Din oxigen sub influența razelor ultraviolete. Atmosfera Pământului are un strat de ozon la o altitudine de aproximativ 25 de kilometri: un strat din acest gaz înconjoară dens planeta noastră, protejând-o de concentrații mari de radiații ultraviolete. Dacă nu ar fi acest gaz, radiațiile intense ar putea ucide toată viața de pe Pământ.

Stratul de ozon este destul de subțire, nu poate proteja complet planeta de pătrunderea radiațiilor, ceea ce are un efect dăunător asupra stării și provoacă boli. Dar multă vreme a fost suficient pentru a proteja Pământul de pericole.

În anii 1980, s-a descoperit că există zone în stratul de ozon în care conținutul acestui gaz este mult redus - așa-numitele găuri de ozon. Prima gaură a fost descoperită peste Antarctica de către oamenii de știință britanici, aceștia au fost uimiți de amploarea fenomenului - o secțiune cu un diametru de peste o mie de kilometri nu avea aproape niciun strat protector și era supusă la radiații ultraviolete mai puternice.

Ulterior, au fost găsite și alte găuri de ozon, de dimensiuni mai mici, dar nu mai puțin periculoase.

Motive pentru formarea găurilor de ozon

Mecanismul de formare a stratului de ozon în atmosfera Pământului este destul de complex și diverse motive pot duce la încălcarea acestuia. La început, oamenii de știință au oferit multe versiuni: atât influența particulelor formate în timpul exploziilor atomice, cât și impactul erupției vulcanului El Chicon, chiar și opiniile au fost exprimate despre activitățile extratereștrilor.

Motivele epuizării stratului de ozon pot fi lipsa radiației solare, formarea norilor stratosferici, vortexurile polare, dar cel mai adesea concentrația acestui gaz scade din cauza reacțiilor sale cu diferite substanțe, care pot fi atât naturale, cât și antropice. . Moleculele sunt distruse sub influența hidrogenului, oxigenului, clorului, compușilor organici. Până acum, oamenii de știință nu pot spune fără echivoc dacă formarea găurilor de ozon este cauzată în principal de activitatea umană sau dacă este naturală.

S-a dovedit că freonii eliberați în timpul funcționării multor dispozitive provoacă pierderi de ozon la latitudini medii și înalte, dar nu afectează formarea găurilor de ozon polar.

Este probabil ca combinația multor factori, atât umani, cât și naturali, să ducă la formarea găurilor de ozon. Pe de o parte, activitatea vulcanică a crescut, pe de altă parte, oamenii au început să influențeze grav natura - stratul de ozon poate nu numai de la eliberarea de freon, ci și de la o coliziune cu sateliți eșuați. Datorită scăderii numărului de vulcani în erupție de la sfârșitul secolului al XX-lea și restricționării utilizării freonilor, situația a început să se îmbunătățească ușor: oamenii de știință au înregistrat recent o mică gaură deasupra Antarcticii. Un studiu mai detaliat al epuizării stratului de ozon va face posibilă prevenirea apariției acestor zone.

În ultimii ani, oamenii de știință au observat cu o alarmă tot mai mare epuizarea stratului de ozon al atmosferei, care este un ecran de protecție împotriva radiațiilor ultraviolete. Pericolul constă în faptul că radiațiile ultraviolete sunt dăunătoare organismelor vii.

Sub acțiunea radiațiilor ultraviolete, moleculele de oxigen se descompun în atomi liberi, care la rândul lor se pot alătura altor molecule de oxigen pentru a forma ozon. Atomii de oxigen liberi pot reacționa și cu moleculele de ozon pentru a forma două molecule de oxigen. Astfel, se stabilește și se menține un echilibru între oxigen și ozon.

Cu toate acestea, poluarea de tip freon catalizează (accelerează) procesul de descompunere a ozonului, rupând echilibrul dintre acesta și oxigen în direcția reducerii concentrației de ozon.

Având în vedere pericolul care planează asupra planetei, comunitatea internațională a făcut primul pas spre rezolvarea acestei probleme. A fost semnat un acord internațional, conform căruia producția de freoni în lume până în 1999. Ar trebui redus cu aproximativ 50%.

Ozon

Ozonul (O3) este un gaz agresiv cu efect oxidant puternic. Tradus din greacă, ozon înseamnă „miros”, deoarece are un miros ascuțit, înțepător. Acest miros poate fi simțit după o furtună.

Ozonul se formează în atmosferă atunci când razele ultraviolete cu undă scurtă de mare energie și descărcări electrice acționează asupra oxigenului. Energia mare împarte oxigenul în atomi individuali, care se leagă cu oxigenul molecular pentru a forma ozon.

Moleculele de ozon sunt foarte instabile și se descompun ușor, astfel încât această reacție este reversibilă.

