Причины озоновых дыр – что это такое, проблемы озонового слоя, причины возникновения и как предупредить появление озоновых дыр

Содержание

Озоновые дыры — причины и последствия

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.

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:

  1. Естественные процессы, при которых происходит загрязнение воздуха.
  2. 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

www.sciencedebate2008.com

Почему в атмосфере появляются озоновые дыры. Причины и последствия озоновых дыр. Почему Китай не даёт закрыться озоновой дыре

Содержание статьи

Озоновая дыра – это локальное падение концентрации озона в верхних слоях атмосферы. Еще несколько десятилетий назад специалисты не могли дать точный ответ на вопрос, из-за чего возникает недостаток озона? Существовала теория, что к пагубным последствиям приводят атомные взрывы, а некоторые ученые и вовсе предлагали запретить полеты на высотных самолетах, чтобы спасти озоновый шар.

Впрочем, в результате различных исследований и опытов таки было установлено, что концентрация озона может существенно меняться из-за банального загрязнения воздушной среды естественным путем.

Почему появляются озоновые дыры?

Ни для кого не секрет, что основная масса природного озона содержится на приличной высоте (20-50 км), а именно в стратосфере. Это химическое вещество является чрезвычайно полезным, ведь оно нейтрализует значительную часть солнечного ультрафиолетового излучения, что позволяет многим живым организмам нормально существовать.

Как уже говорилось выше, низкая концентрация озона на определенном участке – это прямое следствие загрязнения воздуха. К слову, воздушная среда может пострадать в результате:

  • Определенных естественных процессов, при которых в атмосферу попадают испарения, содержащие азот.
  • Антропогенного загрязнения нашей планеты.

В мантии Земли регулярно происходят своеобразные процессы, направленные на дегазацию, которые «порождают» различные органические вещества. Достаточно лишь вспомнить, как «функционируют» грязевые вулканы или термальные источники, чтобы понять всю суть подобных процессов.

Последствия озоновых дыр

 

Также земная кора наполнена множеством «свободных» газов. Многие из них легко пробиваются на поверхность Земли, а затем частично деструктурируют атмосферу. Именно поэтому, к примеру, в воздухе над нефтяными бассейнами всегда высокая концентрация метана. Избежать выделения подобных газов практически невозможно, поскольку с природными явлениями бороться трудно.

Что касается антропогенного влияния на воздушную среду, то оно происходит только в определенных случаях: взрыв атомной бомбы, запуск космической ракеты, полет реактивного самолета. Также антропогенными источниками являются многие большие города, в которых хорошо развита промышленность. В таких населенных пунктах обычно тяжело дышать, что неудивительно, ведь воздушная масса сильно загрязняется предприятиями и автомобилями.

Почему Китай не дает закрыться озоновой дыре?

Не так давно ученым удалось выяснить, что именно выбросы, регулярно попадающие в атмосферу со стороны Восточного Китая, не дают закрыться озоновой дыре, которая образовалась в одном из воздушных шаров.

Британские специалисты, работающие в престижном бристольском университете, убеждены, что озоновая дыра, которая появилась над территорией Китая, вполне могла бы исчезнуть. Однако это станет возможным лишь в том случае, если выбросы вредоносных веществ в воздух существенно сократятся. Правда, китайские чиновники пока не готовы пойти на такой шаг.

По мнению экспертов, на состояние атмосферы негативно влияет такое вещество, как четыреххлористый углерод, производство которого запрещено на официальном уровне во многих странах мира. Однако, как показывает практика, подобные запреты не достаточно эффективны, ведь их можно просто игнорировать, либо соблюдать частично. Примечательно, что с начала 2010 года вредоносные выбросы в атмосферу не сократились совсем.

К счастью, британские специалисты справились с поставленной задачей на отлично, выявив точную причину появления злополучной озоновой дыры. Заручившись поддержкой иностранных коллег, ученые нашли ответ на главный вопрос, откуда взялся тетрахлорметан?

