Ang mga butas ng ozone ay hindi nagreresulta. Ang ozone layer ng Earth ay tinusok ng ozone hole: ang sangkatauhan ba ay nahaharap sa isang pandaigdigang sakuna

Mga apatnapung taon na ang nakalilipas, unang natuklasan na ang ozone layer sa atmospera ng daigdig ay nagsimulang maubos. Ang unang nakapansin nito ay ang mga British scientist na nagtrabaho sa isang research base sa Antarctica. Nalaman nila na sa ibabaw ng istasyon ng Halley Bay, halos huminto ang kapal ng ozone! Sa oras na iyon, ang mga posibleng sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi pa napag-aaralan, kaya't ang natitira na lamang para sa mga siyentipiko ay ang pagmasdan ang pag-unlad ng sitwasyon. At ang mga resulta ay hindi nakalulugod sa kanila - ang mga butas ng ozone ay hindi lamang hindi nagsara, ngunit kumalat pa sa malayo sa South Pole. Kaya nagkaroon ng impormasyon tungkol sa isang bagong pandaigdigang sakuna.

Ano nga ba ang mga butas ng ozone?

Ang Ozone ay isang gas na ginawa mula sa oxygen sa pamamagitan ng ultraviolet radiation mula sa araw. Ito, sa turn, ay pinipigilan ang pagpasa ng radiation na ito, ang epekto nito ay nakakapinsala sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ang isang layer ng gas na ito ay matatagpuan sa taas na halos dalawampung kilometro sa itaas ng ibabaw at pinoprotektahan ang planeta mula sa mga negatibong epekto ng solar energy. Ang mga butas ng ozone ay mga lugar kung saan bumababa ang kapal ng gas sa ilang kadahilanan. Sa yugtong ito, sapat pa rin na ipagpaliban ang ultraviolet, ngunit kung ang sangkatauhan ay walang gagawing pagbabago sa sitwasyon, pagkaraan ng ilang oras ang pag-ubos ng ozone layer ay hahantong sa katotohanan na ang nakakapinsalang radiation ay maaaring malayang tumagos sa kapaligiran, at pagkatapos ay ang pagkakaroon. ng buhay sa Earth ay magiging imposible.

Bakit lumilitaw ang mga butas ng ozone?

Paggalugad sa kalawakan

Gayunpaman, sa kabila ng malawak na pagkakaiba-iba ng mga posibleng bersyon, ang pinaka-malamang sa kanila ay nananatiling anthropogenic. Sa katunayan, sa kalagitnaan ng huling siglo, maraming mga paglulunsad ng mga rocket sa kalawakan, na ang bawat isa, na nag-alis, ay nag-iwan ng "butas" sa atmospera, na bumagsak sa ozone layer. Sa loob lamang ng tatlumpung taon ng paggalugad sa kalawakan, 30% ng proteksiyon na hadlang ng Earth, na nabuo sa loob ng apat na bilyong taon, ay nawasak!

Freon

Ang Freon ay isang mapanirang sangkap para sa ozone, na malawakang ginagamit kapwa sa pang-araw-araw na buhay at sa industriya. Ito ay nakapaloob sa halos lahat ng mga gas cartridge ng huling siglo: sa mga spray ng buhok, pabango, deodorant, mga pamatay ng apoy. Ito ay kahit na sa mga refrigerator at air conditioner! Hindi kataka-taka na araw-araw parami nang parami ang mga bagong ozone hole na lumitaw, at ang proteksiyon na layer ay naging payat at payat.

Mga solusyon

Sa ngayon, ang problema ay nananatiling talamak at may kaugnayan. Maraming mga kasunduan ang pinagtibay kung saan ang mga sangkap na nakakapinsala sa ozone layer ay ipinagbabawal na gamitin sa produksyon at industriya. Ngunit ito ay hindi sapat, dahil ang tanong ay hindi lamang upang ihinto ang pagkasira ng osono, ngunit din upang ibalik ito. At ang problemang ito ay hindi pa nalulutas.

Hindi lihim na ang ating planetang Earth ay natatangi sa solar system dahil ito ang tanging planeta kung saan umiiral ang buhay. At kasama ang pinagmulan ng buhay sa Earth ay posible salamat sa isang espesyal na proteksiyon na bola ng ozone na sumasaklaw sa ating planeta sa taas na 20-50 km. Ano ang ozone at bakit ito kailangan? Ang salitang "ozone" mismo ay isinalin mula sa Griyego bilang "amoy", dahil ito ang amoy nito na maaari nating maramdaman pagkatapos. Ang Ozone ay isang asul na gas, na binubuo ng mga triatomic molecule, sa katunayan, tulad ng isang mas puro oxygen. Ang halaga ng ozone ay napakalaki, dahil siya ang nagpoprotekta sa Earth mula sa mga nakakapinsalang epekto ng ultraviolet rays na nagmumula sa Araw. Sa kasamaang palad, tayong mga tao ay hindi pinahahalagahan kung ano ang nilikha ng kalikasan (o Diyos) sa loob ng bilyun-bilyong taon, at isa sa mga resulta ng mapanirang aktibidad ng tao ay ang paglitaw ng mga butas ng ozone, na pag-uusapan natin sa artikulong ngayon.

