Что такое озоновые дыры какие факторы вызывают их образование?

19 ответов на вопрос “Что такое озоновые дыры какие факторы вызывают их образование?”

  1. Bonn Ответить

    Вопреки распространенному мнению обывателей, что озоновая дыра является брешью в небесном пространстве, на самом деле она представляет собой участок значительного снижения уровня озона в стратосфере. В таких местах ультрафиолетовым лучам легче проникать к поверхности планеты и оказывать свое разрушительное воздействие на все живущее на ней.
    В отличие от мест с нормальной концентрацией озона в дырах содержание «голубого» вещества составляет всего около 30 %.

    Где находятся озоновые дыры?

    Первая большая озоновая дыра была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Ее диаметр составлял около 1000 км, причем она появлялась каждый год в августе, а к началу зимы исчезала. Тогда исследователи определили, что концентрация озона над материком снижена на 50 %, а наибольшее его уменьшение было зафиксировано на высотах от 14 до 19 км.

    Впоследствии еще одна крупная дыра (меньших размеров) была обнаружена над Арктикой, сейчас же ученым известны сотни подобных явлений, хотя самой огромной по-прежнему остается та, что возникает над Антарктидой.

    Как образуются озоновые дыры?

    Поскольку на полюсах наблюдаются долгие полярные ночи, в этих местах происходит резкое снижение температуры и образуются стратосферные облака, содержащие ледяные кристаллики. Как следствие, в воздухе накапливается молекулярный хлор, внутренние связи которого разрываются с наступлением весны и появлением солнечного излучения.
    Цепочка химических процессов, возникающих при устремлении в атмосферу атомов хлора, приводит к разрушению озона и образованию озоновых дыр. Когда Солнце начинает светить в полную силу, к полюсам направляются воздушные массы с новой порцией озона, благодаря чему дыра затягивается.

    Почему появляются озоновые дыры?

    Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них – загрязнение природной среды человеком. Помимо атомов хлора, молекулы озона разрушают водород, кислород, бром и другие продукты сгорания, попадающие в атмосферу из-за выбросов фабрик, заводов, дымовых газовых ТЭЦ.

    Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания: при взрывах выделяется огромное количество энергии и образуются окислы азота, которые входят в реакцию с озоном и уничтожают его молекулы. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн этого вещества.
    Возникновению озоновых дыр способствуют и реактивные самолеты, в двигателях которых также образуются окислы азота. Чем выше мощность турбореактивного двигателя, тем выше температура в камерах его сгорания и тем больше азотных окислов попадает в атмосферу. Согласно исследованиям, ежегодные объемы азота, выбрасываемого в воздух, составляют 1 миллион тонн, из них треть приходится на самолеты. Еще одна причина разрушения озонового слоя – минеральные удобрения, которые при внесении в землю вступают в реакцию с почвенными бактериями. В этом случае в атмосферу попадает закись азота, из которой образуются окислы.

    К каким последствиям для человечества могут привести озоновые дыры?

    В силу ослабления озонового слоя увеличивается поток солнечной радиации, что в свою очередь, может привести к гибели растений и животных. Влияние озоновых дыр на человека выражается прежде всего в увеличении числа раковых заболеваний кожи. Ученые подсчитали, что если концентрация озона в атмосфере упадет хотя бы на 1%, то число больных раком возрастет примерно на 7000 человек в год.

    Именно поэтому сейчас экологи бьют тревогу и пытаются предпринять все необходимые меры для защиты озонового слоя, а конструкторы разрабатывают экологически безопасные механизмы (самолеты, ракетные системы, наземный транспорт), выбрасывающие в атмосферу меньшее количество окислов азота.

  2. Fenrilkree Ответить

    Озон – газ, который вырабатывается из кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. Атмосфера Земли имеет озоновый слой на высоте около 25 километров: слой этого газа плотно окружает нашу планету, защищая ее от высокой концентрации ультрафиолета. Если бы не этот газ, интенсивное излучение могло бы убить все живое на Земле.
    Озоновый слой довольно тонкий, он не может полностью оградить планету от проникновения радиации, которая губительно действует на состояние экосистем и вызывает заболевания у людей. Но долгое время его было достаточно, чтобы защитить Землю от опасности.
    В 80-х годах XX века было обнаружено, что в озоновом слое имеются участки, где содержание этого газа сильно снижено – так называемые озоновые дыры. Первая дыра была обнаружена над Антарктидой британскими учеными, они были поражены масштабами явления – участок диаметром более тысячи километров почти не имел защитного слоя и подвергался более сильному ультрафиолетовому излучению.
    Позже были найдены и другие озоновые дыры, меньшие по размеру, но не менее опасные.

    Причины образования озоновых дыр

    Механизм образования озонового слоя в атмосфере Земли довольно сложен, и к его нарушению могут привести различные причины. Первое время ученые предлагали множество версий: и влияние частиц, образованных при атомных взрывах, и воздействие извержения вулкана Эль-Чикон, высказывались даже мнения о деятельности инопланетян.
    Причинами истощения озонового слоя могут быть отсутствие солнечного излучения, образование стратосферных облаков, полярные вихри, но чаще всего концентрация этого газа падает из-за его реакций с различными веществами, которые могут иметь как естественный, так и антропогенный характер. Молекулы озона разрушаются под воздействием водорода, кислорода, брома, хлора, хлороводорода, органических соединений. Пока ученые не могут однозначно сказать, вызвано ли образование озоновых дыр по большей части человеческой деятельностью, или оно имеет природное происхождение.
    Было доказано, что фреоны, выделяющиеся при работе многих устройств, вызывают потери озона в средних и высоких широтах, но на образование полярных озоновых дыр они не оказывают влияния.
    Вероятно, что совокупность многих, и человеческих, и природных факторов, привела к образованию озоновых дыр. С одной стороны, повысилась вулканическая активность, с другой, люди стали слишком серьезно влиять на природу – озоновый слой может страдать не только от выделения фреона, но и от столкновения с вышедшими из строя спутниками. Благодаря уменьшению количества извергающихся вулканов с конца XX века и ограничению применения фреонов ситуация стала немного улучшаться: недавно ученые зафиксировали небольшое восстановление дыры над Антарктидой. Более детальное изучение разрушения озона позволит предупреждать появление этих областей.

  3. GAЛАVARESS Ответить

    Озоновой дырой считается локальное падение в озоновом слое Земли концентрации озона. Изначально специалисты предположили, что концентрация озона имеет свойство меняться из-за частиц, которые выбрасываются при любом атомном взрыве.
    Виновниками появления озоновых дыр в атмосфере Земли длительное время считали высотные самолеты и полеты космических кораблей.
    Основные причины появления озоновых дыр
    История открытия озоновых дыр в атмосфере
    Возможные последствия расширения озоновых дыр
    Гипотезы о естественном происхождении озоновой дыры
    Однако в ходе многочисленных исследований и опытов было доказано, что содержание озона может качественно варьироваться из-за определенных естественных загрязнителей воздушной среды, содержащих азот.

    Основные причины появления озоновых дыр

    Давно уже установлено, что основное количество природного озона содержится на высоте от 15 до 50 километров над поверхностью Земли – в стратосфере. Наибольшую пользу озон приносит, поглощая значительное количество ультрафиолетового солнечного излучения, которое иначе оказалось бы губительным для живых организмов на нашей планете. Снижение концентрации озона в определенном месте может быть обусловлено загрязнениями воздушной среды двух типов. К ним можно отнести:
    Естественные процессы, при которых происходит загрязнение воздуха.
    Антропогенные загрязнения атмосферы Земли.
    В мантии Земли постоянно осуществляются процессы дегазации, вследствие которых выделяются самые разные органические соединения. Порождать такие виды газов могут грязевые вулканы и гидротермальные источники.

    Кроме того, в земной коре расположены определенные газы, находящиеся в свободном состоянии. Часть их способна достигать земной поверхности и через трещины земной коры диффундировать в атмосферу. Поэтому приземной воздух над нефтегазоносными бассейнами зачастую содержит повышенный уровень метана. Эти виды загрязнений можно отнести к естественным – происходящим в связи с природными явлениями.
    Антропогенные загрязнения воздушной среды могут быть вызваны запусками космических ракет и полетами сверхзвуковых реактивных самолетов. Также большое количество самых разных химических соединений выделяется в атмосферу в процессе добычи и переработки многочисленных ископаемых из недр земли.

