частицам льда в облаках. Когда полярной весной снова выходит солнце, частицы льда тают и высвобождают молекулы, разрушающие озоновый слой, с поверхности ледяных частиц.

    Присутствие хлора в составе фреонов расщепляет озоновые газы в озоновом слое, что увеличивает вероятность разрушения озонового слоя. На сегодняшний день на ХФУ приходится около 80% разрушения озонового слоя.

    Разрушение озонового слоя в первую очередь происходит, когда в окружающей среде начинает увеличиваться количество газов, содержащих хлор.Когда эти газы поднимаются вверх, они подвергаются воздействию УФ-излучения. Затем это вызывает химическую реакцию, которая создает атомы хлора. Они влияют на атомы озона и вызывают его истощение.

    Хотя этот процесс происходил в течение нескольких лет, озоновый слой восстанавливался естественным путем. С заметным увеличением выброса этих газов озоновая дыра над Антарктидой становится постоянной частью слоя. Несмотря на то, что ущерб является обратимым, потребуется несколько десятилетий и значительное сокращение выбросов.

    ХФУ

    не вымываются обратно на землю и даже не разрушаются в реакции с другими химическими веществами, а это значит, что они могут оставаться в атмосфере в течение длительного периода времени, может быть от 20 до 120 лет и более.

    В результате они переносятся обратно в стратосферу, где в конечном итоге разрушаются солнечными ультрафиолетовыми лучами с выделением свободного хлора.

    Стратосферный озон также имеет естественные процессы, удаляющие его из атмосферы. Крошечные частицы сульфатов (аэрозоли), выброшенные в стратосферу в результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 г., вызвали заметное уменьшение содержания озона в течение нескольких лет после извержений.

    На данный момент озоновая дыра продолжает интересовать многих. Несмотря на то, что озоновая дыра, существующая над Антарктидой, начинает демонстрировать признаки сокращения, есть опасения относительно долгосрочных последствий.

    В частности, многие ученые обеспокоены тем, что развитие таких же условий в других частях мира может привести к крупномасштабному истончению озона в будущем, если не к его полному истощению.

    Последствия озоновой дыры

    Ученые смогли определить ряд последствий, связанных с истощением озонового слоя.Во-первых, это увеличение количества УФВ (ультрафиолета В), попадающего в атмосферу. Это наносит ущерб окружающей среде.

    Влияние на здоровье человека

    Истончение озонового слоя означает прямой контакт с ультрафиолетовыми лучами. Истощение озонового слоя увеличивает количество ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли. Согласно лабораторным и эпидемиологическим исследованиям, УФ-излучение вызывает немеланомный рак кожи и играет важную роль в развитии злокачественной меланомы, которая может привести даже к летальному исходу.Уменьшение озонового слоя на 1% может привести к увеличению числа случаев рака кожи на 5%.

    Воздействие УФ-лучей также увеличило количество случаев катаракты, помутнения хрусталика глаза, что, в свою очередь, влияет на зрение людей и может также привести к увеличению числа людей, которые становятся слепыми.

    Истощение озонового слоя и увеличение количества ультрафиолетовых лучей также могут вызвать повреждение ДНК, что может привести к мутации. Другими эффектами являются повреждение клеток кожи, старение кожи и т. д.

    Воздействие на животных

    В животном мире было обнаружено, что многие виды животных страдают от растущих солнечных ожогов в результате повышенного ультрафиолетового излучения.Некоторые культуры также будут затронуты, поскольку они зависят от цианобактерий, которые очень чувствительны к изменению уровня УФ-излучения. С другой стороны, также было обнаружено, что повышенные уровни позволяют производить больше витамина D в животном мире.

    Воздействие на морские экосистемы

    Фитопланктон и зоопланктон являются основой водных пищевых сетей. Продуктивность фитопланктона очень чувствительна к количеству света в окружающей среде и увеличивается под действием УФ-В лучей, которые сильно на них влияют.Воздействие солнечного УФ-излучения влияет как на ориентацию, так и на подвижность фитопланктона, что приводит к снижению выживаемости этих организмов.

    Ученые продемонстрировали прямое сокращение производства фитопланктона из-за связанного с истощением озонового слоя увеличения ультрафиолетового излучения В, которое имеет далеко идущие последствия для всей морской жизни.

    Было обнаружено, что излучение

    UVB вызывает повреждение ранних стадий развития земноводных, рыб, крабов, креветок и других морских животных.

    Наиболее серьезными последствиями являются снижение репродуктивной способности и нарушение развития личинок.Небольшое увеличение воздействия УФ-В может привести к сокращению популяции мелких морских организмов, что повлияет на всю морскую пищевую цепь.

    Водные растения и животные даже не безопасны. Ультрафиолетовые лучи могут проникать через воду и убивать мелкие растения и животных. Если озоновая дыра продолжит расширяться, растений будет очень мало, а значит, и еды во всем мире станет меньше.

    Воздействие на растения

    УФ-излучение влияет на физиологические процессы и процессы развития растений.УФ-излучение может напрямую влиять на рост растений, несмотря на механизмы, адаптированные для уменьшения или восстановления этих эффектов, и способность адаптироваться к повышенным уровням УФ-В.

    Косвенные изменения, вызванные УФ-В, включая изменения в форме растения, способе распределения питательных веществ внутри растения, времени фаз развития и вторичного метаболизма, могут быть столь же, а иногда и более значительными, чем повреждающее воздействие УФ-В. Эти изменения могут оказать серьезное влияние на конкурентный баланс растений, травоядность, болезни и биогеохимические циклы.

    Влияние на биогеохимические циклы

    Повышенное УФ-излучение может повлиять на наземные и водные биогеохимические циклы, тем самым изменяя как источники, так и поглотители парниковых и химически важных газовых примесей, таких как двуокись углерода, окись углерода, карбонилсульфид, озон и другие газы. Эти потенциальные изменения будут способствовать обратным связям между биосферой и атмосферой, которые уменьшат или увеличат концентрацию этих газов в атмосфере.