Результаты компьютерных исследований показали, что в последние годы выбросы данного вещества участились на территории Китая. Правда, пока трудно понять, какое именно предприятие должно понести ответственность за нарушения международных стандартов, но мониторинговые работы еще продолжаются.

Озоновая дыра

Негативные последствия расширения озоновых дыр

Основная задача озонового шара – это надежная защита нашей планеты от излишнего солнечного излучения (ультрафиолетового). Соответственно, от появления озоновых дыр могут пострадать многие живые организмы. Постепенное ухудшение «природной защиты» способствует ускорению потока солнечной радиации, которая оказывать далеко не лучшее воздействие на здоровье человека. Впрочем, растения и животные, наверняка, пострадают еще больше.

Радует лишь тот факт, что мировая общественность не закрыла глаза на данную проблему, а предпринимает разные меры, чтобы спасти планету.

К примеру, уже более 30 лет назад была принята Венская конвенция по охране озонового слоя. В этом документе четко изложены правила и нормы, которые продолжают соблюдать во всем мире по сегодняшний день.

Еще один важный документ, заслуживающий отдельного внимания – Монреальский протокол, где представлен перечень запрещенных хлоруглеводов. Все вещества, попавшие в данный список, уже были полностью или частично выведены из производства.

Остается только надеяться, что в ближайшем будущем человечество сможет полностью «излечить» атмосферу и закрыть все озоновые дыры.

Видео: Озоновый слой. Озоновые дыры. Возможна катастрофа

Поделиться в соцсетях:

inwomen.ru

Проблема образования «озоновых дыр»

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 (CFCl
3) 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.

www.examen.ru

Самая большая озоновая дыра- Интересные факты

Эта большущая дыра в озоновом слое земли была открыта в 1985 году, появилась она над Антарктидой. В диаметре она составляет более одной тысячи километров, а по-площади — примерно девять миллионов километров в квадрате.

Ежегодно в августе-месяце дыра исчезает и происходит это так, будто этой огромной озоновой бреши никогда и не было.

Озоновая дыра — определение

Озоновая дыра — это уменьшение или полное отсутствие концентрации озона в озоновом слое Земли. Согласно докладу Всемирной метеорологической организации и общепринятой в науке теории, значительное уменьшение озонового слоя вызвано всё увеличивающимся антропогенным фактором — выделением бром- и хлорсодержащих фреонов.

Есть и другая гипотеза, по которой сам процесс образования дыр в озоновом слое естественный и не кои образом не связан с результатами деятельности человеческой цивилизации.

Причины появления озоновых дыр

Уменьшение в атмосфере концентрации озона вызывает совокупность факторов. Одним из главных является уничтожение молекул озона при происхождении реакций с различными веществами природного и антропогенного происхождения, а также отсутствие солнечного света и излучения на протяжении полярной зимы. Сюда можно отнести и полярный вихрь, который является особо устойчивым и препятствующим проникновению озона из широт приполярья, и образующиеся стратосферные полярные облака, поверхность частиц которых выступает катализатором для реакции распада озона.

Указанные факторы характерны для Антарктиды, а в Арктике полярный вихрь намного слабее из-за того,что там нет континентальной поверхности. Температура здесь больше на некоторую величину, в отличии от Антарктиды. Полярные стратосферные облака в Арктике менее распространены и имеют тенденцию к распаду в начале осеннего периода.

Что такое Озон?

Озоном является ядовитое вещество, которое вредно для человека. В небольших количествах он имеет весьма приятный запах. Чтобы убедится в этом, можно прогуляться в лесу поле грозы — в пору насладимся свежим воздухом, но позже будет очень плохое самочувствие.

В обычных условиях внизу атмосферы Земли озона практически нет — это вещество присутствует в больших количествах в стратосфере, начинающейся где-то около 11 километра над землёй и проcтирающейся до 50-51 километра. Озоновый слой лежит как раз на сомом верху, то есть, примерно на 51-ом километре над землёй. Этот слой поглощает смертельные лучи солнца и тем самым защищает нашу и не только нашу с вами жизнь.