    Немалую роль в загрязнении атмосферы играют и большие промышленные города, являющиеся своеобразными антропогенными источниками. Воздушные массы в подобных местностях загрязняются посредством обширного потока автомобильного транспорта, а также из-за выбросов разных промышленных предприятий.

    История открытия озоновых дыр в атмосфере

    Впервые озоновую дыру обнаружила в 1985 году группа ученых из Великобритании во главе с Джо Фарменом (Joe Farman). Диаметр дыры был более 1000 километров, а находилась она над Антарктидой – в Южном полушарии. Возникая ежегодно в августе, данная озоновая дыра исчезала в период с декабря по январь.

    1992 год ознаменовался для ученых тем, что уже над Северным полушарием в Антарктике образовалась еще одна озоновая дыра, с гораздо меньшим диаметром. А в 2008 году диаметр первого обнаруженного в Антарктиде озонового явления достиг максимальных рекордных размеров – 27-ми миллионов квадратных километров.

    Возможные последствия расширения озоновых дыр

    Так как озоновый слой призван защищать поверхность нашей планеты от переизбытка ультрафиолетового солнечного излучения, то озоновые дыры можно считать реально опасным для живых организмов явлением. Снижение озонового слоя значительно увеличивает поток солнечной радиации, что может влиять на резкий рост числа раковых кожных заболеваний. Не менее губительно появление озоновых дыр для растений и животных на Земле.
    Благодаря вниманию общественности, в 1985 году приняли Венскую конвенцию об охране озонового слоя. Затем имел место так называемый Монреальский протокол, принятый в 1987 году и определяющий список самых опасных хлорфторуглеродов. Тогда же страны-производители указанных загрязнителей атмосферы обязались ограничить их выпуск, а к 2000 году – прекратить совсем.

    Гипотезы о естественном происхождении озоновой дыры

    А вот российские ученые опубликовали подтверждение гипотезы о естественном происхождении антарктической озоновой дыры. В 1999 году в МГУ НПО «Тайфун» опубликовал научную работу, в которой, согласно расчетам геофизиков А.П. Капицы и А.А. Гаврилова, Антарктическая озоновая дыра существовала до того, как ее обнаружили прямыми экспериментальными методами в 1982 году, что, по мнению русских ученых, подтверждает гипотезу естественного происхождения озоновой дыры над Антарктидой.
    Авторами этой научной работы являлись А.П.Капица (член-корреспондент РАН) b А.А.Гаврилов (Московский Государственный Университет). Этим двум ученым удалось установить, что количество фактов, противоречащих антропогенной гипотезе происхождения Антарктической озоновой дыры, постоянно растет, а после доказательства, что данные аномально низких значений общего содержания озона в Антарктиде в 1957-1959 годах верны, стала очевидно, что причина озоновых дыр отлична от антропогенной.
    Результаты исследований Капицы и Гаврилова были опубликованы в Докладах Академии наук, 1999, том 366, № 4, с. 543-546

  4. Mobandis Ответить


    Содержание:
    Что такое озоновые дыры?
    Где находятся озоновые дыры?
    Как образуются озоновые дыры?
    Причины озоновых дыр
    Последствия озоновых дыр
    Как бороться с озоновыми дырами
    Озоновые дыры, видео
    Не секрет, что наша планета Земля уникальна в Солнечной системе, поскольку это единственная планета, на которой существует жизнь. И в том числе зарождение жизни на Земле было возможно благодаря специальному защитному шару из озона, который покрывает нашу планету на высоте в 20-50 км. Что такое озон и зачем он нужен? Само слово «озон» с греческого переводится как «пахнущий», ведь именно его запах, мы можем ощущать после дождя. Озон это голубой газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, по сути такой еще более концентрированный кислород. Значение озона огромно, поскольку именно он защищает Землю от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, идущих от Солнца. К сожалению, мы, люди, не ценим того, что было создано природой (или Богом) на протяжении миллиардов лет, и одним из результатов разрушительной деятельности человека, стало появление озоновых дыр, о которым мы и поговорим в сегодняшней статье.

    Что такое озоновые дыры?

    Для начала определимся с самим понятием «озоновая дыра», что она из себя представляет. Дело в том, что многие люди ошибочно представляют озоновую дыру как некую брешь в атмосфере нашей планете, месте, в котором озоновый шар полностью отсутствует. На самом деле это не совсем так, он не то, чтобы совсем отсутствует, просто концентрация озона в месте озоновой дыры в разы ниже, чем следовало бы быть. Как результат, ультрафиолетовым лучам легче попадать на поверхность планеты, и оказывать свое разрушительное действие именно в местах озоновых дыр.

    Где находятся озоновые дыры?

    Что же, в таком случает, закономерным будет вопрос о расположении озоновых дыр. Первая озоновая дыра в истории была обнаружена в 1985 году над Антарктидой, по подсчетам ученых, диаметр этой озоновой дыры составлял 1000 км. Причем озоновая эта дыра имеет весьма странное поведение: она появляется каждый раз в августе и исчезает к началу зимы, чтобы вновь появится в августе.
    Чуть позже другая озоновая дыра, правда, меньших размеров, была обнаружена уже над Арктикой. В наше же время множество мелких озоновых дыр обнаружено в разных местах, но озоновая дыра над Антарктидой занимает пальму первенства по своим размерам.

    Фото озоновой дыры над Антарктидой.

    Как образуются озоновые дыры?

    Дело в том, что на полюсах вследствие низкой тамошней температуры образуются стратосферные облака, содержащие в себе ледяные кристаллики. Когда эти облака соприкасаются с молекулярным хлором, попадающим в атмосферу, происходит целая серия химических реакций, результатом которых является разрушение молекул озона, происходит сокращение его количества в атмосфере. И как результат образуется озоновая дыра.

    Причины озоновых дыр

    Каковы причины возникновения озоновых дыр? Причин этого явления есть несколько, и самая главная из них – загрязнение окружающей среды. Множество фабрик, заводов, дымовых газовых ТЕЦ выбрасывают в атмосферу, в том числе, и злополучный хлор, и тот уже вступая в химические реакции, делает бум в атмосфере.

    Также появлению озоновых дыр в немалой степени способствовали ядерные испытания, проводившиеся в прошлом веке. При ядерных взрывах в атмосферу попадают окиси азота, которые вступая в химические реакции с озоном, также разрушают его.
    Реактивные самолеты, летающие в облаках, также способствуют появлению озоновых дыр, поскольку каждый их полет сопровождается выбросом в атмосферу той же окиси азота, губительной для нашего защитного озонового шара.

    Последствия озоновых дыр

    Последствия расширения озоновых дыр, разумеется, не самые радужные – вследствие усиленного ультрафиолетового излучение может увеличится количество людей с заболеванием раком кожи. Помимо этого падает общий иммунитет человека, что приводим и ко многим другим болезням. Впрочем, от усиленного ультрафиолетового излучения, проходящего сквозь озоновую дыру, могут страдать и не только люди, но и, например, жители верхних слоев океана: креветки, крабы, водоросли. Чем опасны озоновые дыры для них? Все теми же проблемами с иммунитетом.

    Как бороться с озоновыми дырами

    Решение проблемы озоновых дыр учеными было предложено следующее:
    Начать регулирование выброса разрушительных для озона химических элементов в атмосферу.
    Начать восстанавливать штучным путем количество озона на месте озоновых дыр. Делать это таким образом, при помощи летательных аппаратов на высоте 12-30 км распылять штучный озон в атмосфере. Недостатком этого метода является необходимость существенных экономических издержек, да и значительное количество озона за раз распылить в атмосфере при современных технологиях, увы, невозможно.

    Озоновые дыры, видео

    И в завершение интересный документальный фильм про озоновые дыры.