Ano ang mga butas ng ozone?

Upang magsimula, tukuyin natin ang mismong konsepto ng "ozone hole", kung ano ito. Ang katotohanan ay maraming tao ang nagkakamali na isipin ang butas ng ozone bilang isang uri ng puwang sa atmospera ng ating planeta, isang lugar kung saan ang ozone ball ay ganap na wala. Sa katunayan, hindi ito ganap na totoo, hindi ito ganap na wala, ang konsentrasyon lamang ng ozone sa lugar ng butas ng ozone ay ilang beses na mas mababa kaysa sa nararapat. Bilang isang resulta, mas madali para sa mga sinag ng ultraviolet na maabot ang ibabaw ng planeta, at magkaroon ng kanilang mapanirang epekto nang tumpak sa mga lugar ng mga butas ng ozone.

Saan matatagpuan ang mga butas ng ozone?

Well, sa kasong ito, ang tanong ng lokasyon ng mga butas ng ozone ay magiging natural. Ang unang ozone hole sa kasaysayan ay natuklasan noong 1985 sa Antarctica, ayon sa mga siyentipiko, ang diameter ng ozone hole na ito ay 1000 km. Bukod dito, ang butas ng ozone na ito ay may kakaibang pag-uugali: lumilitaw ito tuwing Agosto at nawawala sa simula ng taglamig upang muling lumitaw sa Agosto.

Maya-maya, isa pang butas ng ozone, bagaman mas maliit, ang natuklasan sa itaas ng Arctic. Sa ating panahon, maraming maliliit na butas ng ozone ang natagpuan sa iba't ibang lugar, ngunit ang butas ng ozone sa Antarctica ay sumasakop sa laki ng palad.

Larawan ng ozone hole sa Antarctica.

Paano nabuo ang mga butas ng ozone?

Ang katotohanan ay sa mga pole, dahil sa mababang temperatura doon, ang mga stratospheric na ulap ay nabuo na naglalaman ng mga kristal ng yelo. Kapag ang mga ulap na ito ay nakipag-ugnay sa molecular chlorine na pumapasok sa atmospera, isang buong serye ng mga molekula ng ozone ang nangyayari, ang resulta nito ay ang pagkasira ng mga molekula ng ozone, mayroong pagbawas sa dami nito sa atmospera. At bilang resulta, nabuo ang isang butas ng ozone.

Mga sanhi ng ozone hole

Ano ang mga sanhi ng ozone hole? Mayroong ilang mga dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, at ang pinakamahalaga sa kanila ay ang polusyon sa kapaligiran. Maraming mga pabrika, pabrika, flue gas thermal power plant ang naglalabas sa atmospera, kabilang ang masamang chlorine, at ito, na pumapasok na sa mga reaksiyong kemikal, ay gumagawa ng boom sa atmospera.

Gayundin, ang hitsura ng mga butas ng ozone sa isang malaking lawak ay nag-ambag sa mga pagsubok na nuklear na isinagawa noong nakaraang siglo. Sa panahon ng mga pagsabog ng nukleyar, ang mga nitrogen oxide ay pumapasok sa atmospera, na, na pumapasok sa mga reaksiyong kemikal na may ozone, ay sinisira din ito.

Ang mga eroplano na lumilipad sa mga ulap ay nag-aambag din sa pagbuo ng mga butas ng ozone, dahil ang bawat isa sa kanilang mga paglipad ay sinamahan ng paglabas ng parehong nitrogen oxide sa atmospera, na nakakapinsala sa ating proteksiyon na ozone balloon.

Mga kahihinatnan ng mga butas ng ozone

Ang mga kahihinatnan ng pagpapalawak ng mga butas ng ozone, siyempre, ay hindi ang pinaka-rosas - dahil sa pagtaas ng ultraviolet radiation, ang bilang ng mga taong may kanser sa balat ay maaaring tumaas. Bilang karagdagan, ang pangkalahatang kaligtasan sa sakit ng isang tao ay bumagsak, na humahantong sa maraming iba pang mga sakit. Gayunpaman, hindi lamang ang mga tao ang maaaring magdusa mula sa pinahusay na ultraviolet radiation na dumadaan sa butas ng ozone, kundi pati na rin, halimbawa, ang mga naninirahan sa itaas na mga layer ng karagatan: mga hipon, alimango, algae. Bakit mapanganib para sa kanila ang mga butas ng ozone? Ang lahat ng parehong mga problema sa kaligtasan sa sakit.