До открытия озоновых дыр озон считали веществом, который отравляет атмосферу. Считали, что атмосфера переполнена озоном и что это именно он — главный виновник «парникового эффекта», с которым нужно что-то делать.

В настоящем же, человечество наоборот пытается предпринять шаги для восстановления озонового слоя, так как озоновый слой становится тоньше по всей Земле, а не только над Антарктидой. www.businessink.xyz

interesnoevse.info

ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОЗОНОВЫХ ДЫР: ИССЛЕДОВАНИЯ

Озоновый слой – это часть стратосферы с высоким содержанием озона [1]. В лабораторных условиях озон впервые синтезировал в 1840 году Кристиан Фридрих Шёнбейн, а в 1881 году сэр Вальтер Ноэль Хартли за­ин­те­ре­со­вал­ся изучением озона в стратосфере и выявил его способность абсорбировать короткие ульт­ра­фио­ле­то­вые лучи [2]. Именно эта способность озона вообще обеспечила возможность су­щест­во­ва­ния жизни на суше планеты Земля. Без солнечной радиации жизнь невозможна, но и её избыток приводит к негативным био­ло­ги­чес­ким процессам, вплоть до вымирания всего живого на поверхности планеты [3]. Именно поэтому, когда в 1985 году были обнаружены озоновые дыры [4], исследователи тут же стали искать причины образования озоновых дыр и прогнозировать их по­след­ст­вия.

Сегодня уже известно, что какими бы ни были причины образования озоновых дыр, их наличие может оказывать негативное влияние на здоровье людей и экологию в целом. В частности, рост размеров озоновых дыр коррелирует с ростом случаев меланомы [5] и катаракты [6], а так же глобальным потеплением [4]. А поскольку преобладающей в науке версией образования озоновых дыр была версия ан­тро­по­ген­но­го происхождения, в 1987 году был подготовлен Монреальский протокол [7]. Этот документ предполагал взятие на себя обязательств по сокращению выбросов уг­ле­во­до­ро­дов в атмосферу Земли. И надо заметить, что какими бы ни были реальные причины образования озоновых дыр, но их размер с конца 90-х годов XX века постепенно сокращается [8].

В 2017 году озоновая дыра в Антарктике (АОД) достигла наименьшего размера за последние 15 лет [9]. Может ли быть причиной такого сокращения размеров озоновых дыр то, что люди стали более бережно относиться к экологической системе? Да, вполне вероятно, что причина именно в этом. Тем не менее, версия антропогенного происхождения озоновых дыр является не единственной. Существует так же версия и естественного происхождения [10]. Выглядит ли эта версия стройно? Вполне! Известно, что АОД характеризуется сезонной цикличностью, при этом суммарное количество озона в стратосфере не изменяется, меняется его концентрация в разных широтах [10]. И именно эти колебания концентрации озона, по мнению сторонников естественного происхождения АОД, являются причинами образования озоновых дыр.

Причины образования озоновых дыр

«Так уж вышло, что проблемой состояния озонового слоя Земли занимаются не геофизики и метеорологи, а специалисты по химии атмосферы. Хотя причины образования озоновых дыр – это геофизическая область науки. Тем не менее, она на данный момент считается исключительно химической проблемой. И ввиду этого подавляющее большинство исследований АОД направлены на до­ка­за­тель­ст­во её ан­тро­по­ген­ного про­ис­хож­де­ния. С этой целью предлагаются различные ма­те­ма­ти­чес­кие модели, а так же химические и фо­то­хи­ми­чес­кие реакции. А множество фактических геофизических данных, напротив, игнорируется. Например, ещё за год до вступления в силу Монреальского протокола сотрудниками NASA было установлено, что общее содержание озона в атмосфере не меняется.