  5. MR_woody Ответить

    Общее ослабление стратосферного озонового экрана, образование “озоновой дыры” над Антарктидой и в Северном полушарии.
    Озоновым экраном называется слой газа озона,
    который находится в атмосфере Земли и предохраняет живые организмы от
    губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.
    В молекуле озона соединены вместе 3 атома кислорода (О3) (в обычной молекуле кислорода имеются лишь 2 атома (О2).
    Озон обладает огромной реакционной способностью и легко реагирует со
    многими веществами. В нижних слоях атмосферы, где подобных веществ
    много, озон является недолговечным загрязняющим веществом. Но в
    стратосфере, веществ, с которыми может реагировать молекула озона не
    так много, поэтому там он сохраняется в течение длительного времени.
    Образуется озон из обычных молекул кислорода под воздействием солнечной
    радиации.
    O2 + gуф >> 2O;
    O+O2 + (O2 или N2) >> O3 + (O2 или N2).
    (Реакция была открыта в 1930 г. Сиднеем Чепманом)
    Основная масса озона
    сосредоточена в слое 15 – 55 км с максимумом концентрации в слое 20 –
    25 км. Общее содержание озона в вертикальном столбе атмосферы
    колеблется от 1 до 6 мм. (Содержание озона в атмосфере измеряется в
    специальных “единицах Добсона” (ЕД,DU). Слой озона в 3 мм составляет
    300 ЕД). Таким образом, даже в самом озоновом слое только одна молекула
    из 100 000 является молекулой озона. Несмотря на такое малое
    количество, он играет исключительно важную роль в биологических
    процессах Земли.
    Ультрафиолетовые
    лучи обладают высокой биологической активностью: они убивают многие
    виды бактерий, разрушают органические макромолекулы, в том числе и ДНК.
    Когда-то
    давно, миллиарды лет назад, в атмосфере Земли не было озона и сильное
    ультрафиолетовое излучение, беспрепятственно проникавшее сквозь земную
    атмосферу, убивало все живые организмы на поверхности планеты.
    Постепенно в атмосфере Земли накапливался кислород, который выделяли
    морские водоросли. Из него, с течением времени, образовался озоновый
    экран и жизнь смогла на сушу. Затем, еще через миллионы лет, появился
    человек, и не ведая всех возможностей своих изобретений, стал
    ненамеренно разрушать озоновый слой. Следствием, естественно, стало
    усиление ультрафиолетового излучения (уменьшение концентрации озона на
    1% ведет к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения на
    1,5%), что может привести к печальным последствиям. Так, например,
    увеличение потока ультрафиолетового излучения на 1% может привести к
    снижению урожайности и общей продуктивности наземных и водных растений
    на 1%.
    Cуществует несколько механизмов разрушения озонового слоя.
    1. Азотный фотохимический механизм.
    Под
    влиянием солнечного излучения (особенно сильно это выражено в годы с
    максимальной солнечной активностью) в мезосфере увеличивается
    содержание оксидов азота. Оксиды опускаются на высоту 20 – 30 км и
    вступают в реакцию с озоном.
    2N2О + O2 + gуф >> 4NO;
    NO + O3 >> NO2 + O2;
    NO2 + O >> NO + O2;
    ——————–
    О3 + О >> 2О2.
    (Процесс был описан в 1970 г. Паулем Крутценом)
    Оксиды
    азота попадают в атмосферу разными путями. Во-первых, естественным
    путем, при котором оксиды образуются на определенных стадиях природного
    азотного цикла. Во-вторых, при антропогенном загрязнении воздуха. В
    этом случае оксиды выбрасываются автомобильным и авиационным
    транспортом, а также космическими ракетами при запусках.
    2. Хлорный механизм.
    Этот
    механизм описан в 1973 году исследователями из Калифорнийского
    университета Марио Молина и Шерри Роуленд (эти исследователи получили
    за свое открытие Нобелевскую премию 1995 года по химии). Главная роль в
    процесс разрушения озонового слоя принадлежит здесь сложным химическим
    веществам – хлорфторуглеводородам, которые часто называют фреонами. Эти
    вещества производятся человеком и особенно важными являются два из них
    – фреон-11 (CFCl3) и фреон-12 (CF2Cl2).
    С земной поверхности они попадают в верхние слои атмосферы. Там под
    действием ультрафиолетового излучения фреоны разрушаются, высвобождая
    свободный хлор. Свободные атомы хлора вступают в реакцию с озоном.
    CFCl3 (CF2 Cl2) + gуф >> Cl + остаток;
    Cl + O3 >> ClO + O2;
    ClO + O >> Cl + O2;
    ———————-
    О3 + О >> 2О2.
    Это
    цепная реакция, поэтому один атом хлора может разрушить 100 000 атомов
    озона, пока не уйдет из стратосферы (атомы хлора могут, например,
    реагировать с метаном с образованием соляной кислоты (HCl), которая
    либо опускается в тропосферу и выпадает на поверхность в виде кислого
    дождя, либо опять разрушается и выпускает атом хлора).
    Впервые
    “озоновую дыру” обнаружили над Антарктидой. В 1984 г. Джорж Фарман,
    член Британской антарктической экспедиции отметил снижение концентрации
    стратосферного озона над станцией Халли-Бей в Антарктиде на 40%. При
    уточнении данных со спутника Nimbus (США), выяснилось, что сокращение
    концентрации озона над Антарктидой продолжается уже 10 лет.
    Озоновая
    “дыра” существует не постоянно. Она появляется в начале антарктической
    весны в середине октября и исчезает через месяц. На высотах 13-24 км
    озоновый слой разрушается полностью, а на других сильно уменьшается.
    Общая потеря озона может достигать 97%, а размер “дыры” нескольких
    миллионов квадратных километров.
    C 1987 года были проведены крупные исследования и механизмы образования озоновой дыры над Антарктидой были выяснены
    Антарктида
    со всех сторон окружена океаном и ветры могут беспрепятственно
    циркулировать вокруг континента. Во время зимы вокруг Антарктиды
    возникает околополюсной вихрь – своеобразная воронка из ветров, которая
    собирает воздух над Антарктидой и не дает ему смешиваться с остальной
    атмосферой.
    В
    стратосфере при температуре ниже -100°С происходит конденсация азотной
    кислоты, появляющейся в результате взаимодействия окислов азота и воды.
    Образуются, так называемые, полярные стратосферные облака. Поверхность
    мельчайших кристаллов этих облаков катализирует реакции высвобождения
    хлора из фреонов, соляной кислоты и других галогенсодержащих веществ. В
    темноте антарктической зимы атомы хлора не сразу вступают в цепную
    реакцию по разрушению озона, а образуют димер оксида хлора.
    Cl + O3 >> ClO + O2;
    ClO + ClO >> ClO-ClO.
    Когда
    наступает весна, солнечная радиация разрушает накопившийся димер, хлор
    высвобождается и начинается цепная реакция разрушения озона. Постепенно
    околополярный вихрь рассеивается и обедненный озоном воздух
    перемешивается с нормальным – концентрация озона опять повышается.
    Тщательные исследования атмосферы выявили снижение концентрации озона и в Северном полушарии.
    C
    1969 года содержание озона над Северной Евразией и Америкой снизилось
    на 14%. Сейчас в течение зимы убыль озона над Арктикой достигает 12% на
    высоте 17-20 км, в 1995 году с января по март, уменьшение озонового
    слоя над Северным полушарием достигало 50%. (В 1996 году – 40-50%).
    Основным путем предотвращения надвигающейся озоновой катастрофы является прекращение производства и выбросов фреонов.
    Фреоны (хлорфторуглеводороды)
    были открыты в 1928 г. химиком концерна “Дюпон де Немур” Томасом Мигдли
    (им же придуман и тетраэтилсвинец – добавка к бензину). Производство
    было впервые налажено компанией “Дженерал Моторс”. Основным
    производителем фреонов до недавнего времени являлась компания “Дюпон”
    (США). Крупнейшие страны-производители: США – 31% от общего объема
    производства, Западная Европа – 30%, Япония – 12%, Россия – 8%. Среди неучтенных стран крупнейший производитель – Китай.
    Мировое производство фреонов.
    Выбросы
    фреонов в атмосферу росли очень быстро до начала 1970-х годов, пока
    некоторые страны не ввели ограничения на их использование. Однако затем
    использование фреонов увеличилось вновь, что, видимо, связано с
    интенсивным производством в развивающихся странах.
    Вообще,
    быстрый рост концентрации фреонов в атмосфере связан с их медленным
    разрушением. Так время жизни Ф-11 составляет 80 лет, а Ф-12 – 170 лет,
    так что к 2000-му году фреоны , выброшенные в 1990 году, останутся в
    прежнем количестве, к 2100-му году их останется 39%, к 2300-му году –
    7%.
    Было заключено несколько международных соглашений о запрещении производства фреонов.
    1980 г. – Венская конвенция по сокращению выпуска хлорфторуглеводородов.
    1987 г. – Монреальский протокол о
    замораживании производства и потребления хлорфторуглеводородов к 1990
    г. на уровне 1986 года, сокращении производства на 20% к 1994 г., на
    30% к 1999 г.
    1990 г. – Лондонский протокол о 50% сокращении производства и потребления хлорфторуглеводородов к 1995 г. и полном прекращении к 2000 году.