    Воздействие на материалы

    Синтетические полимеры, встречающиеся в природе биополимеры и некоторые другие коммерческие товары неблагоприятно воздействуют на УФ-излучение.Современные материалы частично защищены от UVB специальными добавками. Однако повышение уровня УФ-В ускорит их разрушение, ограничивая срок их службы при использовании на открытом воздухе.

    Различные решения для уменьшения озоновой дыры

    Влияние озоновой дыры и ущерб, наносимый озоновому слою, до сих пор не очень хорошо изучены. Помимо постепенного уменьшения озонового слоя во всем мире, мало поддающихся количественному измерению свидетельств того, что в ближайшее время появятся новые дыры.Тем не менее, ряд стран работают над смягчением ущерба.

    Запрет ХФУ

    ХФУ, обычно встречающиеся в хладагентах, растворителях, пропеллентах и ​​пенообразователях, запрещены, особенно в аэрозольных баллончиках и различных электрических приборах. Было проведено много съездов для обсуждения методов постепенного отказа от использования газов.

    Поэтапный отказ от озоноразрушающих химических веществ

    Монреальский протокол был согласован в 1980-х годах и представлял собой международное обязательство по постепенному отказу от озоноразрушающих химических веществ, которое было повсеместно ратифицировано всеми странами, участвующими в ООН.Однако это встретило сильное сопротивление со стороны отраслей, основанных на производстве и использовании газов.

    Агентство по охране окружающей среды использует рамочную модель воздействия на атмосферу и здоровье для оценки пользы для здоровья от более надежной защиты озонового слоя в соответствии с Монреальским протоколом. Обновленная информация о преимуществах усилий Агентства по охране окружающей среды по решению проблемы истощения озонового слоя доступна в отчете за 2015 год «Обновление расчетов озона и профилей выбросов для использования в рамочной модели воздействия на атмосферу и здоровье».

    Повышение осведомленности общественности

    Тем не менее, несколько известных и поддающихся проверке эффектов, наблюдаемых в окружающей среде, стали катализатором изменений. Одним из широко распространенных и долговременных последствий стало осознание общественностью экологических проблем, стоящих перед планетой.

    Как одна из первых крупных антропогенных проблем, которая обсуждалась на общественном форуме, она заложила основу для общественного мнения и принятия мер по таким вопросам, как загрязнение окружающей среды, парниковые газы, глобальное потепление и климатический кризис.

    Самозащита

    Поскольку любой солнечный свет содержит некоторое количество УФВ, даже при нормальном уровне стратосферного озона, всегда необходимо защищать кожу и глаза от солнца.

    Это также дало толчок к возобновлению исследований о том, как небольшие изменения в атмосфере могут нарушать погодные условия и природные явления. Истощение озонового слоя не так серьезно, как раньше, но, тем не менее, оно оказало влияние на планету.

    Озоновый слой больше не сталкивается с безудержным истощением озонового слоя, так как большинство правительств и природоохранных агентств усердно работали над сокращением выбросов ХФУ.Это оказалось успешным и является основой для дальнейшей работы по сокращению опасных выбросов.

    Каталожные номера:

    Озоновая дыра и глобальное потепление

    Факты об озоновой дыре

    Основы изучения озонового слоя

    Озоновый слой и причины, последствия и решения проблемы разрушения озонового слоя

    Чтобы понять озоновый слой, было бы полезно знать различные слои атмосферы. Земная атмосфера состоит из многих слоев, каждый из которых играет важную роль.Первый слой, простирающийся примерно на 10 километров вверх от поверхности земли, известен как тропосфера. В этом регионе осуществляется множество видов деятельности человека, таких как газовые баллоны, альпинизм и полеты на небольших самолетах.

    Стратосфера — это следующий слой над тропосферой, простирающийся примерно на 15–60 километров. Озоновый слой находится в нижней части стратосферы на высоте примерно 20-30 километров над поверхностью земли. Толщина озонового слоя составляет от 3 до 5 мм, но она довольно сильно колеблется в зависимости от сезона и географии.

    Озоновый слой — это глубокий слой земной атмосферы, содержащий озон, представляющий собой встречающуюся в природе молекулу, содержащую три атома кислорода. Эти молекулы озона образуют газообразный слой в верхних слоях атмосферы Земли, называемый стратосферой.

    Эта нижняя область стратосферы, содержащая относительно более высокую концентрацию озона, называется озоносферой. Озоносфера находится на высоте 15-35 км (от 9 до 22 миль) над поверхностью земли.

    Концентрация озона в озоновом слое обычно составляет менее 10 частей на миллион, в то время как средняя концентрация озона в атмосфере составляет около 0.3 части на миллион. Толщина озонового слоя различается в зависимости от сезона и географии. Самые высокие концентрации озона наблюдаются на высотах от 26 до 28 км (от 16 до 17 миль) в тропиках и от 12 до 20 км (от 7 до 12 миль) по направлению к полюсам.

    Озоновый слой образует толстый слой в стратосфере, окружающий землю, в которой содержится большое количество озона. Озоновый слой защищает жизнь на Земле от сильного ультрафиолетового излучения, исходящего от Солнца.

    Ультрафиолетовые лучи — это вредные лучи, которые могут повысить риск смертельных заболеваний, таких как рак кожи, катаракта, и повредить иммунную систему.Ультрафиолетовые лучи также способны уничтожать одноклеточные организмы, наземные растения и водные экосистемы.

    Озоновый слой был открыт в 1913 году французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Бюиссоном. Озоновый слой способен поглощать почти 97-99% вредного ультрафиолетового излучения, которое излучает солнце и которое может оказывать долгосрочное разрушительное воздействие на людей, а также растения и животных.