Общее содержание озона за 1979–1982 годы в направлении от 44° ю.ш. к Южному полюсу почти не менялось с августа по ноябрь, а его снижение в сентябре вблизи Южного полюса ком­пен­си­ро­ва­лось увеличением в средних широтах. Это называется динамической теорией. Но такие результаты подрывают теорию ан­тро­по­ген­но­го происхождения АОД, поэтому на тот момент научное сообщество, по большей части, эти данные про­иг­но­ри­ро­ва­ло. Тем не менее, есть учёные, занимающиеся проблемой динамической теории. В частности, удалось продемонстрировать с точностью до 5–7%, что количество озона, ушедшего из зоны АОД, попало в зону цир­кум­по­ляр­но­го вихря. Эти результаты опубликованы нашим коллективом в монографии, изданной Сибирским федеральным университетом. И они подтверждают справедливость динамической теории», – адаптация интервью Валентина Кашкина [11].

Источники

[1] iopscience.iop.org/article/10.1086/346127/meta

[2] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1609402/

[3] sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124095489008836

[4] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3306630/

[5] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1977777/

[6] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1298891/

[7] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5490265/

[8] nature.com/articles/s41598-017-00722-7

[9] public.wmo.int/en/media/news/montreal-protocol-meeting-celebrates-protection-of-ozone-layer

[10] elib.sfu-kras.ru/handle/2311/35017

[11] ria.ru/science/20171213/1510806750.html

[свернуть]

Загрузка…

pop-science.ru

Озоновые дыры и причины их возникновения

Содержание

 

Введение

  1. Озоновые дыры и причины их возникновения

1.1 Источники разрушения озонового слоя

1.2 Озоновая дыра над Антарктикой

  1. Основные мероприятия по защите озонового слоя
  2. Правило оптимальной компонентной дополнительности
  3. Закон Н.Ф. Реймерса о разрушении иерархии экосистем

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

Введение

 

Современная кислородная атмосфера Земли – уникальное явление среди планет Солнечной системы, и эта её особенность связана с наличием на нашей планете жизни.

Проблема экологии для людей сейчас, несомненно, самая главная. На реальность экологической катастрофы указывает разрушение озонного слоя Земли. Озон — трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения Солнца.

Сегодня озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше не подозревал о существовании озонного слоя в атмосфере, а считал только, что запах озона является признаком свежего воздуха. (Недаром озон в переводе с греческого означает »запах».) Этот интерес понятен – речь идёт о будущем всей биосферы Земли, в том числе и самого человека. В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой. Но чтобы эти решения были правильны, нужна полная информация о тех факторах, которые изменяют количество озона в атмосфере Земли, а также о свойствах озона, о том, как именно он реагирует на эти факторы.

 

 

1. Озоновые дыры и причины их возникновения

 

Озоновый слой — это широкий атмосферный пояс, простирающийся на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли. Химически озон — это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (молекула кислорода содержит два атома). Концентрация озона в атмосфере очень мала, и небольшие изменения количества озона приводят к серьезным изменениям интенсивности ультрафиолета, достигающего земной поверхности. В отличии от обычного кислорода озон неустойчив, он легко переходит в двухатомную, устойчивую форму кислорода. Озон – гораздо более сильный окислитель, чем кислород, и это делает его способным убивать бактерии, подавлять рост и развитие растений. Впрочем, из-за его низкой в обычных условиях концентрации в приземных слоях воздуха эти его особенности практически не влияют на состояние живых систем.

Гораздо важнее его другое свойство, делающее этот газ совершенно необходимым для всей жизни на суше. Это свойство – способность озона поглощать жесткое (коротковолновое) ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца. Кванты жесткого УФ обладают энергией, достаточной для разрыва некоторых химических связей, поэтому его относят к ионизирующим излучениям. Как и другие излучения этого рода, рентгеновское и гамма-излучение, оно вызывает многочисленные нарушения в клетках живых организмов. Озон образуется под воздействием высокоэнергетичной солнечной радиации, стимулирующей реакцию между О2 и свободными атомами кислорода. Под воздействием умеренной радиации он распадается, абсорбируя энергию этой радиации. Таким образом, этот цикличный процесс «съедает» опасный ультрафиолет.