  6. Kandis Ответить


    Высота расположения озонового слоя разнится в зависимости от температурного режима той или иной местности, например, в тропиках он находится в диапазоне между 25 и 30 км, а на полюсах — от 15 до 20 км. Газ озон возникает при воздействии солнечного излучения на молекулы кислорода. Процесс диссоциации озона приводит к поглощению большей части опасного ультрафиолета, излучаемого Солнцем.
    Толщину слоя принято измерять в единицах Добсона, каждая из которых равна прослойке озона в 10 микрометров, при условии нормального давления и температуры. Минимальной толщиной, ниже которой слой перестает существовать, считается 220 ед. Добсона. Наличие озонового слоя было установлено французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Буиссоном в начале ХХ века при помощи спектроскопического анализа.

    Озоновые дыры

    Есть множество версий насчет того, что именно провоцирует истончение озонового слоя планеты. Некоторые ученые обвиняют в этом антропогенные факторы, другие же считают это естественным процессом. Озоновые дыры — это уменьшение или полное исчезновение данного газа из стратосферы. Впервые это явление было зафиксировано в 1985-м году, оно располагалось на площади около 1 тыс. кв км в антарктическом регионе.
    Появление этой дыры было цикличным, она возникала в августе и исчезала в декабре. В то же время в арктическом регионе появилась еще одна дыра, немного меньшего размера. С развитием технологий стало возможно фиксировать образование разрывов озонового слоя в режиме реального времени, и теперь ученые могу с уверенностью утверждать, что их на планете несколько сотен. Самые крупные расположены на полюсах.

    Причины и последствия озоновых дыр

    Существует теория, согласно которой озоновые дыры возникают по естественным причинам. Согласно ей, поскольку превращение кислорода в озон происходит в результате воздействия солнечным излучением, то при его отсутствии во время полярной зимы этот газ не вырабатывается. Во время продолжительной ночи уже образовавшийся озон вследствие своей большой массы опускается в нижние слои атмосферы, где разрушается от давления. Эта версия прекрасно объясняет появление дыр над полюсами, но никак не проясняет образование их масштабных аналогов над территориями Казахстана и России, где полярные ночи не наблюдаются.
    В последнее время научное сообщество сошлось во мнении, что существуют как естественные, так и спровоцированные человеческой деятельностью причины разрывов озонового слоя. К антропогенному фактору относится повышение концентрации определенных химических веществ в атмосфере Земли. Озон разрушают реакции с хлором, водородом, бромом, хлороводородом, монооксидом азота, метаном, а также фреоном и его производными. Причины и последствия озоновых дыр пока еще не установлены окончательно, но практически каждый год приносит новые открытия в этой сфере.

    Чем опасны озоновые дыры?


    Озон поглощает чрезвычайно опасное солнечное излучение, не позволяя ему достигать поверхности планеты. Когда слой этого газа истончается, все находящееся на Земле подвергается обычному радиоактивному облучению. Это провоцирует рост раковых заболеваний, преимущественно локализированных на коже. Для растений исчезновение озона также губительно, в них происходят разнообразные генетические мутации и общее снижение жизненного тонуса. В последнее время человечество все лучше понимает, чем опасны озоновые дыры для жизни на Земле.

    Заключение

    Осознав опасность уничтожения озона международное сообщество приняло ряд мер, направленных на уменьшение негативного воздействия на атмосферу. В 1987 году в Монреале был подписан протокол, который обязывает свести к минимуму использование фреона в промышленности, так как именно этот газ провоцирует возникновение дыр вне полярных областей. Тем не менее, на разложение уже выпущенного в атмосферу фреона уйдет около сотни лет, так что в ближайшее время количество озоновых дыр в атмосфере Земли вряд ли уменьшится.

  7. Tern Ответить

    В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов.
    Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона. Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие.
    Однако загрязнение типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равновесие между ним и кислородом в сторону уменьшения концентрации озона.
    Учитывая опасность, нависшую над планетой, международное сообщество сделало первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение, по которому производство фреонов в мире к 1999г. Должно сократиться примерно на 50%.

    Озон

    Озон (О3) – агрессивный газ с сильным окислительным действием. В переводе с греческого ozon означает «пахнущий», так как он имеет острый резкий запах. Этот запах можно ощутить после грозы.
    Озон образуется в атмосфере при действии на кислород высоких энергий коротковолновых ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов. Высокая энергия расщепляет кислород на отдельные атомы, которые связываются с молекулярным кислородом, образуя озон.
    Молекулы озона очень неустойчивы и легко разлагаются, поэтому эта реакция является обратимой.
    Экологическая роль озона двояка.
    Образуясь у поверхности Земли как компонент фотохимического смога, озон является чрезвычайно вредным, поскольку имеет сильные окислительные свойства и раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательные пути. У поверхности Земли озон образуется при грозовых разрядах и в результате фотохимических реакций между окислами азота и летучими углеводородами, выделяющимися с выхлопными газами автомобилей. Кроме озона в результате этих реакций образуется еще целый ряд агрессивных веществ. Они также являются сильными окислителями, имеют раздражающее действие, некоторые из них канцерогенны. Совокупность этих веществ называют фотохимическим смогом.
    Образуясь в верхних слоях стратосферы, озон формирует озоновый слой, который защищает организмы Земли от действия коротковолновых ультрафиолетовых лучей. На реакции синтеза озона расходуется до 98% энергии коротковолновых ультрафиолетовых лучей Солнца, благодаря чему они не достигают поверхности Земли и не оказывают губительного действия на организм. За это озоновый слой называют «защитным экраном» Земли. Без него на поверхности Земли не могла бы существовать жизнь.
    Образование озонового слоя стало возможным, когда концентрация кислорода в атмосфере достигла 1% от современного уровня. Появление озонового слоя позволило жизни выйти на сушу, тогда как раньше жизнь могла существовать только в океане.
    Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высоте 20-25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области.
    Озоновый слой выполняет в атмосфере две важнейшие функции:
    Защищает организмы от вредного действия ультрафиолетовых лучей, которые вызывают солнечные ожоги, рак кожи, катаракту (помутнение хрусталика глаза), ослабление иммунитета;
    Формирует стратосферу – слой атмосферы, в котором температура нарастает с высотой, чем ограничивает процессы формирования погоды пределами тропосферы: верхние нагретые слои атмосферы препятствуют поднятию более холодного приземного воздуха. Если бы не озоновый слой, то температура атмосферы постепенно снижалась бы, с высотой и температурный режим Земли был бы совсем иным .

