Главная страница Неживая природа

Озоновые дыры

5 007 5 1

Озоновые дыры – локальное сокращение концентрации озона в верхнем слое земной атмосферы. Все живые организмы, живущие под озоновой дырой, находятся в опасности. Им вредит солнечная радиация, которая свободно попадает на поверхность нашей планеты, создавая серьезные проблемы. Много лет геофизики пытаются найти истинные причины появления данной аномалии.

Что такое озоновые дыры

На сегодняшний день ситуация образования озоновых дыр остается для геофизиков и общественности одной из наименее непонятных. Слово «дыра» используется учеными как метафора области, в которой резко сокращается содержание озона (ниже установленного значения в 220 единиц Добсона). Благодаря подобной метафоре ученые могут описать размер и глубину озоновых дыр.

Иными словами, озоновая дыра – это разрушение защитного слоя озона в стратосфере. Благоприятная жизнь на Земле без слоя озона не представляется возможной, ведь он поглощает вредные УФ-лучи. Живые организмы, обитающие в местах формирования озоновых дыр, находятся в группе риска. Сильное солнечное излучение может стать причиной серьезных проблем со здоровьем (например, повреждение глаз, рак кожи).

Причины образования озоновых дыр

Неуклонное истончение слоя озона в атмосфере ученые стали отмечать в 70-х годах. В ходе многочисленных метеорологических исследований выявлено, что разрушение озоносферы происходит не только в местах обитания человека, но и далеко за их пределами, например, в Антарктиде и Арктике. Исходя из этого можно сделать вывод о воздействии двух групп факторов возникновения озоновых дыр: естественных и антропогенных.

Как выяснилось, группы факторов, способствующие образованию озоновых дыр, не связаны друг с другом. Естественные причины в основном проявляются в областях полюсов Земли, на остальной поверхности – антропогенные. Как бы там ни было и какой бы ни была причина, она приводит к критическому содержанию озона в атмосфере, что приводит к появлению дыр.

Озоновый слой344652

Естественные факторы

Причины естественного характера сложно поддаются контролю человеком. Это природные явления, наблюдающиеся в приполярных областях нашей планеты. Объяснение простое: в период полярной ночи, когда солнце не появляется на горизонте, нет осадков, прекращается выработка озона, формируются хлорные облака. В связи с высоким содержанием хлора снижается концентрация озона. Затягивается дыра с наступлением полярного дня.

В некоторых зонах на количество концентрации озона влияет и вулканическая активность. Во время взрыва вулкана в воздух выделяются продукты горения, которые разрушающе воздействуют на озоновые молекулы. Однако в последние десятилетия стремительное снижение концентрации озона стало носить масштабный характер, что объясняется антропогенным воздействием.

Антропогенные факторы

Главной причиной истончения слоя, защищающего от излишнего солнечного излучения, считают хлорфторуглероды. Для человека они не опасны, но при взаимодействии с воздухом приводят к распаду молекул озона. Яркий пример – фреоны, используемые в качестве доступного хладагента в холодильниках. Сегодня уверенно можно говорить о том, что антропогенные факторы являются причиной появления 80% озоновых дыр.

Действие фреоновых установок – далеко не единственная причина возникновения дыр. Пагубное воздействие оказывают и выхлопные газы воздушного транспорта. В составе топлива есть такие элементы, как хлор, двуокись углерод, оксид азота. Выделяясь в виде газа данные элементы начинают взаимодействовать с озоном, что провоцирует небольшие разрушения защитного слоя.

Еще одна антропогенная причина – использование в сельском хозяйстве веществ с содержанием азота. Такие удобрения человек применяет с конца XX века, но на сегодняшний день масштабы их применения приобрели угрожающий характер. При разложении вещества выделяют окислы азота, вступающими в реакцию с озоном, разрушая его. Чаще используют:

• сульфид аммония;
• карбонат аммония;
• аммофос и диаммофос;
• сульфат аммония;
• хлористый аммония.

Места возникновения озоновых дыр

Образование гигантских озоновых дыр в районах Южного и Северного полюсов объясняется особенностями формирования защитного слоя. Она образуется за счет поглощения УФ-лучей, «питаясь» ими.

С наступлением полярных ночей солнце перестает освещать полюса. Данный фактор становится причиной критического содержания озона вплоть до полного его исчезновения.

Различный размер между полюсами объясняется отличием в характере вихревых потоков и движения облаков, которые благоприятствуют исчезновению защитного слоя. Возникновению озоновой дыры над Китаем (Тибетская) способствовали антропогенные факторы, а именно, развитие промышленной сферы. Небольшие дыры обнаружены в Томской области, Омской и Кемеровской, Алтайском крае, Хакасии, Тюмени.

Самые большие озоновые дыры на планете

Впервые истончение озоносферы было выявлено в 80-х годах над Антарктидой. Если брать данные за 70-е годы, то концентрация озона в этом месте уменьшилась на 40%. В дальнейшем были исследованы и другие части озоносферы над Антарктидой, что помогло узнать о существовании гигантской озоновой дыры. Ее размер составляет более 22 млн. кв. км, более 1000 км в диаметре.

Другая гигантская дыра находится в Арктике. Ее площадь периодически меняется. Третья крупнейшая озоновая дыра – Тибетская. Точных данных о ее размерах нет, по некоторым данным она достигает 20 млн. кв. км. Большая озоновая дыра образовалась и над Западной Сибирью. В регионе концентрация озона снижена на 50%. Здесь сосредоточены «вредные» производства, из-за деятельности которых исчезает озоновый слой.

Последствия для человека и природы

Последствия от разрушения озоносферы сказываются не только на отдельных организмах, но и общем состоянии климата. Сильное ультрафиолетовое излучение опасно для жизни человека. Лучи УФ-А способствуют выработке витамина D. Лучи УФ-B и УФ-C пагубны для здоровья. Излишнее облучение провоцирует:

• раздражительность;
• головную боль;
• сонливость;
• задержку роста;
• ожоги;
• поражение иммунной системы;
• рак кожи и др.

Экология нашей планеты также страдает из-за нарушения озонового слоя. Особенно данная аномалия плохо сказывается на морских обитателях. Из-за чрезмерного ультрафиолетового излучения может погибнуть фитопланктон, который является пищей для рыб и морских обитателей. Растительный мир также страдает от излишнего ультрафиолета. Меняется форма и размер растений, заметно сокращается срок их жизни.

Способы восстановления озонового слоя

После обнаружения озоновых дыр человек старается предпринимать все возможное, чтобы защитить и сохранить озоносферу. В 1987 году государствами был утвержден Монреальский протокол, согласно которому государства обязаны предпринимать меры по снижению пагубного воздействия на атмосферу. Обязанности нашего государства по данному вопросу закреплены в федеральном законе ФЗ-7 в ст. 54.

Разрушение защитного слоя происходит под влиянием химических реакций расщепления в процессе выброса вредных компонентов. Ученые предложили вариант восстановления защитного слоя путем обратной реакции соединения молекул. В атмосферу должны попадать «полезные» выбросы. Взаимодействуя с кислородом, они должны образовывать трехатомные соединения. Это возможно при рассеивании с высоты жидких реагентов с содержанием кислорода и водорода.

Другой вариант – сократить использование фреона в промышленности и быту. Вещество выделяется не только при эксплуатации холодильных устройств, но и в случае распыления аэрозольного баллончика. Для этого необходимо заменить фреон на другие вещества, которые позволяют сохранить свойства устройств и товаров. Например, можно использовать углекислый газ, аммиак, нетоксичный пропан, изобутан.

Распространенные мифы

На сегодняшний день проблема появления озоновых дыр никуда не делась и по-прежнему остается актуальной, поэтому появилось множество домыслов и заблуждений вокруг нее. Один из распространенных мифов – появление озоновых дыр возможно лишь над промышленными зонами, а не над Антарктидой. Данное заключение было бы возможным если бы воздух в атмосфере не перемешивался бы.

Сокровища Кимберлитовой трубки344641

Другой распространенный среди населения миф – пагубное воздействие фреона на озоновый слой не что иное, как вымысел, придуманный производителями более дорогостоящих хладагентов. Тем временем фреоны значительно дешевле и их без проблем при необходимости можно применять в технологическом процессе. Благодаря научным исследованиям данный миф легко опровергается.

Еще один миф – фреоны тяжелые и подняться в атмосферу не могут. Они тяжелые, но в ходе регулярного перемещения воздушных масс фреоны равномерно распределяются в атмосфере. За определенный промежуток времени они попадают и в стратосферу. Если признать это утверждение, то, например, углекислота, которая тяжелее воздуха, образовывала бы мощный приземный слой. Результат – на планете было бы невозможно жить.

Сегодня ученые планеты собираются на различных конференциях для решения ситуации касаемо образования озоновых дыр. Вопросы экологии регулярно обсуждаются и главами государств. Для того чтобы жизнь на планете сохранилась, необходимо постоянно предпринимать действия по исключению антропогенных факторов, которые являются основной причиной снижения уровня озона.