Молекулы озона, как и кислорода, электрически нейтральные, т.е. не несут электрического заряда. Поэтому само по себе магнитное поле Земли не влияет на распределение озона в атмосфере. Верхний слой атмосферы – ионосфера, практически совпадает с озоновым слоем.

В полярных зонах, где силовые линии магнитного поля Земли замыкаются на ее поверхности, искажения ионосферы весьма значительны. Количество ионов, в том числе и ионизированного кислорода, в верхних слоях атмосферы полярных зон снижено. Но главная причина малого содержания озона в области полюсов – малая интенсивность солнечного облучения, падающего даже во время полярного дня под малыми углами к горизонту, а во время полярной ночи отсутствуют вовсе. Площадь полярных «дыр» в озоновом слое – надежный показатель изменений общего содержания озона в атмосфере.

Содержание озона в атмосфере колеблется вследствие многих естественных причин. Периодические колебания связаны с циклами солнечной активности; многие компоненты вулканических газов способны разрушать озон, поэтому повышение вулканической активности ведет к снижению его концентрации. Благодаря высоким, сверураганным скоростям воздушных потоков в стратосфере разрушающие озон вещества разносятся на большие площади. Переносятся не только разрушители озона, но и он сам, поэтому нарушения концентрации озона быстро разносятся на большие площади, а локальные небольшие «дыры» в озоновом щите, вызванные, например, запуском ракеты, сравнительно быстро затягиваются. Только в полярных областях воздух малоподвижен, вследствие чего исчезновение там озона не компенсируется его заносом из других широт, и полярные «озонные дыры», особенно на Южном полюсе, весьма устойчивы.

 

1.1 Источники разрушения озонового слоя

 

Среди разрушители озонного слоя можно выделить:

1) Фреоны.

Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как фреоны, которые, также разрушаясь под воздействием солнечной радиации, освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. Считается, что соединения хлора способны оставаться в атмосфере от 50 до 1500 лет (в зависимости от состава вещества) Земли. Наблюдения за озоновым слоем планеты проводились антарктическими экспедициями с середины 50-х.

Озоновая дыра над Антарктидой, увеличивающаяся по весне и уменьшающаяся к осени, была обнаружена в 1985 году. Открытие метеорологов вызвало цепь последствий экономического характера. Дело в том, что в существовании «дыры» была обвинена химическая промышленность, производящая вещества, содержащие фреоны, способствующие разрушению озона (от дезодорантов до холодильных установок).

В вопросе о том насколько человек повинен в образовании «озоновых дыр» — единого мнения нет.

С одной стороны – да, безусловно повинен. Производство соединений, приводящих к разрушению озона, следует свести к минимуму, а лучше и вообще прекратить. То есть отказаться от целого сектора промышленности, с оборотом в многие миллиарды долларов. А если не отказаться — то перевести ее на «безопасные» рельсы, что тоже стоит денег.

Точка зрения скептиков: человеческое влияние на атмосферные процессы, при всей его разрушительности в локальном плане, в планетарном масштабе — ничтожно. Антифреоновая кампания «зеленых» имеет вполне прозрачную экономическую и политическую подоплеку: с ее помощью крупные американские корпорации (Дюпон, например), душат своих зарубежных конкурентов, навязывая соглашения по «охране окружающей среды» на государственном уровне и насильно вводя новый технологический виток, который более слабые в экономическом отношении государства выдержать не в состоянии.

2) Высотные самолёты.