    Нарушение озонового слоя

    В середине 1960-х гг. ученые пришли к выводу, что в атмосфере имеются факторы разрушающие озон. Такими факторами являются свободные радикалы из водяного пара и окислы азота, выделяемые в стратосферу с выхлопами сверхзвуковых самолетов и поступающие из нижних слоев тропосферы.
    В 1973г.американские химики Ф. Роуленд и М. Молина установили, что озон разрушают хлорфторуглеводороды, известные под названием «фреоны». За это открытие Ф. Роуленду и М. Молине в 1996г. была присуждена Нобелевская премия.
    В 1984г. группа американских ученых под руководством Д. Фармана опубликовала данные исследований, проведенных в Антарктиде. Они показали, что в течение весны 1983г.содержание озона над Антарктидой снизилось до 40%. По словам Д. Фармана, «небо над Антарктидой буквально пустело, и это было ужасно» (Роун Ш., 1993).
    Снижение концентрации озона над Антарктидой назвали «озоновой дырой». В настоящее время размеры «дыры» почти равны площади этого материка.
    Резкое снижение концентрации озона над Антарктидой объясняют несколькими причинами:
    Образование озона возможно только при наличии ультрафиолетовых лучей, оно не идет во время полярной ночи;
    Низкие температуры способствуют образованию над Антарктидой ледяных стратосферных облаков, на частицах которых ускоряются реакции разрушения озона;
    Циркуляция воздушных масс над Антарктидой имеет некоторые особенности: весной над ней формируются восходящие вихревые потоки, засасывающие в эту область воздух из тропосферы с низким содержанием озона и препятствующие притоку богатого озоном воздуха из средних широт.
    Главная причина снижения концентрации озона над Антарктидой образование над ней ледяных стратосферных облаков, на частицах которых активизируются процессы разрушения озона хлором.
    После открытия «озоновой дыры» над Антарктидой были проведены научные исследования по изучению влияния концентрация озона в атмосфере на биологические объекты. Было установлено, что при снижении концентрации озона на 1% степень проникновения в атмосферу ультрафиолетовых лучей возрастает на 1.5 – 2%. Это способствует повышению частоты возникновения рака кожи, катаракты, снижению иммунитета организмов и др.
    Ученые пришли к выводу о том, что повышенные дозы ультрафиолетового излучения снижают качество семян, устойчивость растений к засухе, заболеваниям, уменьшают продукцию антарктического фитопланктона и выживаемость мальков рыб, что может катастрофически повлиять на мировое рыболовство. При снижении содержания озона в атмосфере на 25% продукция фитопланктона могла бы уменьшиться на 35%.
    С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете. Так, например, в России за последние десять лет концентрация озонового слоя снизилась на 4-6% в зимнее время и на 3%-в летнее.
    В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защитить все живое на Земле от жестокого ультрафиолетового излучения (УФ – радиация). Живые организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергия даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не случайно поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания раком кожи и др. Так, например, по мнению ученых-экологов, к 2030году в России при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя заболевают раком кожи дополнительно 6 млн.человек. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т.д.
    Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных экосистем, и т.д.
    Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Предполагается как естественная, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению большинства ученых, более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеродов (фреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосферу, фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.
    По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглередов (фреонов) являются США – 30.85%, Япония – 12.42%, Великобритания – 8.62% и Россия – 8.0%. США пробили в озоновом слое «дыру» площадью 7млн.кв.км., Япония – 3млн.кв.км., что в 7 раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.
    Оценив объемы производства хлорфторуглеродов и их поступления в атмосферу, ученые пришли к выводу, что это ведет к неизбежному разрушению озонового слоя.
    По вопросам снижения выбросов хлорфторуглеродов в атмосферу проведены международные совещания и подписаны ряд соглашений. В 1989г. на Международной конференции в Хельсинки 81 страной была достигнута договоренность о прекращении производства всех видов хлорфторуглеродов к 2000г.
    Согласно протоколу Монреальской конференции (1990г.), пересмотренному затем в Лондоне (1991г.) и в Копенгагене (1992г.), предусматривалось снижение выбросов хлорфторуглерода к 1998 г. на 50%. Согласно ст. 56 Закона Российской Федерации об охране окружающей природной среды, в соответствии с международными соглашениями, все организации и предприятия обязаны сократить и в последующем полностью прекратить производство и использование озоноразрушающих веществ. Закон предусматривает следующий комплекс мер по охране озонового слоя:
    Организацию наблюдений за изменением озонового слоя под воздействием хозяйственной деятельности и иных процессов;
    Соблюдение нормативов предельно допустимых выбросов веществ, вредно воздействующих на состояние озонового слоя;
    Регулирование производства и использование химических веществ, разгружающих озоновый слой.
    В 1993году в нашей стране создана Межведомственная комиссия, в задачу которой входит координация деятельности различных организаций по выполнению международных обязательств по охране озонового слоя и прекращению выпуска озоноразрушающих веществ к 2000году. Ведется также интенсивная разработка и внедрение мероприятий по резкому сокращению выбросов соединений серы, оксидов азота и других опаснейших загрязнителей атмосферного воздуха.
    Даже если протокол будет выполнен всеми странами, необходимо продолжать решать проблему защиты людей от УФ – радиации, поскольку многие из хлорфторуглеродов могут сохраняться в атмосфере сотни лет.
    В настоящее время озоновый слой истощается со скоростью 0.5 – 0.7% в год.
    Мерами по уменьшению разрушения озонового слоя являются:
    Глобальное запрещение использования хлорфторуглеродов в тех сферах, где возможна их замена другими веществами;
    Утилизация хлорфторуглеродов из отработавших свой срок холодильников и кондиционеров;
    Полное запрещение производства хлорфторуглеродов, галлонов, хлороформа и четыреххлористогоуглерода.
    Однако проблемой уменьшения озонового слоя не сводится только к разрушающему воздействию хлорфторуглеродов и галлонов. Как и все другие биосферные процессы, концентрация озона в атмосфере зависит от множества факторов, соотношения между всеми механизмами его образования и разрушения. В частности, на концентрацию озона влияют:
    Интенсивность ультрафиолетовой радиации – зависит от активности Солнца, который имеет 11 – летние и более длительные циклы;
    Содержание в атмосфере кислорода – зависит от продукции О2 растениями. Его снижают сведение человеком лесов, распашка почв, при которой ускоряются процессы разложения органики, сжигание ископаемого топлива;
    Извержения вулканов – вносят в атмосферу огромные количества пыли, задерживающей солнечный свет, окислы азота и серы;
    Загрязнения атмосферы промышленными выбросами (окислами азота, пылью, аэрозолями серной кислоты) – капли кислот являются центрами конденсации паров воды, а значит, причиной образования облаков.
    Ряд ученых продолжают настаивать на естественном происхождении «озоновой дыры». Причины ее возникновения они видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли.

  8. Gashura Ответить

    Озоновая дыра — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. До недавнего времени состояние слоя озона не внушало опасений. Тревожные сигналы начали поступать 20 лет назад. С началом космических исследований атмосферы Земли осенью 1985 года обнаружено нарушение озонового слоя над Антарктидой. Оказалось, что во время антарктической весны уровень озона в атмосфере там значительно ниже нормы. Ежегодно в одно и то же время количество озона уменьшалось — иногда в большей степени, иногда в меньшей.
    В последующие годы ученые выяснили, отчего появляется озоновая дыра. Когда солнце прячется и начинается долгая полярная ночь, происходит резкое падение температуры, и образуются высокие стратосферные облака, содержащие кристаллики льда. Появление этих кристалликов вызывает серию сложных химических реакций, приводящих к накоплению молекулярного хлора (молекула хлора состоит из двух соединенных атомов хлора). Когда появляется солнце и начинается антарктическая весна, под действием ультрафиолетовых лучей происходит разрыв внутримолекулярных связей, и в атмосферу устремляется поток атомов хлора. Эти атомы выступают в роли катализаторов реакций превращения озона в простой кислород. В результате этих реакций молекулы озона (O3) превращаются в молекулы кислорода (O2), причем исходные атомы хлора остаются в свободном состоянии и снова участвуют в этом процессе (каждая молекула хлора разрушает миллион молекул озона до того, как они удалятся из атмосферы под действием других химических реакций). Вследствие этой цепочки превращений озон начинает исчезать из атмосферы над Антарктидой, образуя озоновую дыру. Однако вскоре, с потеплением, антарктические вихри разрушаются, свежий воздух (содержащий новый озон) устремляется в этот район, и дыра исчезает.
    В феврале 1989 года ученые исследовали стратосферу над Арктикой и обнаружили присутствие тех же самых химических факторов. Они пришли к выводу, что и тут содержание озона может резко сократиться. Это будет зависеть только от конкретных погодных условий очередного года. Если над Арктикой образуется озоновая дыра, то последствия будут гораздо более серьёзными, т.к. там гораздо больше организмов, которые могут пострадать. Даже периодическое раскрытие такой дыры над Антарктидой чревато значительными потерями морского фитопланктона. А это, в свою очередь, сильно повлияет практически на всех антарктических животных от пингвинов до китов, так как фитопланктон – основа почти всех пищевых цепей данного региона. Если нынешние выбросы ХФУ в атмосферу сохранятся, то можно ожидать лишь расширения и «углубления» озоновых дыр над полюсами. Естественно, это повлечёт за собой разрежение озонового слоя над всей планетой, что совершенно недопустимо как для животного мира, так и для всего человечества в целом.
    Однако, существует и другая точка зрения. Откуда озоновые дыры вдали от техногенных регионов, например, в Якутии, Тибете и над безлюдными территориями Сибири? Существует мнение, что изменения циркуляции атмосферы вызваны стационарными планетарными волнами, которые проникают в стратосферу в зимне-весенний период, сильно влияя на распределение озона и других ее составляющих в средних и высоких широтах. Один из источников этих волн – разные температуры над поверхностями континентов и океанов, поэтому изменения температуры океанской поверхности сказываются на волновой активности. При длительном же ослаблении волновой активности усиливаются западные ветры в стратосфере, охлаждается ее нижняя часть, формируются полярные стратосферные облака и, тем самым, условия для разрушения озона. Циркуляция в стратосфере за последние 20 лет могла сильно измениться. Так что основной причиной озоновой “дыры” в Антарктике вполне может быть длительное ослабление волновой активности стратосферы, связанное с очень медленными процессами в Мировом океане.