Rolul ecologic al ozonului este dublu.

Format în apropierea suprafeței Pământului ca o componentă a smog-ului fotochimic, ozonul este extrem de dăunător deoarece are proprietăți oxidante puternice și irită mucoasele ochilor și ale căilor respiratorii. La suprafața Pământului, ozonul se formează în timpul descărcărilor fulgerelor și ca urmare a reacțiilor fotochimice dintre oxizii de azot și hidrocarburile volatile eliberate din gazele de eșapament ale mașinilor. Pe lângă ozon, în urma acestor reacții, se formează o serie de substanțe agresive. Sunt și oxidanți puternici, au efect iritant, unii dintre ei sunt cancerigeni. Combinația acestor substanțe se numește smog fotochimic.

Format în stratosfera superioară, ozonul formează stratul de ozon, care protejează organismele Pământului de acțiunea razelor ultraviolete cu unde scurte. Până la 98% din energia razelor ultraviolete cu unde scurte ale Soarelui este cheltuită pentru reacțiile de sinteză a ozonului, datorită cărora acestea nu ajung la suprafața Pământului și nu au un efect dăunător asupra organismului. Pentru aceasta, stratul de ozon este numit „scutul protector” al Pământului. Fără el, viața nu ar putea exista pe suprafața Pământului.

Formarea stratului de ozon a devenit posibilă atunci când concentrația de oxigen din atmosferă a atins 1% din nivelul actual. Apariția stratului de ozon a permis vieții să ajungă pe uscat, în timp ce înainte viața putea exista doar în ocean.

Stratul de ozon (ozonosfera) acopera intregul glob si este situat la altitudini de la 10 la 50 km cu o concentratie maxima de ozon la o altitudine de 20-25 km. Saturația atmosferei cu ozon este în continuă schimbare în orice parte a planetei, atingând un maxim primăvara în regiunea subpolară.

Stratul de ozon îndeplinește două funcții importante în atmosferă:

• Protejează organismele de efectele nocive ale razelor ultraviolete care provoacă arsuri solare, cancer de piele, cataractă (încețoșarea cristalinului ochiului), slăbirea sistemului imunitar;
• Formează stratosfera - un strat al atmosferei în care temperatura crește odată cu înălțimea, ceea ce limitează procesele de formare a vremii la troposferă: straturile superioare încălzite ale atmosferei împiedică creșterea aerului de suprafață mai rece. Dacă nu ar fi stratul de ozon, atunci temperatura atmosferei ar scădea treptat odată cu înălțimea, iar regimul de temperatură al Pământului ar fi complet diferit.

Epuizarea stratului de ozon

La mijlocul anilor 1960. oamenii de știință au ajuns la concluzia că există factori care distrug ozonul din atmosferă. Astfel de factori sunt radicalii liberi din vaporii de apă și oxizii de azot eliberați în stratosferă odată cu evacuarea aeronavelor supersonice și care provin din straturile inferioare ale troposferei.

În 1973, chimiștii americani F. Rowland și M. Molina au descoperit că ozonul este distrus de clorofluorocarburi, cunoscute sub numele de freoni. Pentru această descoperire F. Rowland și M. Molina în 1996. a fost distins cu Premiul Nobel.

În 1984 un grup de oameni de știință americani conduși de D. Farman a publicat date din cercetările efectuate în Antarctica. Ei au arătat că în primăvara anului 1983 conținutul de ozon de peste Antarctica a scăzut la 40%. Potrivit lui D. Farman, „cerul de deasupra Antarcticii era literalmente gol și era groaznic” (Roun Sh., 1993).

Scăderea concentrației de ozon în Antarctica a fost numită „gaura de ozon”. În prezent, dimensiunile „găurii” sunt aproape egale cu suprafața acestui continent.

Scăderea bruscă a concentrației de ozon peste Antarctica se explică prin mai multe motive:

• Formarea ozonului este posibilă numai în prezența razelor ultraviolete, nu are loc în timpul nopții polare;
• Temperaturile scăzute contribuie la formarea norilor de gheață stratosferici peste Antarctica, pe ale căror particule sunt accelerate reacțiile de distrugere a ozonului;
• Circulația maselor de aer peste Antarctica are câteva caracteristici: primăvara se formează curenți turbionari ascendenți, aspirând în această zonă aer din troposferă cu un conținut scăzut de ozon și împiedicând intrarea aerului bogat în ozon de la latitudinile mijlocii.

Principalul motiv pentru scăderea concentrației de ozon peste Antarctica este formarea de nori de gheață stratosferici deasupra acesteia, asupra particulelor cărora sunt activate procesele de distrugere a ozonului prin clor.

După descoperirea „găurii de ozon” de deasupra Antarcticii, au fost efectuate cercetări științifice pentru a studia efectul concentrației de ozon din atmosferă asupra obiectelor biologice. S-a constatat că odată cu scăderea concentrației de ozon cu 1%, gradul de pătrundere a razelor ultraviolete în atmosferă crește cu 1,5 - 2%. Aceasta contribuie la creșterea incidenței cancerului de piele, a cataractei, la scăderea imunității organismelor etc.

Oamenii de știință au concluzionat că dozele crescute de radiații ultraviolete reduc calitatea semințelor, rezistența plantelor la secetă, boli și reduc producția de fitoplancton antarctic și supraviețuirea alevinilor de pește, ceea ce poate avea un efect catastrofal asupra pescuitului global. Cu o scădere a conținutului de ozon din atmosferă cu 25%, producția de fitoplancton ar putea scădea cu 35%.

De atunci, măsurătorile au confirmat epuizarea pe scară largă a stratului de ozon pe aproape întreaga planetă. De exemplu, în Rusia în ultimii zece ani, concentrația stratului de ozon a scăzut cu 4-6% iarna și cu 3% vara.

În prezent, epuizarea stratului de ozon este recunoscută de toți ca o amenințare serioasă la adresa securității mediului global. O scădere a concentrației de ozon slăbește capacitatea atmosferei de a proteja întreaga viață de pe Pământ de radiațiile ultraviolete brutale (radiații UV). Organismele vii sunt foarte vulnerabile la radiațiile ultraviolete, deoarece energia chiar și a unui foton din aceste raze este suficientă pentru a distruge legăturile chimice din majoritatea moleculelor organice. Nu întâmplător, în zonele cu conținut scăzut de ozon, arsurile solare sunt numeroase, o creștere a cancerului de piele etc. Pe lângă bolile de piele, este posibilă dezvoltarea bolilor oculare (cataractă etc.), suprimarea sistemului imunitar etc.

De asemenea, s-a stabilit că, sub influența radiațiilor ultraviolete puternice, plantele își pierd treptat capacitatea de fotosinteză, iar întreruperea activității vitale a planctonului duce la o rupere a lanțurilor trofice ale biotei ecosistemelor acvatice etc.

Știința nu a stabilit încă pe deplin care sunt principalele procese care încalcă stratul de ozon. Se presupune atât originea naturală, cât și antropică a „găurilor de ozon”. Acesta din urmă, conform celor mai mulți oameni de știință, este mai probabil și este asociat cu un conținut crescut de clorofluorocarburi (freoni). Freonii sunt utilizați pe scară largă în producția industrială și în viața de zi cu zi (unități de răcire, solvenți, pulverizatoare, pachete de aerosoli etc.). Ridicați în atmosferă, freonii se descompun odată cu eliberarea de oxid de clor, care are un efect dăunător asupra moleculelor de ozon.

Potrivit organizației internaționale de mediu Greenpeace, principalii furnizori de clorofluorocarburi (freoni) sunt SUA - 30,85%, Japonia - 12,42%, Marea Britanie - 8,62% și Rusia - 8,0%. Statele Unite au făcut o „găură” în stratul de ozon cu o suprafață de 7 milioane de kilometri pătrați, Japonia - 3 milioane de kilometri pătrați, care este de 7 ori mai mare decât suprafața Japoniei în sine. Recent, s-au construit fabrici în SUA și într-o serie de țări occidentale pentru producerea de noi tipuri de agenți frigorifici (hidroclorofluorocarburi) cu un potențial scăzut de epuizare a stratului de ozon.

După ce au evaluat volumul producției de clorofluorocarburi și eliberarea lor în atmosferă, oamenii de știință au ajuns la concluzia că acest lucru duce la distrugerea inevitabilă a stratului de ozon.

Au avut loc întâlniri internaționale și au fost semnate o serie de acorduri cu privire la problemele reducerii emisiilor de clorofluorocarburi în atmosferă. În 1989 La Conferința Internațională de la Helsinki, 81 de țări au ajuns la un acord pentru a opri producția de toate tipurile de clorofluorocarburi până în anul 2000.

Conform protocolului Conferinței de la Montreal (1990), revizuit ulterior la Londra (1991) și Copenhaga (1992), s-a avut în vedere reducerea emisiilor de clorofluorocarburi cu 50% până în 1998. Potrivit art. 56 din Legea Federației Ruse privind protecția mediului, în conformitate cu acordurile internaționale, toate organizațiile și întreprinderile sunt obligate să reducă și, ulterior, să oprească complet producția și utilizarea substanțelor care epuizează stratul de ozon. Legea prevede următorul set de măsuri pentru protejarea stratului de ozon:

• Organizarea observațiilor asupra modificărilor stratului de ozon sub influența activității economice și a altor procese;
• Respectarea standardelor de emisii maxime admise de substanțe care afectează negativ starea stratului de ozon;
• Reglementarea producerii și utilizării substanțelor chimice care epuizează stratul de ozon.

În anul 1993, în țara noastră a fost înființată o Comisie interdepartamentală, a cărei sarcină este de a coordona activitățile diferitelor organizații pentru îndeplinirea obligațiilor internaționale de protecție a stratului de ozon și oprirea producției de substanțe care epuizează stratul de ozon până în anul 2000. Există, de asemenea, o dezvoltare intensă și o implementare a măsurilor de reducere drastică a emisiilor de compuși de sulf, oxizi de azot și alți poluanți atmosferici cei mai periculoși.

Chiar dacă protocolul este implementat de toate țările, problema protejării oamenilor de radiațiile UV trebuie abordată în continuare, deoarece multe dintre clorofluorocarburi pot persista în atmosferă de sute de ani.

În prezent, stratul de ozon este epuizat cu o rată de 0,5 - 0,7% pe an.

Măsurile de reducere a epuizării stratului de ozon sunt:

• O interdicție globală a utilizării clorofluorocarburilor în zonele în care acestea pot fi înlocuite cu alte substanțe;
• Utilizarea clorofluorocarburilor din frigidere și aparate de aer condiționat uzate;
• Interzicerea completă a producției de clorofluorocarburi, galoane, cloroform și tetraclorură de carbon.

Cu toate acestea, problema epuizării stratului de ozon nu se limitează la efectele dăunătoare ale CFC-urilor și halonilor. Ca toate celelalte procese biosferice, concentrația de ozon în atmosferă depinde de mulți factori, de relația dintre toate mecanismele de formare și distrugere a acestuia. În special, concentrația de ozon este afectată de:

• Intensitatea radiațiilor ultraviolete - depinde de activitatea Soarelui, care are cicluri de 11 - ani și mai lungi;
• Conținutul de oxigen din atmosferă depinde de producția de O2 de către plante. Se reduce prin defrișarea umană, arătura solurilor, în care procesele de descompunere a materiei organice sunt accelerate, și arderea combustibililor fosili;
• Erupții vulcanice - aduc în atmosferă cantități uriașe de praf care captează lumina solară, oxizi de azot și sulf;
• Poluarea atmosferică prin emisii industriale (oxizi de azot, praf, aerosoli de acid sulfuric) - picăturile de acid sunt centre de condensare a vaporilor de apă și, prin urmare, cauza formării norilor.

O serie de oameni de știință continuă să insiste asupra originii naturale a „găurii de ozon”. Ei văd motivele apariției sale în variabilitatea naturală a ozonosferei, activitatea ciclică a Soarelui, în timp ce alții asociază aceste procese cu ruperea și degazarea Pământului.

În primul rând, ar trebui să fie clar că gaura de ozon, contrar numelui său, nu este o gaură în atmosferă. Molecula de ozon diferă de molecula obișnuită de oxigen prin aceea că este formată nu din doi, ci din trei atomi de oxigen conectați unul cu celălalt. În atmosferă, ozonul este concentrat în așa-numitul strat de ozon, la o altitudine de aproximativ 30 km în stratosferă. În acest strat are loc absorbția razelor ultraviolete emise de Soare - în caz contrar radiația solară ar putea provoca un mare rău vieții de pe suprafața Pământului. Prin urmare, orice amenințare la adresa stratului de ozon merită cea mai serioasă atitudine. În 1985, oamenii de știință britanici care lucrau la Polul Sud au descoperit că în timpul primăverii antarctice, nivelul de ozon din atmosferă era semnificativ sub normal. În fiecare an, în același timp, cantitatea de ozon a scăzut - uneori mai mult, alteori mai puțin. Găuri de ozon similare, dar mai puțin pronunțate, au apărut și peste Polul Nord în timpul primăverii arctice.

În anii următori, oamenii de știință și-au dat seama de ce apare gaura de ozon. Când soarele se ascunde și începe noaptea polară lungă, are loc o scădere bruscă a temperaturii și se formează nori stratosferici înalți, care conțin cristale de gheață. Apariția acestor cristale determină o serie de reacții chimice complexe care duc la acumularea de clor molecular (molecula de clor este formată din doi atomi de clor legați). Când apare soarele și începe primăvara antarctică, sub influența razelor ultraviolete, legăturile intramoleculare sunt rupte, iar un flux de atomi de clor se năpustește în atmosferă. Acești atomi acționează ca catalizatori pentru conversia ozonului în oxigen simplu, procedând conform următoarei scheme duble:

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

Ca urmare a acestor reacții, moleculele de ozon (O 3) sunt transformate în molecule de oxigen (O 2), în timp ce atomii de clor inițiali rămân în stare liberă și participă din nou la acest proces (fiecare moleculă de clor distruge un milion de molecule de ozon înainte de a fi sunt îndepărtate din atmosferă sub alte reacții chimice). Ca urmare a acestui lanț de transformări, ozonul începe să dispară din atmosferă peste Antarctica, formând o gaură de ozon. Cu toate acestea, în curând, odată cu încălzirea, vortexurile antarctice se prăbușesc, aerul proaspăt (conținând ozon nou) intră în zonă, iar gaura dispare.

În 1987, la Montreal a avut loc Conferința Internațională privind amenințarea stratului de ozon, iar țările industrializate au convenit să reducă și, în cele din urmă, să oprească producția de hidrocarburi clorurate și fluorurate (clorofluorocarburi, CFC) — substanțe chimice care epuizează stratul de ozon. Până în 1992, înlocuirea acestor substanțe cu altele sigure a fost atât de reușită încât s-a luat decizia de a le elimina complet până în 1996. Astăzi, oamenii de știință cred că în cincizeci de ani stratul de ozon se va recupera complet.

Acestea și alte descoperiri științifice recente au întărit concluzia evaluărilor anterioare conform căreia corpul de dovezi științifice sugerează că pierderea observată de ozon la latitudini medii și înalte se datorează în principal compușilor antropici care conțin clor și brom.

Text original (engleză)

Acestea și alte descoperiri științifice recente întăresc concluzia evaluării anterioare conform căreia ponderea dovezilor științifice sugerează că pierderile de ozon observate la latitudini medii și înalte se datorează în mare parte compușilor antropici ai clorului și bromului.

Potrivit unei alte ipoteze, procesul de formare a „găurilor de ozon” poate fi în mare măsură natural și nu este asociat doar cu efectele nocive ale civilizației umane.

Pentru a determina limitele găurii de ozon, a fost ales un nivel minim de ozon în atmosferă de 220 de unități Dobson.

Suprafața găurii de ozon de peste Antarctica a fost în medie de 22,8 milioane de kilometri pătrați în 2018 (în 2010-2017, valorile medii anuale au variat între 17,4 și 25,6 milioane de kilometri pătrați, în 2000-2009 - de la 12,0 la 26. milioane de kilometri pătrați, în 1990-1999 - de la 18,8 la 25,9 milioane de kilometri pătrați).

Poveste [ | ]

O gaură de ozon cu un diametru de peste 1000 km a fost descoperită pentru prima dată în 1985 în emisfera sudică, deasupra Antarcticii, de un grup de oameni de știință britanici: (Engleză), (Engleză), (Engleză), care a publicat un articol corespunzător în revista Nature. În fiecare august a apărut, iar în decembrie - ianuarie a încetat să mai existe. Numeroase mini-găuri de ozon există peste emisfera nordică din Arctica toamna și iarna. Aria unei astfel de găuri nu depășește 2 milioane km², durata sa de viață este de până la 7 zile.

Mecanismul educației[ | ]

Ca urmare a absenței radiației solare, ozonul nu se formează în timpul nopților polare. Fara ultraviolete - fara ozon. Având o masă mare, moleculele de ozon coboară la suprafața Pământului și sunt distruse, deoarece sunt instabile la presiune normală.

Rowland și Molina au sugerat că atomii de clor ar putea provoca distrugerea unor cantități mari de ozon din stratosferă. Descoperirile lor s-au bazat pe lucrări similare ale lui Paul Joseph Crutzen și Harold Johnstone, care au arătat că oxidul de azot (II) (NO) poate accelera epuizarea stratului de ozon.

O combinație de factori duce la scăderea concentrației de ozon din atmosferă, principala care este moartea moleculelor de ozon în reacții cu diferite substanțe de origine antropică și naturală, absența radiației solare în timpul iernii polare, un vârtej polar stabil, care împiedică pătrunderea ozonului de la latitudini subpolare, și formarea norilor stratosferici polari (PSC), ale căror particule de suprafață catalizează reacțiile de descompunere a ozonului. Acești factori sunt tipici în special pentru Antarctica, în Arctica vortexul polar este mult mai slab din cauza lipsei unei suprafețe continentale, temperatura este cu câteva grade mai mare decât în ​​Antarctica, iar PSO-urile sunt mai puțin frecvente și, de asemenea, tind să se spargă. la începutul toamnei. Fiind reactive, moleculele de ozon pot reacționa cu mulți compuși anorganici și organici. Principalele substanțe care contribuie la distrugerea moleculelor de ozon sunt substanțele simple (hidrogen, atomi de oxigen, clor, brom), anorganici (acid clorhidric, monoxid de azot) și compuși organici (metan, fluorclor și fluorobromofreoni, care emit atomi de clor și brom) . Spre deosebire de, de exemplu, hidrofluorofreonii, care se descompun în atomi de fluor, care, la rândul lor, reacţionează rapid cu apa, formând fluorură de hidrogen stabilă. Astfel, fluorul nu participă la reacțiile de degradare a ozonului. De asemenea, iodul nu distruge ozonul stratosferic, deoarece materia organică care conține iod este aproape complet consumată chiar și în troposferă. Principalele reacții care contribuie la distrugerea ozonului sunt prezentate în articolul despre stratul de ozon.

Efecte [ | ]

Slăbirea stratului de ozon crește fluxul de radiație solară ultravioletă care pătrunde în apele oceanului, ceea ce duce la creșterea mortalității în rândul animalelor și plantelor marine.

Refacerea stratului de ozon[ | ]

Deși omenirea a luat măsuri pentru a limita emisiile de freoni care conțin clor și brom prin trecerea la alte substanțe, precum freonii care conțin fluor, procesul de refacere a stratului de ozon va dura câteva decenii. În primul rând, acest lucru se datorează volumului imens de freoni deja acumulați în atmosferă, care au o durată de viață de zeci și chiar sute de ani. Prin urmare, înăsprirea găurii de ozon nu ar trebui să fie așteptată înainte de 2048. Potrivit profesorului Susan Solomon, între 2000 și 2015, gaura de ozon din Antarctica sa micșorat cu aproximativ dimensiunea Indiei. Potrivit NASA, în 2000, suprafața medie anuală a găurii de ozon de peste Antarctica a fost de 24,8 milioane de kilometri pătrați, în 2015 - 25,6 milioane de kilometri pătrați.

Concepții greșite despre gaura de ozon[ | ]

Există mai multe mituri larg răspândite despre formarea găurilor de ozon. În ciuda naturii lor neștiințifice, ele apar adesea în mass-media [ ] - uneori din ignoranță, alteori susținută de teoreticienii conspirației. Unele dintre ele sunt enumerate mai jos.

Gaura de ozon de deasupra Antarcticii există de mult timp[ | ]

Observațiile științifice sistematice ale stratului de ozon din Antarctica au fost efectuate încă din anii 20 ai secolului XX, dar abia în a doua jumătate a anilor 70 a fost descoperită formarea unei găuri de ozon antarctice „stabile” și dezvoltarea sa rapidă (creșterea dimensiunea și scăderea concentrației medii de ozon în limitele găurii) în anii 1980 și 1990 au provocat temeri de panică că punctul de nereturnare în gradul de impact antropic distructiv asupra stratului de ozon a fost deja depășit.

Freonii sunt principalii distrugători de ozon.[ | ]

Această afirmație este valabilă pentru latitudini medii și înalte. În rest, ciclul clorului este responsabil pentru doar 15-25% din pierderea de ozon din stratosferă. Totodată, trebuie menționat că 80% din clor este de origine antropică (pentru mai multe detalii despre contribuția diferitelor cicluri, vezi articolul despre stratul de ozon). Adică, intervenția umană crește foarte mult aportul ciclului clorului. Și dacă ar exista o tendință de creștere a producției de freoni înainte de intrarea în vigoare a Protocolului de la Montreal (10% pe an), de la 30 la 50% din pierderea totală de ozon în 2050 s-ar datora expunerii la freoni. Înainte de intervenția omului, procesele de formare a ozonului și de distrugere a acestuia erau în echilibru. Dar freonii emiși de activitatea umană au deplasat acest echilibru către o scădere a concentrației de ozon. În ceea ce privește găurile de ozon polar, situația este complet diferită. Mecanismul distrugerii ozonului este fundamental diferit de la latitudini mai înalte, etapa cheie este conversia formelor inactive de substanțe care conțin halogen în oxizi, care apare pe suprafața particulelor norilor stratosferici polari. Și ca urmare, aproape tot ozonul este distrus în reacțiile cu halogenii, clorul este responsabil pentru 40-50%, iar bromul este aproximativ 20-40%.

Poziția DuPont[ | ]

DuPont, după publicarea datelor despre participarea freonilor la distrugerea ozonului stratosferic, a luat această teorie cu ostilitate și a cheltuit milioane de dolari într-o campanie de presă pentru a proteja freonii. Președintele DuPont a scris într-un articol din 16 iulie 1975 din Chemical Week că teoria epuizării stratului de ozon este științifico-fantastică, o prostie care nu avea sens. Pe lângă DuPont, o serie de companii din întreaga lume au produs și continuă să producă diferite tipuri de freoni fără drepturi de autor.

Freonii sunt prea grei pentru a ajunge în stratosferă[ | ]

Uneori se susține că, deoarece moleculele de freon sunt mult mai grele decât azotul și oxigenul, ele nu pot ajunge în stratosferă în cantități semnificative. Cu toate acestea, gazele atmosferice sunt amestecate complet și nu stratificate sau sortate în funcție de greutate. Estimările timpului necesar pentru separarea difuzivă a gazelor în atmosferă necesită timpi de ordinul a mii de ani. Desigur, acest lucru nu este posibil într-o atmosferă dinamică. Procesele de transfer vertical de masă, convecție și turbulență amestecă complet atmosfera de sub turbopauză mult mai repede. Prin urmare, chiar și gazele grele precum inerții sau freonii sunt distribuite uniform în atmosferă, inclusiv ajungând în stratosferă. Măsurătorile experimentale ale concentrațiilor lor în atmosferă confirmă acest lucru; Măsurătorile arată, de asemenea, că este nevoie de aproximativ cinci ani pentru ca gazele eliberate pe suprafața Pământului să ajungă în stratosferă, vezi al doilea grafic din dreapta. Dacă gazele din atmosferă nu s-ar amesteca, atunci astfel de gaze grele din compoziția sa, precum argonul și dioxidul de carbon ar forma un strat gros de câteva zeci de metri pe suprafața Pământului, ceea ce ar face suprafața Pământului de nelocuit. Dar nu este. Atât criptonul cu o masă atomică de 84, cât și heliul cu o masă atomică de 4 au aceeași concentrație relativă, care este aproape de suprafață, care are o înălțime de până la 100 km. Desigur, toate cele de mai sus sunt valabile numai pentru gazele care sunt relativ stabile, cum ar fi freonii sau gazele inerte. Substanțele care intră în reacții și sunt, de asemenea, supuse diferitelor influențe fizice, de exemplu, se dizolvă în apă, au o dependență de concentrare de înălțime.

Principalele surse de halogeni sunt naturale, nu antropice[ | ]

Surse de clor în stratosferă

Există opinia că sursele naturale de halogeni, cum ar fi vulcanii sau oceanele, sunt mai semnificative pentru procesul de epuizare a ozonului decât cele produse de om. Fără a pune sub semnul întrebării contribuția surselor naturale la echilibrul general al halogenilor, trebuie remarcat faptul că, în general, aceștia nu ajung în stratosferă datorită faptului că sunt solubili în apă (în principal ionii de clorură și clorură de hidrogen) și sunt spălați din atmosferă, căzând ca ploaia pe pământ. De asemenea, compușii naturali sunt mai puțin stabili decât freonii, de exemplu, clorura de metil are o durată de viață atmosferică de numai aproximativ un an, comparativ cu zeci și sute de ani pentru freoni. Prin urmare, contribuția lor la distrugerea ozonului stratosferic este destul de mică. Chiar și erupția rară a Muntelui Pinatubo din iunie 1991 a provocat o scădere a nivelului de ozon nu din cauza halogenilor eliberați, ci datorită formării unei mase mari de aerosoli de acid sulfuric, a căror suprafață a catalizat reacțiile de distrugere a ozonului. Din fericire, după trei ani, aproape întreaga masă de aerosoli vulcanici a fost îndepărtată din atmosferă. Astfel, erupțiile vulcanice sunt factori relativ de scurtă durată care afectează stratul de ozon, spre deosebire de freoni, care au durate de viață de zeci și sute de ani.

Gaura de ozon trebuie să fie deasupra surselor de freon[ | ]

Dinamica schimbărilor în dimensiunea găurii de ozon și a concentrației de ozon în Antarctica în anii

Mulți nu înțeleg de ce se formează gaura de ozon în Antarctica, când principalele emisii de freoni au loc în emisfera nordică. Cert este că freonii sunt bine amestecați în troposferă și stratosferă. Datorită reactivității reduse, practic nu sunt consumate în straturile inferioare ale atmosferei și au o durată de viață de câțiva ani sau chiar decenii. Fiind compuși moleculari foarte volatili, ajung relativ ușor în atmosfera superioară.

„Gaura de ozon” antarctică în sine nu există pe tot parcursul anului. Apare la sfârșitul iernii - începutul primăverii (august-septembrie) și se manifestă printr-o scădere vizibilă a concentrației medii de ozon într-o zonă geografică vastă. Motivele pentru care se formează gaura de ozon în Antarctica sunt legate de particularitățile climei locale. Temperaturile scăzute din iarna antarctică duc la formarea vortexului polar. Aerul din interiorul acestui vârtej se mișcă în principal pe căi închise în jurul Polului Sud și se amestecă slab cu aerul de la alte latitudini. În acest moment, regiunea polară nu este iluminată de Soare și, în absența radiațiilor ultraviolete, ozonul nu se formează, ci se acumulează înainte ca acesta să fie distrus (atât ca urmare a interacțiunilor cu alte substanțe și particule, cât și în mod spontan, deoarece moleculele de ozon sunt instabile). Odată cu apariția zilei polare, cantitatea de ozon crește treptat și atinge din nou nivelul normal. Adică, fluctuațiile concentrației de ozon peste Antarctica sunt sezoniere.

Dar dacă urmărim dinamica modificărilor concentrației de ozon și a mărimii găurii de ozon în medie în fiecare an în ultimele decenii, atunci există o tendință pronunțată către o scădere a concentrației medii de ozon într-o zonă geografică uriașă.

Surse și note[ | ]

1. Evaluarea științifică a epuizării ozonului: 2006(Engleză) . Consultat la 13 decembrie 2007. Arhivat din original pe 16 februarie 2012.
2. „Cunoașterea este putere” Știri științifice: 27.12.99 (Rusă). Consultat la 3 iulie 2007. Arhivat din original pe 16 februarie 2012.

În urmă cu aproximativ patruzeci de ani, s-a descoperit pentru prima dată că stratul de ozon din atmosfera pământului a început să se epuizeze. Primii care au observat acest lucru au fost oamenii de știință britanici care au lucrat la o bază de cercetare din Antarctica. Au descoperit că peste stația Halley Bay grosimea ozonului aproape se înjumătățise! La acea vreme, posibilele cauze ale acestui fenomen nu fuseseră încă studiate, așa că tot ce le mai rămânea oamenilor de știință era să observe evoluția situației. Iar rezultatele nu le-au plăcut deloc - găurile de ozon nu numai că nu s-au închis, ci chiar s-au răspândit cu mult dincolo de Polul Sud. Deci au existat informații despre o nouă catastrofă globală.

Ce sunt exact găurile de ozon?

Ozonul este un gaz care este produs din oxigen de radiațiile ultraviolete de la soare. La rândul său, împiedică trecerea acestei radiații, al cărei efect este dăunător tuturor organismelor vii. Un strat din acest gaz este situat la o altitudine de aproximativ douăzeci de kilometri deasupra suprafeței și protejează planeta de efectele negative ale energiei solare. Găurile de ozon sunt locuri în care grosimea gazului scade din anumite motive. În această etapă, este încă suficient să întârziem ultravioletele, dar dacă omenirea nu face nimic pentru a schimba situația, după un timp, epuizarea stratului de ozon va duce la faptul că radiațiile dăunătoare pot pătrunde liber în atmosferă, iar apoi existența. a vieții pe Pământ va deveni pur și simplu imposibil.

De ce apar găurile de ozon?

Există mai multe versiuni cu privire la motivul pentru care scade cantitatea de gaz protector din atmosferă. Cel mai comun dintre ele, desigur, este antropic. Esența sa constă în faptul că distrugerea ozonului are loc ca urmare a acțiunilor umane: crearea de mega-orașe, poluarea aerului, dezvoltarea industrială. Potrivit unei alte versiuni, cea mai puternică erupție a vulcanului mexican El Chichon, care ar putea „spărge” stratul de ozon, este de vină pentru crearea unor găuri în stratul protector al Pământului. În plus, astronomii cred că scăderea protecției se datorează creșterii activității solare.

Explorarea spațiului

Și totuși, în ciuda varietății mari de versiuni posibile, cea mai probabilă dintre ele rămâne antropică. Într-adevăr, la mijlocul secolului trecut, au avut loc numeroase lansări de rachete spațiale, fiecare dintre acestea, decolare, a lăsat o „găuri” în atmosferă, străpungând stratul de ozon. În doar treizeci de ani de explorare a spațiului, 30% din bariera de protecție a Pământului, care s-a format pe parcursul a patru miliarde de ani, a fost distrusă!

freon

Freonul este o substanță distructivă pentru ozon, care este utilizat pe scară largă atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în industrie. A fost conținut în aproape toate cartușele cu gaz ale secolului trecut: în spray-uri de păr, parfumuri, deodorante, stingătoare. A fost chiar și în frigidere și aparate de aer condiționat! Nu este de mirare că în fiecare zi au apărut din ce în ce mai multe noi găuri de ozon, iar stratul protector a devenit din ce în ce mai subțire.

Soluții

Până în prezent, problema rămâne acută și relevantă. Au fost adoptate numeroase acorduri prin care substanțele nocive pentru stratul de ozon sunt interzise să fie utilizate în producție și industrie. Dar acest lucru nu este suficient, pentru că întrebarea nu este doar oprirea distrugerii ozonului, ci și restabilirea acestuia. Și această problemă nu a fost încă rezolvată.