Разрушению озонного слоя способствуют не только фреоны, выделяющиеся в атмосферу и попадающие в стратосферу. К разрушению озонного слоя причастны и окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах. Но окислы азота образуются и в камерах сгорания турбореактивных двигателей высотных самолётов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, т. е. чем больше мощность двигателя.

Важна не только мощность двигателя самолёта, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Чем выше образуется окись или закись азота, тем он губительнее для озона.

Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в 1 млрд. т. Примерно треть этого количества выбрасывается самолётами выше среднего уровня тропопаузы (11 км). Что касается самолётов, то наиболее вредными являются выбросы военных самолётов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают преимущественно на высотах озонного слоя.

3) Минеральные удобрения.

Озон в стратосфере может уменьшаться и за счет того, что в стратосферу попадает закись азота N2O, которая образуется при денитрификации связанного почвенными бактериями азота. Такую же денитрификацию связанного азота производят и микроорганизмы в верхнем слое океанов и морей. Процесс денитрификации напрямую связан с количеством связанного азота в почве. Таким образом, можно быть уверенным в том, что с ростом количества вносимых в почву минеральных удобрений будет в такой же мере увеличиваться и количество образованной закиси азота N2O. Далее, из закиси азота образуются окислы азота, которые и приводят к разрушению стратосферного озона.

4) Ядерные взрывы.

При ядерных взрывах выделяется очень много энергии в виде тепла. Температура, равная 60000 К устанавливается уже через несколько секунд после ядерного взрыва. Это энергия огненного шара. В сильно нагретой атмосфере происходят такие преобразования химических веществ, какие при нормальных или не происходят, или протекают очень медленно. Что касается озона, его исчезновения, то наиболее опасными для него являются образующиеся при этих преобразованиях окислы азота. Так, за период с 1952 по 1971 г. в результате ядерных взрывов в атмосфере образовалось около 3 млн т. окислов азота. Дальнейшая судьба их такова: они в результате перемешивания атмосферы попадают на разные высоты, в том числе и в атмосферу. Там они вступают в химические реакции с участием озона, приводя к его разрушению.

5) Сжигание топлива.

Закись азота обнаруживается и в дымовых газах электростанций. Собственно, о том, что окись и двуокись азота присутствуют в продуктах сгорания, было известно давно. Но эти высшие окислы не влияют на озон. Они, конечно, загрязняют атмосферу, способствуют образованию в ней смога, но довольно быстро удаляются из тропосферы. Закись же азота, как уже говорилось, опасна для озона. При низких температурах она образуется в таких реакциях:

 

N2 + O + M = N2O + M,

2NH3 + 2O2 =N2O = 3H2.

 

Масштаб этого явления очень значителен. Таким путём в атмосфере ежегодно образуется примерно 3 млн т. закиси азота! Эта цифра говорит о том, что этот источник разрушения озона существенный.

 

1.2 Озоновая дыра над Антарктикой

 

О значительном уменьшении общего содержания озона над Антарктикой впервые было сообщено в 1985 г. Британской антарктической службой на основании анализа данных озонометрической станции Хэлли-Бей (76 гр. ю. ш.). Уменьшение озона наблюдалось этой службой и на Аргентинских островах (65 гр. ю. ш.).

С 28 августа по 29 сентября 1987 г. было выполнено 13 полётов самолёта-лаборатории над Антарктикой. Эксперимент позволил зарегистрировать зарождение озонной дыры. Были получены её размеры. Исследования показали, что наибольшее уменьшение количества озона имело место на высотах 14 — 19 км. Здесь же приборы зарегистрировали наибольшее количество аэрозолей (аэрозольные слои). Оказалось, что, чем больше имеется аэрозолей на данной высоте, тем меньше там озона. Самолёт — лаборатория зарегистрировал уменьшение озона, равное 50%. Ниже 14 км. изменений озона было несущественным.

Уже к началу октября 1985 г. озонная дыра (минимум количества озона) охватывает уровни с давлением от 100 до 25 гПа, а в декабре диапазон высот, на которых она наблюдается, расширяется.