  9. CARYDEVIL Ответить

    ОЗОНОВАЯ ДЫРА — значительное пространство в озоносфере с заметно пониженным содержанием озона.[ …]
    Озоновая “дыра” над Антарктидой стала тревожным сигналом общепланетарного неблагополучия экосферы, требующего серьезного внимания всех стран мира.[ …]
    Озоновые дыры образуются не только над Антарктидой, в зимнее время они постоянно существуют над большей частью Европы, над Восточной Сибирью. Продолжительные экспериментальные исследования содержания озона над Европой показали, что среднеквадратичное отклонение общего содержания озона достигало 10-12% еще в 1957-1979 гг. Согласно исследованиям ряда специалистов по озону Центральный аэрологической обсерватории важнейший вклад в формирование долговременных изменений общего содержания озона в Северном полушарии вносят естественные геофизические процессы. Аномально низкие значения общего содержания озона в 1992-1993 гг. были вызваны мощным извержением вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 г. Последние исследования показывают, что извержения вулканов сопровождаются значительным выбросом фторсодержащих веществ. Ранее считалось, что подобные вещества могут быть только антропогенного происхождения. Геологи указывают на еще один возможный природный механизм действия на озоновый слой. В ядре Земли растворено значительное количество водорода, который поступает в атмосферу, В атмосфере водород, взаимодействуя с озоном, разрушает его. Через рифтовые разломы в атмосферу наряду с водородом поступает метан, также приводящий к разрушению озонового слоя.[ …]
    Озоновая «дыра» над Восточной Сибирью Озоновая дыра (по Н. Ф. Реймерсу, 1990)Прорыв через «озоновые дыры» жесткого ультрафиолетового и космического излучений в 50 — 100 раз увеличивает число мощных лесных пожаров. Ежегодно в атмосферу выбрасываются миллионы тонн отходов промышленного производства и миллионы тонн автомобильных выбросов. Например, в последние годы на каждого жителя России в среднем приходилось более 200 кг распыленных в атмосфере вредных веществ, таких, как сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бензопирен, тетраэтилсвинец, формальдегид, диоксид азота, метил меркаптан, сероводород и др.[ …]
    Прорыв через «озоновые дыры» солнечных рентгено- и ультрафиолетовых лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50—100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 г. в России сгорело 2 млн га леса, горели леса в Австралии, Северной и Южной Америке, Африке, Европе, в Юго-Восточной Азии. Индонезийский лесной пожар 1997 г., бушевавший почти пять месяцев, покрыл дымом не только Индонезию, но и Малую Азию, Сингапур, достиг Южно-Китайского моря. Люди задыхались от дыма, потерпел катастрофу авиалайнер.[ …]
    К статье Озоновые «дыры». Последствия разрушения озонового слоя [96].Для сохранения озонового слоя Земли проводят мероприятия, направленные на снижение выбросов фреонов, замену их на экологически безопасные вещества. В настоящее время решение проблемы сохранения озонового экрана и уничтожения озоновых дыр необходимо для сохранения земной цивилизации. На Конференции ООН по окружающей среде и развитию, прошедшей в Рио-де-Жанейро, был сделан вывод, что наша атмосфера во все большей степени испытывает воздействие газов, вызывающих парниковый эффект и грозящих изменением климата, а также химических веществ, уменьшающих озоновый слой.[ …]
    Для сохранения озонового пояса Земли существуют как пассивные методы (уменьшение выбросов в атмосферу фреонов, замена их экологически безопасными веществами), так и активные. В США и России начаты работы по активным методам, основанным на сложных физико-химических процессах (инициируемых специальными воздействиями), способствующих либо уменьшению скорости разрушения озона в стратосфере, либо его образованию. Это химическое воздействие на стратосферу в районе “озоновой дыры” в Антарктиде с применением этана и пропана, которые будут связывать атомарный хлор, разрушающий озон, в пассивный хлористый водород. И, наконец, самые современные методы с помощью электромагнитного излучения, электрических разрядов, лазерного излучения, которые в результате фотодиссоциации кислорода будут способствовать образованию озона (Старик, Фаворский и др., 1993). Все это в конечном счете дает возможность уничтожить “озоновые дыры” в околополярных пространствах и сохранить озоновый экран, а значит и земную цивилизацию.[ …]
    Динамика «озоновой дыры» в пределах Антарктиды (по Н. Ф. Реймерсу, 1990 г.) (пространство без штриховки)Даже, если причины озоновых дыр в Северном полушарии другие, нежели в Антарктиде (такие споры идут), то вряд ли от этого легче тем, кто страдает от связанных с ними последствий. Известно: от избыточной УФР растет число людей, болеющих раком кожи, меланомой, катарактой и просто испытывающих ослабление иммунной системы. Эти недуги бьют выборочно. Требуется статистика, чтобы медицинские результаты насилия над стратосферным озоном стали достоянием гласности. Избыток УФР негативно влияет также на океанические экосистемы. Все это и есть первое и хорошо известное лицо проблемы озонового щита биосферы.[ …]
    Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, получившее название «озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете. Так, например, в”России за последние 10 лет концентрация озонового слоя снизилась на 4—6% в зимнее время и на 3% — в летнее.[ …]
    Иногда образование “озоновой дыры” над Антарктидой происходит с некоторым сдвигом по времени. Например, чрезвычайно широкая озоновая дыра была обнаружена в январе-первой половине февраля 1994 г.[ …]
    Поскольку ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты и для здоровья людей, эти данные привлекли пристальное внимание ученых, а затем и экологически озабоченных кругов общества. Был высказан ряд гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Большинство специалистов склоняется к мнению о техногенном происхождении резкого увеличения озоновых дыр. Наиболее обосновано представление, согласно которому главной причиной является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных чрезвычайно активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией: О + Ог -» Оз (см. п. 3.5).[ …]
    Мероприятия по защите озонового слоя. В 1995 г. в Токио был опубликован доклад международной экологической организации, в котором сделана попытка установить «авторство» «озоновых дыр» над Антарктидой. В списке основных озоновых «вредителей» 25 стран (в том числе Россия), но бесспорный приоритет принадлежит США, Японии и Великобритании. Признано, что из всех промышленных корпораций самый большой вред озоновому слою (13,7% мировых озоновых повреждений) нанесла американская компания «Дюпон».[ …]
    Современное ослабление озонового щита планеты выражается в образовании по меньшей мере двух гигантских сезонных озоновых дыр. Они разверзаются не только над полюсами и высокими широтами, но часто достигают и средних параллелей.[ …]
    Причинами возникновения озоновых дыр, впервые отмеченных в начале 80-х годов XX века, являются как естественные, так и антропогенные воздействия. В частности, выбросы фреонов, компоненты продуктов сгорания топлива, сведение лесов как следствие в уменьшении продуцентов кислорода и др., активно разрушающие слой озона и являющиеся продуктами человеческой деятельности, требуют радикального пересмотра взаимодействий в системе “человек—природа” в экологическом аспекте.[ …]
    На протяжении многих лет в озоновом слое наблюдаются локальные уменьшения содержания озона – озоновые дыры. Под озоновой дырой понимают пространство в озоносфере, характеризующееся значительным понижением концентрации озона (до 50%) под воздействием естественных и антропогенных факторов. Время от времени эти громадные по площади дыры возникают над разными территориями и висят над ними от нескольких дней до недели, частота их появления увеличивается.[ …]
    В 1985 г. в Антарктиде возникла озоновая дыра.[ …]
    Оригинальная гипотеза о связи озоновых аномалий с разломами земной коры и дегазацией Земли выдвинута В.Л. Сыворотки -ным (МГУ), однако эта гипотеза нуждается в дальнейшей проработке. Проблема «озоновых дыр» — это очень сложная и во многом противоречивая проблема. Например, чл.-корр. РАН А.П. Капица считает, что главным фактором возникновения «озоновых дыр» могут быть природные, естественные причины. Опасность техногенных факторов для человечества значительно преувеличена, и огромные затраты на реконструкцию промышленности, которые лягут на плечи потребителя, неоправданны и могли бы значительно эффективнее использоваться для решения других экологических проблем.[ …]
    Этот путь окончен. Смог, удушающий людей, озоновые дыры над полюсами и чума XX века — ВИЧ (СПИД) — достаточное тому доказательство. В обращении с планетой, с самим человеком нужны глубокие знания и мудрая осторожность. Они — символ экологии.[ …]