Paano haharapin ang mga butas ng ozone

Ang solusyon sa problema ng mga butas ng ozone, iminungkahi ng mga siyentipiko ang mga sumusunod:

• Simulan ang pag-regulate ng paglabas ng mga elemento ng kemikal na sumisira sa ozone sa atmospera.
• Simulan na ibalik ang dami ng ozone sa pamamagitan ng piecework sa halip na mga butas ng ozone. Upang gawin ito sa paraang, sa tulong ng sasakyang panghimpapawid sa taas na 12-30 km, mag-spray ng piraso ng ozone sa kapaligiran. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pangangailangan para sa mga makabuluhang gastos sa ekonomiya, at, sayang, imposibleng mag-spray ng isang malaking halaga ng ozone sa atmospera nang sabay-sabay sa mga modernong teknolohiya.

Mga butas ng ozone, video

At sa konklusyon, isang kawili-wiling dokumentaryo tungkol sa mga butas ng ozone.

Una sa lahat, dapat na malinaw na ang ozone hole, salungat sa pangalan nito, ay hindi isang butas sa atmospera. Ang molekula ng ozone ay naiiba sa ordinaryong molekula ng oxygen dahil hindi ito binubuo ng dalawa, ngunit ng tatlong mga atomo ng oxygen na konektado sa isa't isa. Sa kapaligiran, ang ozone ay puro sa tinatawag na layer ng ozone, sa taas na humigit-kumulang 30 km sa loob ng stratosphere. Sa layer na ito, ang pagsipsip ng ultraviolet rays na ibinubuga ng Araw ay nagaganap - kung hindi, ang solar radiation ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa buhay sa ibabaw ng Earth. Samakatuwid, ang anumang banta sa ozone layer ay nararapat sa pinakaseryosong saloobin. Noong 1985, natuklasan ng mga siyentipikong British na nagtatrabaho sa South Pole na sa panahon ng tagsibol ng Antarctic, ang antas ng ozone sa atmospera ay mas mababa sa normal. Bawat taon sa parehong oras, ang halaga ng ozone ay nabawasan - minsan mas marami, minsan mas kaunti. Ang mga katulad ngunit hindi gaanong binibigkas na mga butas ng ozone ay lumitaw din sa North Pole noong tagsibol ng Arctic.

Sa mga sumunod na taon, nalaman ng mga siyentipiko kung bakit lumilitaw ang butas ng ozone. Kapag nagtatago ang araw at nagsimula ang mahabang polar night, mayroong matinding pagbaba sa temperatura, at nabubuo ang matataas na stratospheric na ulap, na naglalaman ng mga kristal na yelo. Ang hitsura ng mga kristal na ito ay nagdudulot ng isang serye ng mga kumplikadong reaksiyong kemikal na humahantong sa akumulasyon ng molekular na kloro (ang molekula ng klorin ay binubuo ng dalawang konektadong mga atomo ng klorin). Kapag lumitaw ang araw at nagsimula ang tagsibol ng Antarctic, sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag ng ultraviolet, ang mga intramolecular na bono ay nasira, at isang stream ng mga chlorine atoms ay dumadaloy sa atmospera. Ang mga atomo na ito ay kumikilos bilang mga katalista para sa conversion ng ozone sa simpleng oxygen, na nagpapatuloy ayon sa sumusunod na double scheme:

Cl + O 3 -> ClO + O 2 at ClO + O -> Cl + O 2

Bilang resulta ng mga reaksyong ito, ang mga molekula ng ozone (O 3) ay na-convert sa mga molekula ng oxygen (O 2), habang ang mga orihinal na atomo ng klorin ay nananatili sa isang libreng estado at muling nakikilahok sa prosesong ito (ang bawat molekula ng klorin ay sumisira ng isang milyong molekula ng ozone bago sila ay inalis mula sa atmospera sa ilalim ng iba pang mga kemikal na reaksyon). Bilang resulta ng kadena ng mga pagbabagong ito, nagsisimulang mawala ang ozone mula sa atmospera sa Antarctica, na bumubuo ng isang butas ng ozone. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon, sa pag-init, ang Antarctic vortices ay gumuho, sariwang hangin (na naglalaman ng bagong ozone) ay sumugod sa lugar, at ang butas ay nawala.

Noong 1987, ang Internasyonal na Kumperensya sa banta sa ozone layer ay ginanap sa Montreal, at ang mga industriyalisadong bansa ay sumang-ayon na bawasan, at kalaunan ay itigil, ang produksyon ng chlorinated at fluorinated hydrocarbons (chlorofluorocarbons, CFCs) — mga kemikal na sumisira sa ozone layer. Sa pamamagitan ng 1992, ang pagpapalit ng mga sangkap na ito ng mga ligtas ay naging matagumpay kung kaya't ang isang desisyon ay ginawa upang ganap na alisin ang mga ito noong 1996. Ngayon, naniniwala ang mga siyentipiko na sa loob ng limampung taon ay ganap na mababawi ang ozone layer.

