Главная страница Неживая природа

Озоновый слой

2 383 5 1

Озоновый слой – это часть стратосферы, которая содержит химический элемент озона и окружает Землю. Этот экран располагается на расстоянии от 10 до 40 км от нашей планеты. Защитной функцией слоя считается препятствование проникновения высоких доз излучения ультрафиолетового типа в нижние слои атмосферы планеты.

Что такое озоновый слой?

Озоновый слой представляет собой тонкую часть атмосферы Земли, которая поглощает почти весь вредный солнечный свет ультрафиолетового излучения. Озоновый слой — это один слой стратосферы или второй слой атмосферы Земли.

Озоносфера поглощает частички солнечного излучения, попадающего на Землю. Несмотря на то, что живым организмам нужно некоторое количество солнечного излучения, чтобы существовать, слишком большое его количество может нанести серьезный вред. Озоновый слой действует как щит для жизни на Земле.

Концентрация озона в воздухе составляет около 6-10% на земной поверхности. Под влиянием Солнечной радиации происходит формирование озона из атомарного кислорода в верхней части атмосферы. Озоновый экран регулирует жесткость космического излучения.

Ультрафиолетовые солнечные лучи и их компоненты могут быть очень опасны для жителей Земли. Озоновый слой защищает живые организмы планеты от вредоносного эффекта небесного светила, однако и сам нуждается в защите. Еще в конце 50-х годов прошлого столетия ученые обнаружили истощение озонового слоя. Подобная экологическая проблема до сих пор является частой темой для дискуссий между учеными.

Озоновые дыры167950

Где находится озоновый слой?

Повышение содержания молекул озонового слоя прослеживается на расстоянии 10 км и сохраняется до 50 км над нашей планетой. Плотность озоновых частиц постепенно увеличивается по мере удаления от поверхности планеты. Наиболее показательные значения приходятся на стратосферу, а именно на ее область, на высоте 20-25 км. Поэтому, озоносфера наблюдается в тропическом поясе. Здесь элементов озона в 10 раз больше, чем у Земляной поверхности.

Озоновый экран считается продуктом процесса фотодиссоциации из молекулярного кислорода. Он располагается на высоте 10-100 километров. Однако его максимальная концентрация отмечается на высоте, равной 20 метров. Экран озона поглощает основную массу ультрафиолетовых лучей, которые наносят вред всем живым организмам нашей планеты. По этой причине большинство ученых обычно проводят границу биосферы на высоте озонового слоя.

Как образуется озоновый слой?

Озоновый слой создается на границе стратосферы и тропосферы. Здесь коротковолновые лучи с ультрафиолетовым эффектом начинают взаимодействовать с кислородом. В случае если длина волны не достигает 242 км, происходит расщепление двухатомной молекул кислорода на два независимых атома. Далее, каждый атом по отдельности вступает в новую химическую реакцию вместе с нерасщепленным двухатомным кислородом.

В конце последней реакции формируется трехатомная кислородная молекула, то есть озон. Британский геофизик С. Чепмен подробно открыл и описал эту реакцию. В результате, она стала назваться механизмом Чепмена.

Толщина озонового слоя

Толщина слоя озона составляет примерно 2-4 мм. Минимальный слой фиксируется на экваторе, в то время как максимальный регистрируется у полюсов. Озоносфера претерпевает постоянное ослабление над некоторыми районами Земли, включая густонаселенные районы в средних широтах северного полушария. Над Антарктикой обнаружена обширная «озоновая дыра».

Озоновый экран выполняет защищает всю планету, несмотря на свою тонкость. Истощение озонового слоя способствует увеличению УФВ-излучения, которое может привести к перестановке биогеохимических циклов. Эта трансформация в биогеохимических циклах может изменить источники и поглотители парниковых газов и косвенно способствовать проблеме глобального потепления.

Значение озонового слоя

Озон формирует защитную оболочку вокруг планеты. Именно она защищает окружающую среду от воздействия ультрафиолетового излучения желтого карлика, которое может вызвать рак и другие серьезные недомогания. Животные также могут страдать от серьезных заболеваний, вызванных радиацией, и их фертильность может снизиться.

Также было замечено, что на рост растений отрицательно влияет воздействие УФ-излучения. Озоновый слой защищает не только человека, но и всю окружающую среду от многих неблагоприятных воздействий УФ-излучения. Поэтому важно не допускать истощения озонового слоя.

Истощение озонового слоя

Озоновый экран истощается, и это неизбежное явление. Иногда это происходит по природным (естественным) причинам, но, в основном, «виноваты» жители планеты. Озоновый экран, истощенный под действием природных факторов, легко восстанавливается. Принято выделять следующие естественные причины разрушения озоносферы Земли:

• извержение вулканов;
• полярные вихри;
• ветра в стратосфере;
• отсутствие ультрафиолетового -излучения во время полярных ночей;
• солнечные пятна.

Извержения вулканов косвенно затрагивают процесс разрушения озонового экрана. Вулканы выбрасывают большое количество частиц и аэрозолей при извержении. Эти испускаемые частицы формируют поверхность, на которой происходят различные химические реакции, которые могут нанести вред слою стратосферы.

Как отмечают многие ученые, естественной причиной разрушения озонового слоя являются так называемые стратосферные ветры. Стратосферные ветры приводят к увеличению содержания оксидов азота в атмосфере. По этой причине усиливается истощение озонового слоя. Солнечные пятна также могут иметь негативные последствия для озона, так как они сопровождаются увеличением УФ-излучения, которое может изменить концентрацию озона в атмосфере.

Основную угрозу для озоносферы составляют промышленные выбросы в атмосферу, среди них ученые отмечают следующие аспекты:

• использование метилхлороформа;
• использование бромида метила;
• использование гидрохлорфторуглеродов;
• применение хлорфторуглеродов;
• использование галонов;
• использование четыреххлористого углерода.

Люди вносят свой неутешительный вклад в истощение озонового экрана своими повседневными действиями. Используя автомобили, мы способствуем выделению парниковых газов, которые также вредны для озоносферы. Приобретая продукты в отдаленных уголках мира, мы провоцируем истощение озоносферы, поскольку поддерживаем большие расстояния транспортировки, что провоцирует выброс вредных газов и истощение озонового экрана.

Метилхлороформ представляет собой летучее органическое вещество, которое широко применяется для промышленных процессов. Это вещество применяют для очистки электронных и металлических элементов. УФ-излучение расщепляет соединение на хлор, который вредит озоновому экрану.

Бромистый метил применяют в качестве фумиганта с целью борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Это броморганическое соединение признано озоноразрушающим химическим веществом первого класса. Гидрохлорфторуглероды – это еще один источник проблемы разрушения озоносферы. Хотя они оказывают лишь слабое воздействие на его разрушение, ГХФУ вредны для окружающей среды, поскольку они являются сильными парниковыми газами.

Хлорфторуглероды раньше применялись для охлаждения. Их использование существенно сократилось после того, как было обнаружено, что ХФУ вредят озоновому слою. Более того, фреоны также способствуют потеплению в мире. Галоны способствуют истощению озона в стратосфере из-за содержащегося в них брома. Они используются в огнетушителях. Общее воздействие ХФУ на разрушение озонового слоя больше, чем воздействие галонов.

Четыреххлористый углерод также способствует истощению озона, поскольку содержит хлор. Это вещество активно используется в холодильниках, а также применяется в растворителях, мыле и инсектициде. За последние десятилетия его использование сократилось после того, как специалисты обнаружили негативные последствия разрушения озонового экрана.

Последствия разрушения озонового слоя

Без озоносферы привычная нам пищевая цепочка рухнет в течение нескольких дней или недель. Сокращение концентрации озонового слоя оборачивается для людей очень негативными последствиями:

• быстрый рост заболеваемости раком кожи;
• постоянные кожные ожоги;
• ослабление иммунитета: человеческому организму становится труднее бороться с различными грибковыми инфекциями, туберкулезом и прочими дерматозами;
• снижение острот зрения: отслоение сетчатки, меланомы глаза, развитие катаракты и так далее.

Решение проблем истощения озонового слоя

Люди своей деятельностью истощили озоновый слой. Способы его восстановления еще не обнаружены. Однако попытки улучшить ситуацию стали активно предприниматься. Многие государства подписали Международный акт, предусматривающий уменьшение производства озоноразрушающих веществ.

Атмосфера167952

Озон можно получить искусственными методами с помощью озонаторов, облучая воздух коротковолновым ультрафиолетом, из воздуха и кислорода, посредством электрического разряда, а также посредством электрохимических реакций из растворов электролитов. Запустив озоновые заводы во всех уголках мира, можно затормозить процесс разрушение озонового экрана.

Использование экологически чистого горючего также может спасти ситуацию. Автомобильные двигатели увеличивают концентрацию вредных веществ в атмосфере, поэтому сегодня электрокары стали такими популярными. Создание биогорючего также могло бы положительно сказаться на озоносфере планеты.

Высадка деревьев позволяет выработать озон в двух направлениях. Посредством фотосинтеза создается кислород, который под воздействием УФ-излучения преобразуется в озон. Зеленые насаждения склонны поглощать углекислый газ, истощающий озоносферу.