    Модельные предсказания будущего поведения озонового слоя [176], в том числе озоновой дыры в Антарктике, на которых в значительной степени был основан Монреальский Протокол и другие международные соглашения, не учитывали долгопериодных изменений циркуляции и волновой активности атмосферы. В свою очередь, межгодовые и долгопериодные вариации динамики атмосферы связаны с изменениями в Мировом океане — аномалиями температуры поверхности океанов (ТПО), которые являются термическим источником возбуждения планетарных атмосферных волн, оказывающих сильное влияние на циркуляцию стратосферы в зимне-весенний период, особенно во время стратосферных потеплений [144]. Поскольку антропогенные озоноразрушающие вещества имеют большое время жизни в атмосфере (годы и десятки лет), модели предсказали, что восстановление озонового слоя к нормальному состоянию под действием сокращения эмиссии в атмосферу фреонов и галонов должно произойти лишь к 2030-2050 гг. [176].[ …]
    Однако обнаружение феномена антарктической “озоновой дыры” решающим образом повлияло на принятие международных соглашений об ограничении и последующем полном прекращении производства и использования озонразрушающих ХФУ. Подготовка этих соглашений стимулировала срочные меры по замене СРС13, СР2С12 и других ХФУ на компоненты, обладающие близкими потребительскими свойствами, но не представляющие опасности для озоносферы.[ …]
    Приведенные выше объяснения причин образования озоновых дыр являются общепризнанными. Однако в настоящее время высказываются соображения о синергетическом действии ряда факторов, способствующих сокращению озонового слоя.[ …]
    С антропогенными изменениями атмосферы связано и разрушение озонового слоя, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро процесс разрушения озонового слоя происходит над полюсами планеры, где появились так называемые озоновые дыры. В 1987 году зарегистрирована расширяющаяся год от года (темпы расширения — 4% в год — озоновая дыра над Антарктикой (выходящая за контуры материка) и менее значительное аналогичное образование в Арктике (рис. 13.3).[ …]
    Ряг ученых продолжают настаивать на естественном про-исхожоении «озоновой дыры». Причины ее возникновения одни видят е; естественной изменчивости озояосферы, циклической активы эсти Солнца, другие связывают эти процессы с рифто-генезег I и дегазацией Земли.[ …]
    Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению большинства ученых, более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеро-дов (фреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосферу, фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.[ …]
    Ученые ряда стран, в том числе России, исследуют различные аспекты проблемы озонового слоя, а также разрабатывают технологические процессы, способствующие уменьшению его разрушения. В проблеме озоновых дыр еще много спорных и непознанных вопросов.[ …]
    В последние годы ученых и общественность все больше волнует так называемая озоновая дыра над Антарктидой. Реально никакой дыры нет, но существует уменьшение общего количества озона в Антарктиде в весенние месяцы.[ …]
    Увеличение степени загрязнения биосферы, например выраженное в появлении «озоновой дыры» над конкретным регионом, приводит к смещению максимума влево, то есть уровень жизни при прочих равных условиях снижается. Обычно величина Я изменяется незначительно, показатель Е — существенна. Он по сути характеризует степень экологического неблагополучия общества и зависит от энергетических затрат для обеспечения нормальной жизнедеятельности (например, чем больше производство, тем больше загрязнения атмосферы, больше расходы на ликвидацию ущерба и больше величина Е). Так или иначе, мы имеем дело с двумя конкурирующими процессами.[ …]
    Особо следует остановиться на режиме озона в Арктике. Известно, что отличие мощной озоновой дыры над Антарктидой от слабовыраженных подобных локальных дыр над Арктикой объясняется прежде всего существенно более низкой температурой стратосферы над Антарктидой, способствующей появлению там на высотах 12-30 км так называемых «полярных стратосферных облаков». Эти облака двояким образом способствуют стоку озона. Во-первых, нейтральные к озону соединения хлора превращаются на поверхности частиц облака в активный хлор, разрушающий молекулы озона. Во-вторых, на поверхность частиц ПСО стекает часть молекул окиси азота, конкурирующих с озоном в реакциях с активных хлором, способствуя тем самым общему стоку озона.[ …]
    Рассмотрим теперь доводы некоторых исследователей, которые считают, что антарктическая озоновая дыра возникает в основном в результате процессов изменения атмосферной циркуляции, периодического роста солнечной активности и космического излучения. Некоторые представители этой точки зрения считают [65], что исключительно антропогенный характер происхождения антарктической озоновой дыры не доказан, и пока это только научная гипотеза,. Однако на основе этой научной гипотезы на межправительственном уровне был принят ряд соглашений, регламентирующих производство веществ, обладающих способностью воздействовать на озон.[ …]
    Чрезмерное применение ХФУ привело к возникновению экологической проблемы глобального масштаба — истощению озонового слоя, частным случаем которой является возникновение “озоновых дыр” над Антарктидой и Арктикой. Кроме того, фреоны играют значительную роль в создании парникового эффекта. Поэтому с 1 января 1989 г. вступил в силу Монреальский протокол, обязывающий многие страны к 2000 г. сократить производство и применение фреонов на 50%. В ряде стран (Германия, Бельгия, Норвегия, Швеция) постепенно снижается производство фреонов или создаются их экологически безопасные заменители.[ …]
    Д.Бейкер предполагает С13,что взаимодействие частиц еысоких энергий с атмосферой является одной из причин появления озоновых дыр над Северным и Южым полюсами.[ …]
    ОЗОНИРОВАНИЕ — обработка воды или воздуха озоном для уничтожения микроорганизмов и устранения неприятных запахов (дезодорации). ОЗОНОВЫЕ «ДЫРЫ» — значительные пространства в озоновом слое атмосферы (озоносфере) с заметно пониженным (до 50%) содержанием озона (см. раздел 3). О.д. являются причиной повышения уровня ультрафиолетового излучения, оказывающего вредное воздействие на организмы (рис. 18). Предполагается антропогенное происхождение О.д. См. также Фреоны (раз-дел 3).[ …]
    Наиболее ощутимое уменьшение озона (до 50% на высоте 20-50 км) наблюдается в Антарктике в весеннее время (сентябрь-ноябрь). Явление такого значительного снижения количества озона называют “озоновой дырой”.[ …]
    Основное содержание озона находится в стратосфере на высотах примерно от 15 до 45 км (этот участок иногда называют озонос-ферой). Максимальная концентрация озона наблюдается на высотах 20 — 25 км. Толщина озонового слоя приведенного к нормальным условиям (р=760 мм рт. ст., Г=0 °С), в среднем для всей Земли составляет 2,5 — 3 мм [14]. Причем, на высоких широтах толщина этого слоя доходит до 4 мм, а в экваториальных широтах до 2 мм. Таким образом, в процентом отношении содержание озона в атмосфере ничтожно мало. В определенных местах атмосферы содержание озона уменьшается на 40 — 50%.[ …]
    Нарушение естественных экосистем на большей части территории суши, т.е. то, что экономисты обычно называют «освоением», — самый существенный и наиболее драматичный результат техногенеза, гораздо более серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата. Человечество проделало множество огромных «дыр» в зеленом- покрове планеты, которые намного опаснее, чем «озоновые дыры» (рис. 6.7).[ …]
    В начале 60-х гг. XX в. человечество впервые стало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем и хрупкость самого существования жизни на планете Земля. Факторами окружающей среды, оказывающими влияние на здоровье человека, являются изменения в атмосфере (глобальное потепление климата, возникновение озоновых дыр над полюсами), загрязнение воды и почв, распространение токсикантов и ксенобиотиков, вымирание многих видов растений и животных, снижение биоразнообразия в результате деятельности растущего народонаселения планеты. Значение общественного здоровья состоит в воспроизводстве последующих поколений; производительном труде, осуществляемом людьми в различных профессионально-специализированных сферах общественного производства; воспитании и обучении последующих поколений.[ …]
    Основная часть воздуха содержится в нижних слоях атмосферы, имеющей сложный характер по высоте. Нижний слой наиболее плотный. Он определяет погоду и содержит около 80% воздуха, простирается до 12—15 км (рис. 5.1) и называется тропосферой (давление на высоте 3 км составляет почти 0,7 от земного, а на высоте 9 км — 0,3). Над тропосферой до высоты 40 км находятся стратосфера и озоновый слой, поглощающий ультрафиолет (озоновые «дыры» образуются именно здесь).[ …]