    Состав озонового слоя

    Удивительно, что те же УФ-лучи исходят из основной массы озонового слоя.Озон — это необычный вид кислорода, состоящий из 3 атомов кислорода вместо обычных 2 атомов кислорода. Озоновый слой обычно образуется, когда несколько видов электрического разряда или излучения расщепляют 2 атома в молекуле кислорода (O2), которые затем независимо воссоединяются с другими типами молекул с образованием озона. Озоновый слой защищал жизнь на планете Земля в течение миллиардов лет, но сейчас он истощается в результате деятельности человека.

    Люди начали ценить важность озонового слоя, когда ученые обнародовали результаты исследований, предполагающие, что определенные антропогенные химические вещества, известные как хлорфторуглероды, смогли достичь стратосферы и разрушить озоновый слой посредством серии глубоких химических реакций.

    Результаты этого исследования привели к подписанию глобального договора, известного как Монреальский протокол в 1973 году. Этот договор помог сократить производство этих вредных искусственных химических веществ.

    Эти целенаправленные усилия привели к восстановлению озонового слоя за последние годы. Толщина озонового слоя сильно различается в любой день и в любом месте. Из-за неустанной вертикальной циркуляции атмосферного воздуха как в стратосфере, так и в тропосфере, количество озонового слоя, защищающего человека от сильных ультрафиолетовых лучей, может быть меньше или больше.Кроме того, те, кто проживает на возвышенностях, подвержены риску УФ-излучения, чем те, кто живет на более низких высотах.

    Стратосферный озон играет большую роль в защите людей от палящего солнца. Однако существует также своего рода озон, образующийся прямо над землей в результате контакта солнечных лучей с загрязнением атмосферы, что опасно для здоровья человека.

    У некоторых людей это может привести к затруднению дыхания и часто возникает летом, когда в городах, где воздух статичен, свирепствует загрязнение.

    Зачем нужен озоновый слой?


    Существенным свойством молекулы озона является ее способность блокировать солнечное излучение с длиной волны менее 290 нанометров от достижения поверхности Земли. При этом он также поглощает ультрафиолетовое излучение, опасное для большинства живых существ. Ультрафиолетовое излучение может повредить или убить жизнь на Земле.

    Хотя поглощение УФ-излучения нагревает стратосферу, оно важно для процветания жизни на планете Земля.Ученые-исследователи предсказали разрушение восприимчивых наземных и водных экосистем из-за истощения озонового слоя.

    Ультрафиолетовое излучение может разрушить органическое вещество. Растения и планктон не могут процветать, оба служат пищей для наземных и морских животных соответственно. Для людей чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения приводит к более высокому риску развития рака (особенно рака кожи) и катаракты.

    Подсчитано, что уменьшение озонового слоя на 1 процент приводит к увеличению заболеваемости раком кожи на 2-5 процентов.К другим негативным последствиям уменьшения защитного озонового слоя относятся увеличение частоты катаракты, солнечных ожогов и подавление иммунной системы.

    Причины разрушения озонового слоя

    Достоверные научные исследования подтвердили, что причиной истощения озонового слоя является деятельность человека, в частности, искусственные химические вещества, содержащие хлор или бром. Эти химические вещества широко известны как ОРВ, аббревиатура от Озоноразрушающие вещества . Ученые наблюдали уменьшение стратосферного озона с начала 1970-х годов.Обнаружено, что он более заметен в полярных регионах.

    Было доказано, что вещества, разрушающие озоновый слой

    , являются экологически чистыми, очень стабильными и нетоксичными в атмосфере ниже. Именно поэтому они завоевали популярность на протяжении многих лет. Однако за их стабильность приходится платить; они могут плавать и оставаться неподвижными высоко в стратосфере.

    Там, наверху, ОРВ легко разрушаются сильным ультрафиолетовым светом, и в результате образуются хлор и бром. Известно, что хлор и бром разрушают озоновый слой на сверхзвуковых скоростях.Они делают это, просто отрывая атом от молекулы озона. Одна молекула хлора способна расщепить тысячи молекул озона.

    Озоноразрушающие вещества оставались и будут оставаться в атмосфере на протяжении многих лет. Это, по сути, означает, что многие озоноразрушающие вещества, которые люди допустили в атмосферу за предыдущие 90 лет, все еще находятся в пути в атмосферу, поэтому они будут способствовать разрушению озонового слоя.

    К основным озоноразрушающим веществам относятся хлорфторуглероды (ХФУ), четыреххлористый углерод, гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и метилхлороформ. Галоны, иногда известные как бромированные фторуглероды, также в значительной степени способствуют разрушению озонового слоя.

    Однако их применение сильно ограничено, поскольку они используются в определенных огнетушителях. Недостатком галонов является то, что они настолько сильнодействующие, что способны разрушать озоновый слой в 10 раз сильнее, чем озоноразрушающие вещества.

    Современные ученые круглосуточно работают над созданием гидрофторуглеродов (ГФУ), которые заменят гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и хлорфторуглероды (ХФУ) для использования в автомобильных кондиционерах.

    Гидрохлорфторуглероды являются мощными парниковыми газами, но они не способны разрушать озоновый слой. С другой стороны, хлорфторуглероды вносят значительный вклад в изменение климата, а это означает, что гидрофторуглероды остаются лучшей альтернативой до тех пор, пока не появятся более безопасные альтернативы.

    В двух регионах истощен озоновый слой.

    • В средних широтах, например, над Австралией озоновый слой истончен. Это привело к увеличению УФ-излучения, достигающего Земли. По оценкам, толщина озонового слоя уменьшилась примерно на 5-9%, что увеличивает риск чрезмерного воздействия УФ-излучения на людей из-за образа жизни на открытом воздухе.
    • В атмосферных районах над Антарктидой озоновый слой значительно тоньше, особенно в весенний сезон.Это привело к образованию так называемой «озоновой дыры». Озоновые дыры относятся к областям сильно уменьшенного озонового слоя. Обычно озоновые дыры образуются над полюсами в начале весеннего сезона. Одна из крупнейших таких дыр ежегодно появляется над Антарктидой в период с сентября по ноябрь.

    Естественные причины истощения озонового слоя

    Было обнаружено, что на озоновый слой влияют некоторые природные явления, такие как солнечные пятна и стратосферные ветры.Но было обнаружено, что это вызывает истощение озонового слоя не более чем на 1-2%, и последствия также считаются временными.

    Также считается, что крупные извержения вулканов (главным образом Эль-Чичон в 1983 году и гора Пинатубо в 1991 году) также способствовали истощению озонового слоя.

    Техногенные причины истощения озонового слоя

    Основная причина истощения озона определяется как чрезмерное выделение хлора и брома из техногенных соединений, таких как хлорфторуглероды (ХФУ).Установлено, что ХФУ (хлорфторуглероды), галоны, CH 3 CCl 3 (метилхлороформ), CCl 4 (четыреххлористый углерод), ГХФУ (гидрохлорфторуглероды), гидробромфторуглероды и бромистый метил оказывают прямое влияние на истощение озонового слоя. Они относятся к озоноразрушающим веществам (ОРВ).

    Проблема с озоноразрушающими веществами (ОРВ) заключается в том, что они не вымываются обратно в виде дождя на землю и фактически остаются в атмосфере в течение довольно длительного времени.С такой стабильностью они переносятся в стратосферу.

    На выбросы ОРВ приходится примерно 90% общего истощения озонового слоя в стратосфере. Эти газы переносятся в стратосферный слой атмосферы, где ультрафиолетовое излучение солнца разрушает их с выделением хлора (из фреонов) и брома (из бромистого метила и галонов).

    Свободные радикалы хлора и брома реагируют с молекулами озона и разрушают их молекулярную структуру, тем самым разрушая озоновый слой.Один атом хлора может разрушить более 1 000 000 молекул озона. Атом брома считается в 40 раз более разрушительным, чем молекулы хлора.

    Основные вещества, разрушающие озоновый слой (ОРВ)

    1. Хлорфторуглероды (ХФУ)

    Он считается наиболее широко используемым озоноразрушающим веществом, поскольку на его долю приходится более 80% общего разрушения озонового слоя. Он использовался в качестве охлаждающей жидкости в бытовой технике, такой как морозильники, холодильники и кондиционеры, как в зданиях, так и в автомобилях, которые были произведены до 1995 года.Это вещество обычно содержится в средствах для химической чистки, больничных стерилизаторах и промышленных растворителях. Это вещество также используется в изделиях из пенопласта, таких как матрасы и подушки, а также в домашней изоляции.

    2. Гидрофторуглероды (ГХФУ)

    Гидрофторуглероды на протяжении многих лет служили вместо хлорфторуглеродов. Они не так вредны для озонового слоя, как фреоны.

    3. Галоны

    Он особенно используется в некоторых огнетушителях в сценариях, когда оборудование или материал могут быть разрушены водой или химикатами для огнетушителей.

    4. Четырёххлористый углерод

    Также используется в некоторых огнетушителях и растворителях.

    5. Метилхлороформ

    Обычно используется в промышленности для холодной очистки, парового обезжиривания, химической обработки, клеев и некоторых аэрозолей.

    Серьезные последствия истощения озонового слоя

    1. Вред здоровью человека

    Если озоновый слой истощен, это означает, что люди будут подвергаться чрезмерному воздействию сильного ультрафиолетового излучения. Чрезмерное воздействие сильного ультрафиолетового излучения вызывает рак кожи, катаракту, солнечные ожоги, ослабление иммунной системы и быстрое старение.

    2. Разрушение окружающей среды

    Многие виды сельскохозяйственных культур уязвимы для сильного ультрафиолетового излучения, и чрезмерное воздействие может привести к минимальному росту, фотосинтезу и цветению. Некоторые из видов сельскохозяйственных культур, уязвимых для ультрафиолетового излучения, включают ячмень, пшеницу, кукурузу, овес, рис, брокколи, помидоры, цветную капусту и многие другие. Леса в равной степени несут основную тяжесть разрушения озонового слоя.

    3. Угроза морской жизни

    Некоторые морские обитатели, особенно планктон, сильно страдают от воздействия сильных ультрафиолетовых лучей.В водной пищевой цепи планктон появляется высоко. Если количество планктона уменьшится из-за разрушения озонового слоя, морская пищевая цепь будет нарушена во многих отношениях.

    Кроме того, чрезмерное воздействие солнечных лучей может уменьшить удачу рыбаков. Кроме того, некоторые виды морских обитателей сильно пострадали от чрезмерного воздействия ультрафиолетового излучения на ранней стадии их развития.

    4. Воздействие на животных

    У домашних животных слишком много ультрафиолетового излучения также может привести к раку кожи и глаз.

    5. Воздействие на некоторые материалы

    Такие материалы, как пластик, дерево, ткани, резина, сильно разлагаются под воздействием слишком большого количества ультрафиолетового излучения

     Решения по разрушению озонового слоя

    1. Откажитесь от использования пестицидов

    Пестициды — отличные химикаты для избавления вашей фермы от вредителей и сорняков, но они в огромной степени способствуют разрушению озонового слоя. Верным решением для избавления от вредителей и сорняков является применение естественных методов. Просто прополощите свою ферму вручную и используйте альтернативные экологически чистые химикаты для борьбы с вредителями.

    2. Препятствовать вождению личных транспортных средств

    Самый простой способ свести к минимуму разрушение озонового слоя — ограничить количество транспортных средств на дорогах. Эти автомобили выделяют много парниковых газов, которые в конечном итоге образуют смог, катализатор разрушения озонового слоя.

    3. Используйте экологически чистые чистящие средства

    Большинство бытовых чистящих средств содержат агрессивные химические вещества, которые попадают в атмосферу, в конечном итоге способствуя разрушению озонового слоя.Используйте натуральные и экологически чистые чистящие средства, чтобы исправить эту ситуацию.

    4. Запрет на использование вредного закиси азота

    Монреальский протокол, принятый в 1989 году, очень помог в ограничении хлорфторуглеродов (ХФУ). Однако протокол никогда не охватывал закись азота, которая является известным вредным химическим веществом, способным разрушить озоновый слой. Закись азота используется и сегодня. Правительства должны принять меры сейчас и запретить использование закиси азота, чтобы снизить скорость разрушения озонового слоя.

    Каталожные номера:

    Национальный географический журнал
    Агентство по охране окружающей среды

    Что случилось с дырой в озоновом слое?

    Почти 40 лет назад ученые обнаружили, что деятельность человека истощает озоновый слой и что над Антарктидой образовалась дыра. Эти отрезвляющие открытия объединили мир для решения экологических проблем всей жизни.

    Десятилетия спустя озоновая дыра прошла долгий путь с тех пор, как в 1980-х годах она выглядела мрачно.Но это еще не повод для празднования. Политики и ученые все еще прилагают усилия для обеспечения защиты озона в атмосфере. В свете продолжающегося восстановления дыры, вот руководство о том, как образовалась дыра, о скоординированных усилиях по ее устранению и о том, может ли она когда-либо измениться к худшему.

    Что вообще такое озон?

    Озон, или трикислород, представляет собой высокореактивный газ, состоящий из трех атомов кислорода. Вы можете найти некоторое количество озона у поверхности Земли, но большая его часть сосредоточена в стратосфере Земли.На уровне земли озон представляет собой ядовитую молекулу для человека и может повредить легкие при вдыхании. Тем не менее, это важный и защитный элемент на высоте 31 миля над землей.

    На уровне стратосферы он соединяется с другими молекулами озона в озоновом слое. Эти молекулы озона поглощают УФ-излучение, действуя как солнцезащитный крем для жизни на Земле. В 1960-х и 1970-х годах исследователи начали обнаруживать, что некоторые вещества, особенно промышленные химикаты искусственного происхождения, разрушают молекулы озона.Эти вещества разрушают молекулы озона, отрывая один из атомов кислорода. Со временем эти реакции могут сделать озоновый слой менее устойчивым.

    В 1985 году об этой угрозе стало известно общественности. Ученый Джозеф С. Фарман и его коллеги обнаружили, что атмосферный озон над Антарктидой уменьшился на 40 процентов. Определенные антропогенные вещества достигли стратосферы и разрушили озоновый слой до точки истощения, создав чрезвычайно тонкую секцию, широко известную как озоновая дыра.Дыра образовалась на Южном полюсе из-за уникальных метеорологических и химических условий региона.

    Что вызвало озоновую дыру?

    Ученые определили выбросы некоторых газов, содержащих озоноразрушающие вещества, как основной источник проблемы. ХФУ, сокращение от хлорфторуглеродов, являются одними из самых вредных газов для озонового слоя. ХФУ содержат хлор — соединение, которое отлично подходит для уничтожения бактерий в плавательных бассейнах, а в газообразной форме вредно для озонового слоя.

    ХФУ широко использовались в предыдущие десятилетия, пик их применения пришелся на конец 1980-х годов. Многие холодильники, кондиционеры и пенообразователи раньше выбрасывали в атмосферу опасные уровни газообразного хлора. Как только хлор достигает озонового слоя, ультрафиолетовое излучение солнца превращает его в реактивное вещество, которое затем разрушает молекулы озона. Другие соединения, такие как бром, также сыграли свою роль в истощении озонового слоя.

    Несмотря на то, что уровни этих веществ в атмосфере с годами резко сократились, озоновая дыра полностью восстановится только в ближайшие десятилетия.

    Почему озоновая дыра была проблемой?

    Истончение озонового слоя представляет опасность для здоровья человека. Это потому, что больше ультрафиолетовых лучей солнца может пройти через этот слой и достичь поверхности Земли. Избыток УФ-излучения вызывает особую тревогу, так как может вызвать рак кожи и катаракту. Излучение UVB также может нанести вред морской флоре и фауне и снизить урожайность риса, пшеницы и сои.

    Воздействие ХФУ может выходить за пределы озонового слоя. ХФУ являются мощными парниковыми газами и могут оказывать более широкое влияние на результаты изменения климата.ХФУ обнаруживаются в относительной концентрации в атмосфере по сравнению с углекислым газом, поэтому они считаются второстепенными участниками глобального потепления.

    Хотя кажется, что ХФУ не вызывают глобального потепления, с региональным потеплением возникает другая картина. Недавние исследования показали, что эти же газы ускорили потепление в Арктике, способствуя повышению уровня моря и потеплению поверхности на Северном полюсе.

    Что помогло исправить истончение озонового слоя?

    Ликвидация озоновой дыры заключается в обеспечении того, чтобы озоноразрушающие газы не попадали в стратосферу.В 1987 году Организация Объединенных Наций приняла Монреальский протокол для регулирования количества этих газов в атмосфере. Монреальский протокол был подписан 197 странами и является единственным договором ООН в истории, который получил всеобщую ратификацию.

    Со временем протокол был обновлен, чтобы включить больше веществ, которые могут нанести вред озоновому слою и климату. Например, в 2016 году гидрофторуглероды были добавлены в список контролируемых веществ, поскольку эти газы были определены как сильнодействующие парниковые газы.Договор считается одним из самых успешных протоколов по решению экологических проблем, вызванных деятельностью человека.

    Устранена ли озоновая дыра?

    Да и нет. В результате Монреальского протокола концентрации озоноразрушающих газов в атмосфере значительно снизились. Но, по словам Лауры Ревелл, профессора физики окружающей среды Кентерберийского университета, проблема еще не решена. «Пока озоновая дыра продолжает образовываться каждую зиму и весну, я не думаю, что мы можем сказать, что проблема решена.Нам нужно продолжать следить за озоновым слоем, чтобы убедиться, что он восстанавливается после воздействия ХФУ», — говорит она.

    Хотя газы были запрещены, они не исчезли навсегда. Стивен Монцка, химик-исследователь из Национального управления океанических и атмосферных исследований, говорит, что они обнаружили возможные незаконные фреоны в атмосфере. В 2018 году Монцка стал соавтором отчета в журнале Nature, в котором были показаны неожиданные уровни CFC-11, типа хлорфторуглеродов. Такая концентрация ХФУ-11, возможно, была результатом несанкционированного промышленного производства, противоречащего Монреальскому протоколу.

    Дальнейшие исследования Монцки показали, что восстановление озоновой дыры может быть отложено из-за этих выбросов. Несмотря на это, Монцка не считает, что озоновый слой подвергается значительному риску из-за фреонов. «Повышенные уровни ХФУ-11, которые мы заметили в атмосфере, представляют собой количество, которое само по себе не причинит существенного дополнительного вреда озоновому слою, если эти уровни уменьшатся и быстро вернутся к [ожидаемым количествам]», — говорит он.

    Поскольку страны продолжают соблюдать Монреальский протокол, климатические модели показывают, что уровни озона должны вернуться к стандартным показателям к концу 21 века.«Мы должны проявлять бдительность в отношении соблюдения Монреальского протокола, даже одна страна, нарушающая правила, может существенно задержать восстановление озона», — говорит Ревелл.

    Новости озоновых дыр — ScienceDaily так высоко, как изначально предполагалось

    16 ноября 2021 г. — Данные наблюдений показывают, что загрязнение воздуха в Индии резко снизилось во время первой блокировки COVID-19, когда выбросы от транспортных средств естественным образом снизились, но исследователи говорят, что эти цифры говорят только о части…


    Повышенное нагревание, озон оказывает пагубное воздействие на корни растений, способствует потере углерода в почве

    9 июля 2021 г. — Два фактора, играющие ключевую роль в изменении климата, — повышенное потепление климата и повышенный уровень озона — оказывают пагубное воздействие на корни растений сои, их связь с симбиотическими …


    Прорыв в области искусственного интеллекта обеспечивает заблаговременное предупреждение о проблемах с озоном

    24 июня 2021 г. — Уровни озона в тропосфере Земли (самый низкий уровень нашей атмосферы) теперь можно прогнозировать с точностью до двух недель, что является значительным улучшением по сравнению с существующими системами, которые …


    Растущие выбросы парниковых газов представляют постоянную угрозу озоновому слою Арктики

    23 июня 2021 г. — Новое исследование показывает, что экстремально низкие зимние температуры высоко в атмосфере над Арктикой становятся все более частыми и более экстремальными из-за климатических особенностей, связанных с глобальным потеплением. …


    В Антарктиде увеличилось загрязнение озоном

    16 июня 2021 г. — Озон является загрязнителем на уровне земли, но очень высоко в «озоновом слое» атмосферы он поглощает разрушительное ультрафиолетовое излучение.Прошлые исследования изучали уровни озона в …


    Понимание невидимых, но могущественных частиц в радиационных поясах Земли

    26 мая 2021 г. — Крошечные заряженные электроны и протоны, которые могут повредить спутники и изменить озоновый слой, раскрыли некоторые из своих тайн до …


    Бытовые аэрозоли теперь выделяют больше вредных химикатов смога, чем все транспортные средства Великобритании

    27 апреля 2021 г. — Новое исследование показывает, что аэрозольные продукты, используемые в быту, теперь выделяют больше вредных летучих органических соединений (ЛОС), чем все транспортные средства в Великобритании.Новое исследование показывает, что на картинке…


    Последствия изоляции от коронавируса: новое исследование собирает данные о загрязняющих веществах в атмосфере

    15 апреля 2021 г. — Одним из последствий пандемии коронавируса стали глобальные ограничения на передвижение. Это, в свою очередь, повлияло на уровень загрязнения атмосферы. Исследователи со всего мира …


    Загрязнение озоном вредит посевам кукурузы, результаты исследования

    апр.5 сентября 2021 г. — Новое исследование показало, что озон в нижних слоях атмосферы снижает урожайность кукурузы и изменяет типы химических веществ, которые находятся внутри …


    В связи с уменьшением автомобильного аэрозольного загрязнения Лос-Анджелеса растительность становится основным источником

    23 марта 2021 г. — Количество органических аэрозольных загрязнителей в районе Лос-Анджелеса уменьшилось из-за строгого контроля за выбросами транспортных средств, но уровни аэрозолей по-прежнему повышаются в жаркую погоду до нездорового уровня.Пока какой-то атрибут…


    Исследование предсказывает, что океаны начнут выбрасывать озоноразрушающие ХФУ

    15 марта 2021 г. — Океан, давний резервуар ХФУ-11, к середине следующего …

    станет источником озоноразрушающего химического вещества.

    Карантин COVID-19 подчеркивает химию озона в Китае

    1 марта 2021 г. — В последнее время сезон озона в Китае становится длиннее, переходя от лета к ранней весне и поздней зиме.Блокировка COVID-19 может помочь объяснить, почему. Исследователи обнаружили, что снижается в …


    Длительное воздействие низких уровней загрязнения воздуха повышает риск заболеваний сердца и легких

    22 февраля 2021 г. — Анализ записей о более чем 63 миллионах участников программы Medicare с 2000 по 2016 год показывает, что длительное воздействие загрязнения воздуха оказало значительное влияние на число людей, госпитализированных по поводу сердечно-сосудистых …


    Выбросы запрещенных озоноразрушающих веществ снова снижаются

    фев.10 сентября 2021 г. — Глобальные выбросы сильнодействующего вещества, печально известного тем, что истощают озоновый слой Земли — защитный барьер, поглощающий вредные солнечные ультрафиолетовые лучи, — быстро сократились и в настоящее время …


    Сенсор и детоксификатор в одном

    5 февраля 2021 г. — Озон является проблематичным загрязнителем воздуха, вызывающим серьезные проблемы со здоровьем. Недавно разработанный материал не только быстро и избирательно указывает на наличие озона, но и одновременно оказывает …


    Ультрафиолетовый лазер показывает образование атмосферных загрязнителей

    3 февраля 2021 г. — Ученые показывают, что в лабораторных условиях ультрафиолетовый свет вступает в реакцию с нитрофенолом с образованием азотистого смога …


    Ранняя блокировка COVID-19 в Дели оказала меньшее влияние на качество воздуха в городах, чем предполагалось

    13 января 2021 г. — Первые ограничения в связи с COVID-19 привели к значительным изменениям уровня загрязнения воздуха в городах по всему миру, но эти изменения были меньше, чем ожидалось, говорится в новом исследовании…


    Потенциально опасные уровни приземного озона выросли во время карантина, результаты исследования в Великобритании

    18 декабря 2020 г. — Новое исследование показало, что уменьшение трафика на дорогах во время первого карантина привело к снижению загрязнения воздуха, но, возможно, привело к тому, что потенциально опасные уровни озона на поверхности земли достигли …


    Массовые вымирания наземных животных происходят с циклом в 27 миллионов лет

    11 декабря 2020 г. — Массовые вымирания наземных животных, включая амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц, следуют циклу продолжительностью около 27 миллионов лет, совпадая с ранее зарегистрированными массовыми вымираниями …


    Исследование связывает диабет, загрязнение воздуха с интерстициальным заболеванием легких

    9 декабря 2020 г. — Люди с предиабетом или диабетом, проживающие в районах, загрязненных озоном, могут подвергаться повышенному риску необратимого заболевания с высоким уровнем смертности. Эти выводы особенно важны сегодня…


    Вторник, 16 ноября 2021 г.

    Пятница, 9 июля 2021 г.

    Четверг, 24 июня 2021 г.

    Среда, 23 июня 2021 г.

    Среда, 16 июня 2021 г.

    Среда, 26 мая 2021 г.

    Вторник, 27 апреля 2021 г.

    Четверг, 15 апреля 2021 г.

    Понедельник, 5 апреля 2021 г.

    вторник, 23 марта 2021 г.

    Понедельник, 15 марта 2021 г.

    Понедельник, 1 марта 2021 г.

    Понедельник, 22 февраля 2021 г.

    Среда, 10 февраля 2021 г.

    Пятница, 5 февраля 2021 г.

    Среда, 3 февраля 2021 г.

    Среда, 13 января 2021 г.

    Пятница, 18 декабря 2020 г.

    Пятница, 11 декабря 2020 г.

    Среда, 9 декабря 2020 г.

    Среда, 2 декабря 2020 г.

    Понедельник, 30 ноября 2020 г.

    Вторник, 24 ноября 2020 г.

    Понедельник, 23 ноября 2020 г.

    Четверг, 24 сентября 2020 г.

    Понедельник, 21 сентября 2020 г.

    вторник, 8 сентября 2020 г.

    Пятница, 4 сентября 2020 г.

    Четверг, 27 августа 2020 г.

    Среда, 26 августа 2020 г.

    Пятница, 21 августа 2020 г.

    Вторник, 18 августа 2020 г.

    Вторник, 28 июля 2020 г.

    Понедельник, 20 июля 2020 г.

    вторник, 30 июня 2020 г.

    Среда, 27 мая 2020 г.

    Четверг, 14 мая 2020 г.

    Понедельник, 11 мая 2020 г.

    Вторник, 21 апреля 2020 г.

    Четверг, 16 апреля 2020 г.

    Среда, 25 марта 2020 г.

    Вторник, 17 марта 2020 г.

    Четверг, 12 марта 2020 г.

    Среда, 5 февраля 2020 г.

    Вторник, 4 февраля 2020 г.

    Понедельник, 27 января 2020 г.

    Среда, 22 января 2020 г.

    Вторник, 21 января 2020 г.

    Понедельник, 13 января 2020 г.

    Понедельник, 6 января 2020 г.

    Понедельник, 16 декабря 2019 г.

    Понедельник, 18 ноября 2019 г.

    Вторник, 29 октября 2019 г.

    Пятница, 25 октября 2019 г.

    Четверг, 3 октября 2019 г.

    Вторник, 1 октября 2019 г.

    Среда, 18 сентября 2019 г.

    Среда, 28 августа 2019 г.

    Вторник, 13 августа 2019 г.

    Четверг, 25 июля 2019 г.

    Вторник, 23 июля 2019 г.

    Понедельник, 22 июля 2019 г.

    Вторник, 16 июля 2019 г.

    Пятница, 28 июня 2019 г.

    Понедельник, 24 июня 2019 г.

    Среда, 12 июня 2019 г.

    Вторник, 11 июня 2019 г.

    Вторник, 28 мая 2019 г.

    Среда, 22 мая 2019 г.

    Четверг, 25 апреля 2019 г.

    Среда, 24 апреля 2019 г.

    Среда, 17 апреля 2019 г.

    Пятница, 12 апреля 2019 г.

    Среда, 10 апреля 2019 г.

    Вторник, 9 апреля 2019 г.

    Вторник, 26 марта 2019 г.

    Среда, 20 марта 2019 г.

    Четверг, 21 февраля 2019 г.

    Рекордная озоновая дыра 2020 года закрыта

    Рекордная антарктическая озоновая дыра 2020 года, наконец, закрылась в конце декабря после исключительного сезона из-за естественных метеорологических условий и продолжающегося присутствия озоноразрушающих веществ в атмосфере.

    Антарктическая озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла своего пика примерно в 24,8 миллиона квадратных километров 20 сентября 2020 года, распространившись на большую часть антарктического континента.

    Это была самая продолжительная и одна из самых больших и глубоких дыр с момента начала мониторинга озонового слоя 40 лет назад. Он был вызван сильным, стабильным и холодным полярным вихрем и очень низкими температурами в стратосфере (слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км).Те же метеорологические факторы также способствовали образованию рекордной озоновой дыры в Арктике в 2020 году.

    Это контрастирует с необычно маленькой и недолговечной озоновой дырой в Антарктике в 2019 году.

    «Последние два сезона озоновых дыр демонстрируют годовую изменчивость озоновой дыры и улучшают наше понимание факторов, ответственных за ее образование, масштабы и серьезность», — сказала Оксана Тарасова, руководитель Отдела исследований атмосферной среды ВМО, который курирует сеть станций мониторинга Глобальной службы атмосферы ВМО.«Нам нужны дальнейшие международные действия для обеспечения соблюдения Монреальского протокола по химическим веществам, разрушающим озоновый слой. В атмосфере по-прежнему достаточно озоноразрушающих веществ, чтобы ежегодно вызывать разрушение озонового слоя», — сказала д-р Тарасова.

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

    Сильный полярный вихрь

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

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

    В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август-октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума в период с середины сентября по середину октября (изображение NASA Ozone Watch 2020 года, изображающее озоновую дыру на ее пике в сентябре, изображенное слева). Когда в конце весны в Южном полушарии температура высоко в атмосфере (стратосфере) начинает повышаться, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.

    Однако в 2020 году сильный, стабильный и холодный полярный вихрь поддерживал постоянную низкую температуру озонового слоя над Антарктидой, предотвращая смешивание обедненного озоном воздуха над Антарктидой с богатым озоном воздухом из более высоких широт.

    На протяжении большей части сезона 2020 года концентрации стратосферного озона на высоте от 20 до 25 км (50–100 гПа) достигали почти нулевых значений, а толщина озонового слоя составляла всего 94 единицы Добсона (единица измерения), или примерно одну треть. своего нормального значения.

    Служба атмосферного мониторинга ЕС Copernicus сообщила, что анализ озона показал, что озоновая дыра закрылась 28 декабря.

    Каждый сезон за появлением озоновой дыры и ее эволюцией следят с помощью спутников и ряда наземных станций наблюдения. Характеристики озоновой дыры, интерактивные карты, временные ряды, текущее состояние и прогноз готовятся и отслеживаются большим сообществом по озону с помощью услуг различных организаций, таких как Служба мониторинга атмосферы Коперника (CAMS), программа НАСА по наблюдению за озоном, NOAA, KNMI, ЕКЦ и другие.

    Монреальский протокол

    Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой – это знаковое многостороннее природоохранное соглашение, регулирующее производство и потребление почти 100 химических веществ, называемых озоноразрушающими веществами (ОРВ). После запрета на галоидоуглероды озоновый слой медленно восстанавливался, и данные ясно показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры с учетом годовых колебаний.

    В последней научной оценке истощения озонового слоя ВМО/Программы ООН по окружающей среде, выпущенной в 2018 году, сделан вывод о том, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктидой к уровням, существовавшим до 1980 года, к 2060 году.Это связано с длительным сроком службы химических веществ в атмосфере.

    причин истощения озонового слоя — Universe Today

    Существует два разных типа истощения озонового слоя, оба очень похожи. Первым было медленное, но устойчивое истощение озона на 4% за десятилетие стратосферы Земли (озонового слоя). Это происходит постоянно с 1970-х годов. Другая — гораздо большая, хотя и сезонная, потеря озона над полярными регионами. Это ежегодное явление называют озоновой дырой.Причин истощения озона много, но важнейшим процессом в обоих направлениях является каталитическое разрушение озона атомарными хлором и бромом. Оба возникают в результате разрушения хлорфторуглеродов (фреонов) фотонами в атмосфере.

    Хлорфторуглероды (ХФУ) являются «большими собаками» в том, что касается причин разрушения озонового слоя. ХФУ — это искусственные химические вещества, которые очень стабильны в атмосфере. На их разрушение уходит от 20 до 120 лет. Все это время они разрушают молекулы озона.Вот что происходит: ХФУ не падают обратно на Землю с дождем и не разрушаются другими химическими веществами. Из-за своей относительной стабильности ХФУ поднимаются в стратосферу, где в конечном итоге разрушаются ультрафиолетовыми (УФ) лучами Солнца. Это заставляет их выделять свободный хлор. Хлор реагирует с кислородом, что приводит к химическому процессу разрушения молекул озона. Конечным результатом является то, что две молекулы озона замещаются тремя уходящими молекулами кислорода. Затем хлор снова вступает в реакцию с молекулами кислорода, чтобы разрушить озон, и процесс повторяется 100 000 раз для каждой молекулы.Хотя встречающийся в природе хлор оказывает такое же влияние на озоновый слой, его продолжительность жизни в атмосфере короче.

    Считается, что из всех причин разрушения озона выбросы ХФУ являются причиной 80% всего разрушения стратосферного озона. Развитые страны предусмотрительно отказались от использования ХФУ в ответ на международные соглашения, такие как Монреальский протокол, по защите озонового слоя. Однако с другой стороны, поскольку фреоны так долго остаются в атмосфере, озоновый слой не восстановится полностью, по крайней мере, до середины 21 века.

    Монреальский протокол – это международное соглашение по устранению причин разрушения озонового слоя. Хотя было рассмотрено несколько веществ, главными из них были ХГС и ГХФУ, производство которых международное сообщество согласилось прекратить. Протокол также создал фонд, чтобы помочь слаборазвитым странам найти другие методы производства, чтобы они также могли отказаться от использования ХФУ и ГХФУ.

    По этой ссылке есть хорошая статья о причинах разрушения озонового слоя и Монреальском протоколе.Здесь, на Universe Today, у нас есть отличная статья о том, что такое озон и что он значит для нас. Astronomy Cast предлагает хороший эпизод, в котором описывается, что может произойти, если мы потеряем достаточное количество озона.

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    .