Ang ozone hole ay itinuturing na isang lokal na pagbaba sa konsentrasyon ng ozone sa ozone layer ng Earth. Sa una, ipinapalagay ng mga eksperto na ang konsentrasyon ng ozone ay may posibilidad na magbago dahil sa mga particle na ibinubuga sa panahon ng anumang pagsabog ng atom.

Sa loob ng mahabang panahon, ang mga high-altitude na sasakyang panghimpapawid at mga flight ng spacecraft ay itinuturing na mga salarin para sa paglitaw ng mga butas ng ozone sa kapaligiran ng Earth.

Gayunpaman, sa kurso ng maraming pag-aaral at eksperimento, napatunayan na ang nilalaman ng ozone ay maaaring mag-iba nang husay dahil sa ilang mga natural na air pollutant na naglalaman ng nitrogen.

Ang mga pangunahing dahilan para sa paglitaw ng mga butas ng ozone

Matagal nang itinatag na ang pangunahing dami ng natural na ozone ay nakapaloob sa isang altitude na 15 hanggang 50 kilometro sa itaas ng ibabaw ng Earth - sa stratosphere. Ang Ozone ay nagdudulot ng pinakamalaking benepisyo nito sa pamamagitan ng pagsipsip ng malaking halaga ng ultraviolet solar radiation, na kung hindi man ay makakasama sa mga buhay na organismo sa ating planeta. Ang pagbaba sa konsentrasyon ng ozone sa isang tiyak na lugar ay maaaring dahil sa dalawang uri ng polusyon sa hangin. Kabilang dito ang:

1. Ang mga natural na proseso kung saan nangyayari ang polusyon sa hangin.
2. Anthropogenic polusyon ng kapaligiran ng Earth.

Ang mga proseso ng degassing ay patuloy na isinasagawa sa mantle ng Earth, bilang isang resulta kung saan ang iba't ibang mga organikong compound ay inilabas. Ang mga mud volcanoe at hydrothermal spring ay maaaring makabuo ng mga ganitong uri ng gas.

Bilang karagdagan, ang ilang mga gas ay matatagpuan sa crust ng lupa, na nasa isang malayang estado. Ang ilan sa kanila ay nakakaabot sa ibabaw ng lupa at nakakalat sa atmospera sa pamamagitan ng mga bitak sa crust ng lupa. Samakatuwid, ang pang-ibabaw na hangin sa ibabaw ng mga palanggana ng langis at gas ay kadalasang naglalaman ng mataas na antas ng methane. Ang mga uri ng polusyon na ito ay maaaring maiugnay sa natural - na nagaganap na may kaugnayan sa mga natural na phenomena.

Ang anthropogenic na polusyon sa hangin ay maaaring sanhi ng paglulunsad ng mga rocket sa kalawakan at paglipad ng supersonic jet aircraft. Gayundin, ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga compound ng kemikal ay inilabas sa atmospera sa panahon ng pagkuha at pagproseso ng maraming mineral mula sa bituka ng lupa.

Malaking pang-industriya na lungsod, na isang uri ng anthropogenic na pinagmumulan, ay gumaganap din ng mahalagang papel sa polusyon sa atmospera. Ang mga masa ng hangin sa naturang mga lugar ay nadudumihan ng malawak na daloy ng transportasyon sa kalsada, gayundin dahil sa mga emisyon mula sa iba't ibang mga pang-industriya na negosyo.

Ang kasaysayan ng pagtuklas ng mga butas ng ozone sa atmospera

Ang ozone hole ay unang natuklasan noong 1985 ng isang grupo ng mga British scientist na pinamumunuan ni Joe Farman. Ang diameter ng butas ay higit sa 1000 kilometro, at ito ay matatagpuan sa itaas ng Antarctica - sa Southern Hemisphere. Nagaganap taun-taon sa Agosto, ang ozone hole na ito ay nawala mula Disyembre hanggang Enero.

Ang 1992 ay minarkahan para sa mga siyentipiko sa pamamagitan ng katotohanan na sa ibabaw ng Northern Hemisphere sa Antarctica ay nabuo ang isa pang butas ng ozone, na may mas maliit na diameter. At noong 2008, ang diameter ng unang ozone phenomenon na natuklasan sa Antarctica ay umabot sa pinakamataas na sukat ng record nito - 27 milyong square kilometers.

Mga posibleng kahihinatnan ng pagpapalawak ng mga butas ng ozone

Dahil ang ozone layer ay idinisenyo upang protektahan ang ibabaw ng ating planeta mula sa labis na ultraviolet solar radiation, ang mga butas ng ozone ay maaaring ituring na isang phenomenon na talagang mapanganib para sa mga buhay na organismo. Ang pagbaba sa ozone layer ay makabuluhang nagpapataas ng daloy ng solar radiation, na maaaring makaapekto sa matalim na pagtaas sa bilang ng mga kanser sa balat. Hindi gaanong nakakapinsala ang hitsura ng mga butas ng ozone para sa mga halaman at hayop sa Earth.

Salamat sa atensyon ng publiko, ang Vienna Convention para sa Proteksyon ng Ozone Layer ay pinagtibay noong 1985. Pagkatapos ay mayroong tinatawag na Montreal Protocol, na pinagtibay noong 1987 at tinukoy ang isang listahan ng mga pinaka-mapanganib na chlorofluorocarbon. Kasabay nito, ang mga bansang gumagawa ng mga pollutant sa atmospera na ito ay nangako na limitahan ang kanilang paglabas, at pagsapit ng taong 2000 ay titigil nang buo.

Hypotheses tungkol sa natural na pinagmulan ng ozone hole

Ngunit ang mga siyentipikong Ruso ay naglathala ng kumpirmasyon ng hypothesis tungkol sa natural na pinagmulan ng Antarctic ozone hole. Noong 1999, inilathala ng NPO Typhoon ang isang gawaing pang-agham sa Moscow State University, kung saan, ayon sa mga kalkulasyon ng mga geophysicist na si A.P. Kapitsa at A.A. Gavrilov, ang Antarctic ozone hole ay umiral bago ito natuklasan sa pamamagitan ng direktang eksperimentong pamamaraan noong 1982, na, ayon sa Russian scientists, ay nagpapatunay sa hypothesis ng natural na pinagmulan ng ozone hole sa Antarctica.

Ang mga may-akda ng gawaing pang-agham na ito ay A.P. Kapitsa (kaugnay na miyembro ng Russian Academy of Sciences) b A.A. Gavrilov (Moscow State University). Ang dalawang siyentipiko ay pinamamahalaang upang maitaguyod na ang bilang ng mga katotohanan na sumasalungat sa anthropogenic hypothesis ng pinagmulan ng Antarctic ozone hole ay patuloy na lumalaki, at pagkatapos na patunayan na ang data sa abnormally mababang halaga ng kabuuang ozone sa Antarctica noong 1957-1959 ay tama, naging malinaw na ang sanhi ng mga butas ng ozone ay iba.sa anthropogenic.

Ang mga resulta ng pananaliksik nina Kapitsa at Gavrilov ay inilathala sa Doklady Akademii Nauk, 1999, tomo 366, blg. 4, p. 543-546

Ang ozone layer ay isang malawak na atmospheric belt na umaabot mula 10 hanggang 50 km sa ibabaw ng ibabaw ng Earth. Sa kemikal, ang ozone ay isang molekula na binubuo ng tatlong mga atomo ng oxygen (ang isang molekula ng oxygen ay naglalaman ng dalawang mga atomo). Ang konsentrasyon ng ozone sa atmospera ay napakababa, at ang maliliit na pagbabago sa dami ng ozone ay humantong sa malalaking pagbabago sa intensity ng ultraviolet na umaabot sa ibabaw ng lupa. Hindi tulad ng ordinaryong oxygen, ang ozone ay hindi matatag, madali itong nababago sa isang diatomic, matatag na anyo ng oxygen. Ang Ozone ay isang mas malakas na ahente ng oxidizing kaysa sa oxygen, at ginagawa nitong may kakayahang pumatay ng bakterya at pumipigil sa paglaki at pag-unlad ng halaman. Gayunpaman, dahil sa mababang konsentrasyon nito sa mga layer ng ibabaw ng hangin sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga tampok na ito ay halos hindi nakakaapekto sa estado ng mga sistema ng pamumuhay.

Ang mas mahalaga ay ang iba pang ari-arian nito, na ginagawang ganap na kailangan ang gas na ito para sa lahat ng buhay sa lupa. Ang ari-arian na ito ay ang kakayahan ng ozone na sumipsip ng matitigas (shortwave) ultraviolet (UV) radiation mula sa Araw. Ang quanta ng matapang na UV ay may sapat na enerhiya upang masira ang ilang mga bono ng kemikal, kaya ito ay tinutukoy bilang ionizing radiation. Tulad ng ibang radiation ng ganitong uri, X-ray at gamma radiation, nagdudulot ito ng maraming kaguluhan sa mga selula ng mga buhay na organismo. Ang ozone ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng mataas na enerhiya na solar radiation, na nagpapasigla sa reaksyon sa pagitan ng O2 at libreng oxygen atoms. Sa ilalim ng impluwensya ng katamtamang radiation, ito ay nabubulok, sumisipsip ng enerhiya ng radiation na ito. Kaya, ang paikot na prosesong ito ay "kumakain" ng mapanganib na ultraviolet.

Ang mga molekula ng ozone, tulad ng oxygen, ay neutral sa kuryente, i.e. walang singil sa kuryente. Samakatuwid, ang magnetic field mismo ng Earth ay hindi nakakaapekto sa pamamahagi ng ozone sa atmospera. Ang itaas na layer ng atmospera - ang ionosphere, halos kasabay ng ozone layer.

Sa mga polar zone, kung saan ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ng Earth ay sarado sa ibabaw nito, ang pagbaluktot ng ionosphere ay napakahalaga. Ang bilang ng mga ion, kabilang ang ionized oxygen, sa itaas na mga layer ng atmospera ng mga polar zone ay nabawasan. Ngunit ang pangunahing dahilan para sa mababang nilalaman ng ozone sa rehiyon ng mga pole ay ang mababang intensity ng solar radiation, na bumabagsak kahit na sa panahon ng polar day sa maliliit na anggulo sa abot-tanaw, at sa panahon ng polar night ay ganap na wala. Ang lugar ng mga polar na "butas" sa ozone layer ay isang maaasahang tagapagpahiwatig ng mga pagbabago sa kabuuang atmospheric ozone.

Ang nilalaman ng ozone sa atmospera ay nagbabago dahil sa maraming natural na dahilan. Ang mga pana-panahong pagbabagu-bago ay nauugnay sa mga siklo ng aktibidad ng solar; maraming mga bahagi ng mga gas ng bulkan ang may kakayahang sirain ang ozone, kaya ang pagtaas ng aktibidad ng bulkan ay humahantong sa pagbaba sa konsentrasyon nito. Ang mga sangkap na sumisira sa ozone ay kumakalat sa malalaking lugar dahil sa mataas, sobrang hurricane na bilis ng mga agos ng hangin sa stratosphere. Hindi lamang ang mga ozone depleter ang dinadala, kundi pati na rin ang ozone mismo, kaya ang mga kaguluhan sa konsentrasyon ng ozone ay mabilis na kumalat sa malalaking lugar, at ang mga lokal na maliliit na "butas" sa kalasag ng ozone, na dulot, halimbawa, ng isang paglulunsad ng rocket, ay medyo mabilis na nakuha. Sa mga polar na rehiyon lamang ang hangin ay hindi aktibo, bilang isang resulta kung saan ang pagkawala ng ozone doon ay hindi nabayaran ng pag-anod nito mula sa iba pang mga latitude, at ang mga polar na "ozone hole", lalo na sa South Pole, ay napakatatag.

Pinagmumulan ng pagkasira ng ozone layer. Kabilang sa mga nakakasira ng ozone layer ay:

1) Mga Freon.

Ang ozone ay nawasak sa ilalim ng impluwensya ng mga chlorine compound na kilala bilang mga freon, na, na nawasak din sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation, ay naglalabas ng chlorine, na "napunit" ang "ikatlong" atom mula sa mga molekula ng ozone. Ang klorin ay hindi bumubuo ng mga compound, ngunit nagsisilbing isang "pagkalagot" na katalista. Kaya, ang isang chlorine atom ay nagagawang "sirain" ang maraming ozone. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga chlorine compound ay maaaring manatili sa kapaligiran mula 50 hanggang 1500 taon (depende sa komposisyon ng sangkap) ng Earth. Ang mga obserbasyon sa ozone layer ng planeta ay isinagawa ng mga ekspedisyon ng Antarctic mula noong kalagitnaan ng 1950s.

Ang butas ng ozone sa Antarctica, na tumataas sa tagsibol at bumababa sa taglagas, ay natuklasan noong 1985. Ang pagtuklas ng mga meteorologist ay nagdulot ng isang kadena ng mga kahihinatnan ng isang pang-ekonomiyang kalikasan. Ang katotohanan ay ang pagkakaroon ng isang "butas" ay sinisi sa industriya ng kemikal, na gumagawa ng mga sangkap na naglalaman ng mga freon na nag-aambag sa pagkasira ng ozone (mula sa mga deodorant hanggang sa mga yunit ng pagpapalamig).

Walang pinagkasunduan sa tanong kung gaano ang kasalanan ng isang tao sa pagbuo ng "mga butas ng ozone".

Sa isang banda, oo, siguradong nagkasala. Ang produksyon ng mga ozone-depleting compound ay dapat mabawasan o, mas mabuti pa, ganap na ihinto. Ibig sabihin, iwanan ang buong sektor ng industriya, na may turnover na maraming bilyong dolyar. At kung hindi ka tumanggi, pagkatapos ay ilipat ito sa isang "ligtas" na track, na nagkakahalaga din ng pera.

Ang punto ng view ng mga nag-aalinlangan: ang impluwensya ng tao sa mga proseso ng atmospera, para sa lahat ng pagkasira nito sa isang lokal na antas, sa isang planetary scale ay bale-wala. Ang kampanyang anti-freon ng "mga gulay" ay may ganap na transparent na pang-ekonomiya at pampulitikang background: sa tulong nito, ang malalaking korporasyong Amerikano (DuPont, halimbawa) ay pinipigilan ang kanilang mga dayuhang kakumpitensya sa pamamagitan ng pagpapataw ng mga kasunduan sa "proteksyon sa kapaligiran" sa antas ng estado at sapilitang pagpapakilala ng isang bagong teknolohikal na rebolusyon, na kung saan ay mas mahina ang ekonomiya na mga estado ay hindi makatiis.

2) Mataas na altitude na sasakyang panghimpapawid.

Ang pagkasira ng ozone layer ay pinadali hindi lamang ng mga freon na inilabas sa atmospera at pagpasok sa stratosphere. Ang mga nitrogen oxide, na nabuo sa panahon ng mga pagsabog ng nukleyar, ay kasangkot din sa pagkasira ng ozone layer. Ngunit ang mga nitrogen oxide ay nabuo din sa mga combustion chamber ng mga high-altitude na turbojet engine ng sasakyang panghimpapawid. Ang mga nitrogen oxide ay nabuo mula sa nitrogen at oxygen na naroroon. Ang rate ng pagbuo ng nitrogen oxides ay mas malaki, mas mataas ang temperatura, ibig sabihin, mas malaki ang lakas ng engine.

Hindi lamang mahalaga ang lakas ng makina ng isang sasakyang panghimpapawid, kundi pati na rin ang altitude kung saan ito lumilipad at naglalabas ng mga nitrogen oxide na sumisira sa ozone. Ang mas mataas na oksido o nitrous oxide ay nabuo, mas mapanira ito para sa ozone.

Ang kabuuang halaga ng nitrogen oxide na inilalabas sa atmospera bawat taon ay tinatantya sa 1 bilyong tonelada. Humigit-kumulang sangkatlo ng halagang ito ay ibinubuga ng sasakyang panghimpapawid na higit sa average na antas ng tropopause (11 km). Tulad ng para sa sasakyang panghimpapawid, ang pinaka-nakakapinsalang emisyon ay mga sasakyang panghimpapawid ng militar, ang bilang nito ay nasa sampu-sampung libo. Sila ay lumilipad pangunahin sa taas ng ozone layer.

3) Mga mineral na pataba.

Ang ozone sa stratosphere ay maaari ding bumaba dahil sa ang katunayan na ang nitrous oxide N2O ay pumapasok sa stratosphere, na nabuo sa panahon ng denitrification ng nitrogen na nakagapos ng bakterya ng lupa. Ang parehong denitrification ng nakagapos na nitrogen ay isinasagawa din ng mga mikroorganismo sa itaas na layer ng mga karagatan at dagat. Ang proseso ng denitrification ay direktang nauugnay sa dami ng nakagapos na nitrogen sa lupa. Kaya, makatitiyak ang isa na sa pagtaas ng dami ng mga mineral na pataba na inilapat sa lupa, ang dami ng nabuong nitrous oxide N2O ay tataas din sa parehong lawak. Dagdag pa, ang mga nitrogen oxide ay nabuo mula sa nitrous oxide, na humahantong sa pagkasira ng stratospheric ozone.

4) Mga pagsabog ng nuklear.

Ang mga pagsabog ng nuklear ay naglalabas ng maraming enerhiya sa anyo ng init. Ang temperatura na katumbas ng 60,000 K ay nakatakda sa loob ng ilang segundo pagkatapos ng pagsabog ng nuklear. Ito ang enerhiya ng bolang apoy. Sa isang napakainit na kapaligiran, nagaganap ang mga ganitong pagbabago ng mga kemikal na sangkap, na maaaring hindi nangyayari sa ilalim ng normal na mga kondisyon, o nagpapatuloy nang napakabagal. Tulad ng para sa ozone, ang pagkawala nito, ang pinaka-mapanganib para dito ay ang mga oxides ng nitrogen na nabuo sa panahon ng mga pagbabagong ito. Kaya, sa panahon mula 1952 hanggang 1971, bilang resulta ng mga pagsabog ng nukleyar, humigit-kumulang 3 milyong tonelada ng nitrogen oxide ang nabuo sa kapaligiran. Ang kanilang karagdagang kapalaran ay ang mga sumusunod: bilang isang resulta ng paghahalo ng kapaligiran, nahulog sila sa iba't ibang taas, kabilang ang atmospera. Doon sila pumasok sa mga reaksiyong kemikal na may partisipasyon ng ozone, na humahantong sa pagkasira nito. ozone hole stratosphere ecosystem

5) Pagsunog ng gasolina.

Ang nitrous oxide ay matatagpuan din sa mga flue gas mula sa mga power plant. Sa totoo lang, ang katotohanan na ang nitrogen oxide at dioxide ay naroroon sa mga produkto ng pagkasunog ay kilala sa mahabang panahon. Ngunit ang mga mas mataas na oxide na ito ay hindi nakakaapekto sa ozone. Sila, siyempre, ay nagpaparumi sa kapaligiran, nag-aambag sa pagbuo ng smog sa loob nito, ngunit mabilis na inalis mula sa troposphere. Ang nitrous oxide, tulad ng nabanggit na, ay mapanganib para sa ozone. Sa mababang temperatura, nabuo ito sa mga sumusunod na reaksyon:

N2 + O + M = N2O + M,

2NH3 + 2O2 =N2O = 3H2.

Ang sukat ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay napakahalaga. Sa ganitong paraan, humigit-kumulang 3 milyong tonelada ng nitrous oxide ang nabubuo sa atmospera bawat taon! Ang figure na ito ay nagpapahiwatig na ang pinagmumulan ng ozone depletion ay makabuluhan.

Ozone hole sa Antarctica

Ang isang makabuluhang pagbaba sa kabuuang ozone sa Antarctica ay unang iniulat noong 1985 ng British Antarctic Survey batay sa pagsusuri ng data mula sa Halle Bay Ozone Station (76 degrees S). Ang pag-ubos ng ozone ay naobserbahan din ng serbisyong ito sa Argentine Islands (65 degrees S).

Mula Agosto 28 hanggang Setyembre 29, 1987, 13 na flight ng laboratoryo na sasakyang panghimpapawid sa Antarctic ang isinagawa. Ginawang posible ng eksperimento na mairehistro ang pinagmulan ng butas ng ozone. Nakuha ang mga sukat nito. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang pinakamalaking pagbaba sa dami ng ozone ay naganap sa mga taas na 14 - 19 km. Dito, nairehistro ng mga instrumento ang pinakamalaking dami ng aerosol (mga layer ng aerosol). Lumalabas na ang mas maraming aerosol sa isang partikular na altitude, mas kaunting ozone ang mayroon. Sasakyang panghimpapawid - ang laboratoryo ay nagrehistro ng pagbaba sa ozone na katumbas ng 50%. Mas mababa sa 14 km. Ang mga pagbabago sa ozone ay hindi gaanong mahalaga.

Sa simula ng Oktubre 1985, ang butas ng ozone (ang pinakamababang halaga ng ozone) ay sumasaklaw sa mga antas ng presyon mula 100 hanggang 25 hPa, at noong Disyembre ang hanay ng mga taas kung saan ito naobserbahan ay lumalawak.

Sinusukat ng maraming mga eksperimento hindi lamang ang dami ng ozone at iba pang maliliit na sangkap ng atmospera, kundi pati na rin ang temperatura. Ang pinakamalapit na relasyon ay naitatag sa pagitan ng dami ng ozone sa stratosphere at ng temperatura ng hangin doon. Ito ay lumabas na ang likas na katangian ng pagbabago sa dami ng ozone ay malapit na nauugnay sa thermal rehimen ng stratosphere sa Antarctica.

Ang pagbuo at pag-unlad ng ozone hole sa Antarctica ay naobserbahan ng mga British scientist noong 1987. Sa tagsibol, ang kabuuang nilalaman ng ozone ay nabawasan ng 25%.

Sinukat ng mga Amerikanong mananaliksik ang ozone at iba pang maliliit na bahagi ng atmospera (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) sa Antarctic sa taglamig at unang bahagi ng tagsibol ng 1987 gamit ang isang espesyal na spectrometer. Ang data mula sa mga sukat na ito ay naging posible upang ilarawan ang isang lugar sa paligid ng South Pole kung saan ang dami ng ozone ay nababawasan. Ito ay naka-out na ang rehiyon na ito coincides halos eksakto sa matinding polar stratospheric vortex. Kapag dumadaan sa gilid ng puyo ng tubig, ang halaga ng hindi lamang ozone ay nagbago nang malaki, kundi pati na rin ang iba pang maliliit na sangkap na nakakaapekto sa pagkasira ng osono. Sa loob ng ozone hole (o, sa madaling salita, ang polar stratospheric vortex), ang mga konsentrasyon ng HCl, NO2, at nitric acid ay makabuluhang mas mababa kaysa sa labas ng vortex. Nangyayari ito dahil ang mga chlorin sa malamig na polar night ay sumisira ng ozone sa mga kaukulang reaksyon, na kumikilos bilang mga catalyst sa kanila. Nasa catalytic cycle na may partisipasyon ng chlorine na ang pangunahing pagbaba sa konsentrasyon ng ozone ay nangyayari (hindi bababa sa 80% ng pagbaba na ito).

Ang mga reaksyong ito ay nagaganap sa ibabaw ng mga particle na bumubuo sa polar stratospheric na ulap. Nangangahulugan ito na mas malaki ang lugar ng ibabaw na ito, ibig sabihin, mas maraming mga particle ng stratospheric cloud, at samakatuwid ang mga ulap mismo, mas mabilis na nabubulok ang ozone, na nangangahulugan na ang butas ng ozone ay nabuo nang mas mahusay.