    Корень зла заключается в том, что человечество не имеет механизма эффективной и быстрой обратной связи с природой. Для того чтобы произошла экологизация, требуется возникновение чрезвычайных обстоятельств или ясная перспектива их возникновения. Сиюминутная выгода пока еще расценивается выше долговременного благополучия, а решение видится в технологических мероприятиях: озоновую дыру — «залатать», пустыни превратить в цветущие сады и т. п. Очень медленно приходит осознание того, что запустив механизм природного самораспада, невероятно трудно его остановить. Напрашивается аналогия с локомотивом, стоящим на горе. Если бы были под колесами колодки, его бы не сдвинуть, но подкладывать их под мчащийся локомотив — бессмысленно: либо они отлетят в сторону, либо локомотив сойдет с рельсов, а то и перевернется. Единственный путь — не дать локомотиву тронуться, превентивное предохранение от экологических цепных реакций.[ …]
    Действительность опровергла эти модельные прогнозы. Как видно из рис. 19.10, в сентябре 2002 г. произошло беспрецедентное увеличение озона над Антарктикой, что не может быть объяснено уменьшением влияния антропогентных факторов. В конце сентября 2002 г. в стратосфере Антарктики произошло сильнейшее стратосферное потепление, в результате которого стратосферный антарктический вихрь разрушился, наблюдался сильный вихревой перенос озона из средних южных широт, и озоновая дыра была намного меньше, чем в предыдущие годы. Такого сильного потепления не было за весь период наблюдений, начиная с 1960-х гг., за исключением менее сильного потепления 1988 г. Резкое уменьшение интенсивности полярного «барьера» в 1988 г. привело к увеличению озона над Антарктикой, что также наблюдалось еще в большей степени в сентябре-октябре 2002 г. Степень изолированности стратосферного вихря Антарктики меняется со временем. Сильные связи изменений стратосферной циркуляции вне полярного вихря и озоновой дыры (коэффициент корреляции —0,9 [52]) свидетельствуют о большой роли естественных долгопериодных вариаций динамики атмосферы в эволюции озоновой дыры над Антарктикой.[ …]
    В соответствии с различными сценариями удвоение содержания СО2 в атмосфере в сравнении с доиндустриальным периодом может произойти в середине 21 в. или после 2100 г. Удвоение, как полагают, приведет к повышению температуры на 1,5-4,5 К. Что касается вклада других газов в парниковый эффект, то для следующих по значимости после диоксида углерода ХФУ он будет снижаться (прюизводство ХФУ в ряде высокоразвитых стран запрещено и сокращается в связи с негативной ролью не только в создании парникового эффекта, но и в развитии «озоновой дыры»). Считают также, что отсутствие парниковых газов и особенно водяного пара в атмосфере снизило бы современную температуру у земной поверхности (+15,2°С) на 32-40°С и привело к существованию биоты на Земле в формах, весьма отличных от ныне существующих (Рябчиков; Шилов).[ …]
    Эти реакции образуют так называемый цикл Чепмена. Общее содержание озона иногда выражают как число молекул, получаемое в результате суммирования по всем широтам, долготам и высотам. На сегодняшний день это количество приблизительно равно 4 1037 молекул озона. Наиболее распространенной количественной оценкой состояния озона в атмосфере является толщина озонного слоя X — это толщина слоя озона, приведенного к нормальным условиям, которая в зависимости от сезона, широты и долготы колеблется от 2,5 до 5 относительных мм. Области с уменьшенным содержанием на 40—50% озона в атмосфере называют «озоновыми дырами».[ …]
    Физический механизм долгопериодных изменений циркуляции атмосферы в Северном полушарии может быть связан с влиянием аномалий ТПО северного Тихого океана и Атлантики на волновую активность и динамику атмосферы. Интерференция постоянного орографического источника (Скалистые горы) и изменяющегося во времени термического источника планетарных волн, зависящего от дипольных аномалий ТПО, может приводить к сильным изменениям волновой активности стратосферы Арктики. В Южном полушарии дипольные изменения ТПО южных океанов также приводят к интерференции термического возбуждения планетарных волн с орографическим источником (Анды), воздействуя на эволюцию озоновой дыры в Антарктике [50, 51]. Этот простой механизм аналогичен интерференции двух источников света в оптике.[ …]
    Фреоны — насыщенные газообразные или жидкие фторуглероды или поли-фторуглеводороды (часто содержат также атомы хлора — хлорфторуглеводо-роды, реже — брома). Обозначения Ф. включают обычно три цифры, первая из которых — число атомов углерода минус 1 (0 при этом опускается), вторая — число атомов водорода плюс 1, третья — число атомов фтора (напр., дифтор-хлорметан называют фреоном или хладоном-22). Используются в качестве рабочих тел в холодильных установках, пропеллентов для аэрозолей, растворителей, компонентов огнетушащих составов. Предполагается, что в результате фотохимических реакций Ф. разрушают озоновый слой и тем самым способствуют образованию озоновых «дыр». В связи с этим в 1985 г. была принята Венская конвенция об охране озонового слоя (см. подраздел 4.2), а в 1987 г. в рамках этой конвенции подписан Монреальский протокол о сокращении производства Ф. Фтор (F) — бледно-желтый газ со специфическим запахом, очень активен в химическом отношении, ядовит. Применяют в качестве фторирующего агента в производстве фторорганических соединений и др. При недостаточном поступлении в организм соединений Ф. повышается растворимость зубной эмали и, как следствие, происходит поражение зубов кариесом (см. Фторирование воды). В России более 60% населения не получает в необходимом количестве этот микроэлемент. ПДК в воздухе 0,005 мг/м3.[ …]
    Естественный процесс образования и разрушения стратосферного озона нарушается при наличии в стратосфере таких малых составляющих, как окислы азота, водорода, хлора, брома, и особо фреона. Фреоны выделяются при работе холодильных установок и как растворитель в промышленности, при изготовлении аэрозолей. Сейчас принято международное соглашение, по ограничению, исключению применения фреонов в технологических целях. Разрушению озона может способствовать и N20, выделяющийся при использовании минеральных удобрений, а также непосредственные выбросы различных веществ в стратосферу при полетах сверхвысотных самолетов и космических ракет. Заговорили об образовании “озоновых дыр”.[ …]
    По наиболее известной в настоящее время гипотезе и по данным многочисленных международных экспедиций в Антарктиде предполагается, что кроме различных иных физико-географических факторов одним из основных является наличие в атмосфере значительного количества хлорфторуглеродов (фреонов). Последние имеют широкое применение в качестве хладагентов и различных химических материалов в аэрозольных упаковках и т. д. Выше мы уже показывали влияние фреонов на химические реакции в атмосфере, в результате которых образуется оксид хлора, активно поглощающий озон. Всего в мире, включая фреоны, производится около 1300 тыс. т озоноразрушающих веществ. Но в последние годы появились, во-первых, сообщения о закрытии «озоновых дыр» и, во-вторых, о том, что фреоны не могут в такой значительной степени разрушать озоновый экран. Также установлено, что разрушению озона способствует интенсификация полетов сверхзвуковых летательных аппаратов, самолетов и многоразовых космических аппаратов. В целом же этот вид воздействия может привести к разрушению 10 % озонового слоя планеты. Однако установлено, что одновременно с истощением озонового слоя в стратосфере происходит увеличение концентрации озона в тропосфере, т. е. у поверхности Земли, но это не может компенсировать потери в верхних слоях атмосферы, так как его масса составляет всего 10 % от массы в озоносфере и в силу того, что озон более тяжелый, чем другие газы.[ …]
    Как уже отмечено, производственой деятельностью человека и продуктами труда в той или иной мере охвачено все пространство планеты. Однако плотность размещения объектов и материальных потоков техносферы очень сильно варьирует. Она близка к распределению плотности населения и отражает размещение современной цивилизации на планете. В 80-х годах на основе аэрокосмических данных была оценена площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью. Оказалось, что их осталось всего около 38 млн км2, т.е. 28% площади суши, не считая материковых льдов (табл. 5.2). Нарушение естественных экосистем на большей части территории суши (т.е. то, что обычно называют освоением) — самый существенный и наиболее драматичный результат техногенеза, гораздо более серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата. Человечество проделало множество огромных «дыр» в зеленом покрове планеты, которые намного опаснее, чем «озоновые дыры».[ …]

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *