Разрушение озонового слоя вызвано: Website OMM

Содержание

Как образуются озоновые дыры, и почему посадка деревьев не поможет их «залатать»

Периодически мы слышим новости об образовании новых озоновых дыр или уменьшении размеров старых. Какие факторы влияют на появление этих опасных образований в озоновом слое Земли, и как человечество может повлиять на ситуацию?

NASA Earth Observatory

Дыры в озоновом слое возникли по вине человечества, но люди быстро исправились и перестали синтезировать опасные вещества. Теперь остается только ждать — никаких других мер по восстановлению защитной оболочки Земли ученые предложить не могут

Истощение озонового слоя не вызывает глобального потепления, но обе эти экологические проблемы имеют общую причину — деятельность человечества, которое выделяет загрязняющие вещества в атмосферу и влияет на происходящие в ней процессы. Если глобальное потепление обусловлено накоплением в атмосфере парниковых газов, то образование озоновых дыр в значительной степени связано с попаданием в верхние слои атмосферы хлорфторуглеродов — газообразных веществ, которые раньше использовались в аэрозольных баллончиках и в качестве хладагентов.

Озон содержится в двух различных частях нашей атмосферы. Находящийся в нижних слоях воздушной оболочки «плохой» озон является компонентом смога и негативно влияет на здоровье людей. Он не имеет ничего общего с озоновыми дырами, так как после образования довольно быстро превращается обратно в кислород. Большая часть земного озона «хорошая» и находится в стратосфере. Слой из молекул этого вещества поглощает высокоэнергетичное УФ-излучение и предотвращает попадание опасных ультрафиолетовых лучей на поверхность Земли.

«Озоновой дырой» называют истощение защитного озонового слоя в стратосфере над полярными областями Земли. Люди, растения и животные, живущие под такой областью, подвергаются воздействию солнечной радиации, которая может быть опасна для здоровья — в частности, вызывать меланому. Ученые обнаружили, что истончение озонового слоя было вызвано увеличением концентрации определенных веществ — хлорфторуглеродов (ХФУ) и в меньшей степени галонов, которые используются для тушения пожаров.

Эти химические вещества могут оставаться в атмосфере на длительный срок — от десяти лет до столетий.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Реакции разрушения озонового слоя становятся более активными при низких температурах. Озон начинает разрушаться под действием ХФУ на поверхностях частиц льда в стратосфере. Чтобы не допустить образования дыр в озоновом слое, достаточно просто не допускать попадания в атмосферу разрушающих молекулы O₃ газов. После подписания странами ООН Монреальского протокола, производство этих веществ пошло на спад и сегодня нам остается только ждать, когда из верхних слоев исчезнут все молекулы ХФУ. Никакая высадка деревьев и уменьшение выбросов углекислого газа эту проблему не решает — человечеству нужно лишь держать себя в руках и больше не создавать опасных хладагентов.

По материалам Union of Concerned Scientists.

Кажется, человечество на пути к тому, чтобы решить проблему озоновых дыр! Как этого удалось добиться?

Экология

В начале 2023 года эксперты ООН неожиданно порадовали весь мир хорошей новостью — озоновые дыры, самая громкая экологическая проблема конца XX — начала XI веков, кажется, уменьшаются. Значит ли это, что человечество смогло справиться с этим вызовом или есть нюансы? И сможет ли когда-нибудь озоновый слой полностью восстановиться? Разбираемся вместе со старшим научным сотрудником лаборатории Исследований Озонового слоя и Верхней Атмосферы Санкт-Петербургского Госуниверситета, кандидатом физико-математических наук Яной Виролайнен.

О чем рассказали эксперты ООН?

Яна Виролайнен: Ведущие мировые ученые под эгидой ВМО (Всемирной Метеорологической Организации) с 1985 года готовят регулярные отчеты, посвященные озоновому слою и процессам, контролирующим его изменение. В последние десятилетия эти отчеты выпускают каждые 4 года. Недавно ООН опубликовала пресс-релиз с выдержками из резюме отчета 2022 года. В нем говорится о том, что озоновый слой восстанавливается и этот процесс может закончиться сравнительно скоро, во второй половине XXI века.

Интересно, что все обратили такое внимание именно на данную публикацию. Ведь содержащиеся в ней выводы мало чем отличаются от того, что говорилось в предыдущем отчете 2018 года. Уже в нем приводились расчеты, показывавшие, что восстановление озонового слоя возможно к 2060—2070-м годам. Данные, собранные за последние четыре года, подтверждают эти сроки. Более того, эксперты даже чуть ухудшили свой прогноз по сравнению с прошлой публикацией. С тех пор обнаружили некоторые случаи выбросов озон-разрушающих веществ (ОРВ), которых быть уже не должно. Из-за этого пришлось скорректировать прогноз, отдалив предполагаемый срок восстановления озонового слоя примерно на год.

Это ведь хорошие новости?

Яна Виролайнен: Да! То, что мир продолжает идти по пути, ведущему к восстановлению озонового слоя, это, безусловно, хорошая новость.

Почему вообще так много говорили об озоновом слое?

Яна Виролайнен: Потому что он очень важен для всего живого на Земле. Он защищает биосферу от губительного влияния ультрафиолетового солнечного излучения. Не случайно жизнь из океана выбралась на сушу сотни миллионов лет назад только тогда, когда сформировался озоновой слой достаточной толщины (с содержанием озона всего на 15% меньше, чем в настоящее время). Без него все живое на суше погибало.

И сейчас, как показывают исследования, уменьшение содержания озона в определенные периоды и годы приводит к росту ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли. Это вызывает рост заболеваемости раком кожи, катарактой, повреждение сельскохозяйственных культур и морского фитопланктона.

Что его разрушало?

Яна Виролайнен: До антропогенного вмешательства циклы образования и разрушения озона находились в равновесии, поддерживая общее содержание озона в атмосфере на стабильном уровне. В первой половине ХХ века были синтезированы галогеносодержащие химические соединения, в частности ХФУ (хлор-фтор-углероды), которые затем стали активно использоваться в промышленности, в первую очередь в качестве хладагентов.

Эти вещества в большом количестве попадали в атмосферу, где постепенно разрушались, освобождая активный хлор, который, вступая в химические реакции с озоном, разрушал озоновый слой. Все это привело к дисбалансу циклов образования и разрушения озона и появлению озоновых дыр над Антарктидой. Глобальное содержание озона в атмосфере начало уменьшаться, что приводило к росту опасного для жизни ультрафиолетового излучения у поверхности Земли.

Как этот процесс удалось остановить?

Яна Виролайнен: Сначала было важно этот процесс вообще обнаружить. В 1950-е годы на Земле появилась сеть озонометрических станций. В 1970-х к ним добавились метеорологические спутники, которые наблюдали за глобальным распределением атмосферного озона. После получения данных от них стало очевидно, что озоновый слой постепенно истощается.

Ученые выяснили, что причина уменьшения глобального содержания озона вызвана именно эмиссиями ХФУ в атмосферу, после чего общественность, политики и ученые совместными усилиями разработали Монреальский протокол, призывающий сократить, а затем и полностью запретить производство ряда ХФУ.

Этот протокол вступил в силу с 1 января 1989 года, его ратифицировали правительства почти 200 стран. Среднее содержание озона в атмосфере в настоящее время составляет около 300 еД (единиц Добсона), что соответствует слою озона в 3 мм. Одним из критериев озоновой дыры считается уменьшение озона в ее области до величин 220 еД и меньше. По оценкам некоторых моделей, если бы Монреальский протокол не был принят, содержание озона в области озоновых аномалий могло бы быть еще на 100 еД меньше.

А что с самой большой озоновой дырой над Антарктидой?

Яна Виролайнен: После принятия Монреальского протокола эмиссии в атмосферу основных ОРВ практически прекратились. Благодаря этому удалось стабилизировать ситуацию. Антарктическая озоновая дыра, которая появляется каждый год в начале весны и закрывается в начале лета, перестала расти. Однако время жизни ХФУ, которые уже успели попасть в атмосферу, составляет 50-100 лет, что означает, что еще десятки лет они будут распадаться с образованием активного хлора и приводить весной к разрушению озонового слоя.

Из-за особенностей динамических атмосферных процессов глубина и ширина озоновой дыры над Антарктидой меняется год от года. В целом пока только в сентябре над Антарктидой, начиная с 2000 года, наблюдается статистически значимый рост содержания озона.

Можно ли расслабиться и праздновать успех, считая, что эту экологическую проблему мы решили?

Яна Виролайнен: Не совсем. Наибольшее достижение в решении озоновой проблемы состоит в том, что весь мир смог сплотиться и совместными усилиями начать исправлять ситуацию, пока еще не стало поздно. То, что в силу объективных причин озоновая дыра начала образовываться в Южном полушарии над территориями, практически не населенными людьми, большая удача для человечества, так как оно не столкнулось во всей полноте с пагубным влиянием роста ультрафиолетовой радиации.

Однако в последние десятилетия озоновые аномалии все чаще появляются и в Северном полушарии, затрагивая области Европы, европейской части России и Северной Америки. Это вызвано изменением динамических процессов, происходящих в атмосфере. Появилось даже понятие озоновых мини-дыр, которые не сравнимы размером и глубиной с Антарктической дырой, но при этом они вызывают рост ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. Так, например, озоновые весенние аномалии 2020 года в Северном полушарии привели к значительному росту УФ-излучения весной и летом в густонаселенных средних широтах.

Владимир Сывороткин

Ведущий научный сотрудник, доктор геолого-минералогических наук, геологического факультета МГУ:

В 2000-х годах Мировой центр данных по озону и ультрафиолету в Канаде зафиксировал сильное разрушение озонового слоя в основном над Северным Ледовитым океаном. В 2011 году центр озоновой дыры располагался в районе Таймыра и потеря озона составляла до 30%. Проходит пять лет, в январе 2016 года была зафиксирована дыра с центром примерно на том же месте, но разрушение озонового слоя в центре составило уже до 40%. Приходит 2020 год — в марте получены данные, которые показывают, что центр сместился в сторону Канады и там разрушение составляет уже до 50%. Площадь дыры составляет миллионы квадратных километров.

Восстановится ли озоновый слой когда-нибудь полностью?

Яна Виролайнен: По прогнозам современных моделей, если по-прежнему будут ограничены эмиссии озон-разрушающих веществ, озоновый слой должен прийти к уровню 1980 года во второй половине 21 столетия. Однако не все так однозначно. Эмиссии парниковых газов, которые тоже необходимо контролировать, в той или иной мере влияют на озоновый слой, вызывая изменения в динамических атмосферных процессах.

Кроме того, наблюдаемое уменьшение содержания в атмосфере ряда ОРВ меньше спрогнозированного, что говорит о наличии источников эмиссии этих газов, несмотря на их запрет. Поэтому необходимо вкладываться в разработку новых методов и приборов и продолжать глобальный мониторинг как озона, так и озон-разрушающих веществ.

Следите за нашими новостями в Telegram

Автор:

Константин Крылов,

13 февраля, 2023

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

Биомедицинские и биологические науки.
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение.
Информатика. и общ.
Науки о Земле и окружающей среде.
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике

Биомедицина и науки о жизни

Бизнес и экономика
Химия и материаловедение
Информатика и связь
Науки о Земле и окружающей среде
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас

Представление статьи

Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Бесплатные информационные бюллетени SCIRP

Вершина

Озоновый слой может быть восстановлен в течение десятилетий, говорится в докладе ООН.0003

Изменение климата. Действия по спасению озонового слоя сработали, как и предполагалось, и он может восстановиться всего за несколько десятилетий, говорят в ООН.
Международное соглашение 1987 года о прекращении использования вредных химических веществ, которые повреждали слой, было успешным, говорится в основной оценке.
Озоновый слой представляет собой тонкую часть атмосферы Земли, которая поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца.
Когда он истощается, это излучение может достигать поверхности, причиняя потенциальный вред людям и другим живым существам.
Ультрафиолетовые лучи могут повреждать ДНК и вызывать солнечные ожоги, повышая долгосрочный риск таких проблем, как рак кожи.
Озоновый слой начал истощаться в 1970-х годах.
Хлорфторуглероды (ХФУ), которые обычно содержатся в аэрозольных баллончиках, холодильниках, пенопластовой изоляции и кондиционерах, обвиняют в разрушении озонового слоя.
- Экологические катастрофы, которые мы почти исправили
В 1985 году ученые обнаружили зияющую дыру в слое. Всего два года спустя был подписан Монреальский протокол, согласно которому 46 стран пообещали отказаться от вредных химических веществ.
Эта сделка позже стала первым договором ООН, получившим всеобщую ратификацию, и почти 99% запрещенных озоноразрушающих веществ были выведены из обращения.

Антарктическая озоновая дыра продолжала расширяться до 2000 года, после чего ее площадь и глубина стали медленно уменьшаться.
В отчете, подготовленном совместно агентствами ООН, США и ЕС, говорится, что Монреальский протокол работает, как и предполагалось.
В нем говорится, что при сохранении текущей политики озоновый слой будет восстановлен до значений 1980 года — до появления озоновой дыры — в разных точках в разных местах:
- 2066 над Антарктикой, где разрушение озонового слоя было худшее
- 2045 над Арктикой
- примерно через два десятилетия время везде
Хотя разрушение озона вредно из-за солнечной радиации, оно не является основной причиной изменения климата.
Но сохранение озонового слоя оказало положительное влияние на глобальное потепление, говорится в докладе, потому что некоторые вредные химические вещества, которые были выведены из употребления, являются мощными парниковыми газами.