Во многих экспериментах измерялось не только количество озона и других малых составляющих атмосферы, но и температуры. Была установлена самая тесная связь между количеством озона в стратосфере и температурой воздуха там же. Оказалось, что характер изменения количества озона тесно связан с тепловым режимом стратосферы над Антарктидой.

Образование и развитие озонной дыры в Антарктиде наблюдали английские учёные и в 1987 г. Весной общее содержание озона уменьшилось на 25%.

Американские исследователи проводили измерения в Антарктике зимой и ранней весной 1987 г. озона и других малых составляющих атмосферы (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) c помощью специального спектрометра. Данные этих измерений позволили очертить область вокруг Южного полюса, в которой количество озона уменьшено. Оказалось, что эта область совпадает практически в точности с крайним полярным стратосферным вихрем. При переходе через край вихря резко менялось количество не только озона, но и других малых составляющих, оказывающих влияние на разрушение озона. В пределах озонной дыры (или, другими словами, полярного стратосферного вихря) концентрация HCl, NO2 и азотной кислоты была значительно меньше, чем за пределами вихря. Это имеет место потому, что хлорины в продолжении холодной полярной ночи разрушают озон в соответствующих реакциях, выступая в них как катализаторы. Именно в каталитическом цикле с участием хлора происходит основное уменьшение концентрации озона (по крайней мере 80% этого уменьшения).

Эти реакции протекают на поверхности частиц, составляющих полярные стратосферные облака. Значит, чем больше площадь этой поверхности, т. е. чем больше частиц стратосферных облаков, а значит, и самих облаков, тем быстрее в конце концов распадается озон, а значит, тем эффективнее образуется озонная дыра.

 

 

2. Основные мероприятия по защите озонового слоя

 

Поскольку наиболее активный разрушитель озонового щита Земли – хлор, основные меры, разрабатываемые для сдерживания истощения озона, сводятся к снижению выбросов в атмосферу хлора и хлорсодержащих соединений, прежде всего фреонов. Одна из главных технологических задач, решения которой ищут во всех промышленно развитых странах, — замена фреонов на другие хладагенты, не содержащие хлора и вместе с тем не уступающие фреонам по основным физическим свойствам и химической инертности.

Другая задача, уже практически решенная в ракетоносителе «Энергия», заключается в переводе ракетной техники и высотной реактивной авиации на экологически безопасные виды топлива и двигатели.

Снижение выбросов оксидов азота наземными промышленными, энергетическими и транспортными системами имеет значение не только для снижения кислотности осадков и решения проблемы «кислых дождей». Окислы азота не полностью вымываются осадками, часть их достигает высот, на которых существует озоновый слой, и вносит свою лепту в его истощение.

Хотя окислы азота, по сравнению с хлором, в 10 тысяч раз менее активны как разрушители озона, их выброс в атмосферу многократно превышает выброс хлора. Это повышает важность разработки двигателей, энергетических установок, котлов, новых видов топлива и способов его сжигания, которые сводили бы к минимуму образование и выброс в атмосферу окислов азота.

Первая международная конвенция по мерам предохранения озонового слоя была заключена в Вене в 1985 году. Через несколько месяцев после нее была обнаружена «озоновая дыра» в Южном полушарии. После этого в Монреале был подписан протокол, обязывающий страны-участницы избавляться от своих вредных фреонов. В 1990, 1992 и 1997 гг. список разрушительных веществ пополнялся. В случае его соблюдения всеми странами (а Китай, например, и Индия конвенцию не подписали, рассудив, что она им «не по карману») прогнозисты обещали восстановление озонового слоя к 2150 году. Главными производителями вредных для озона соединений (90% от общемирового объема) называются развивающиеся страны (которые, по сути, являются потребителями устаревшей продукции «цивилизованных» стран) и страны бывшего СССР.

В то же время заявлено, что выброс фреонов в атмосферу, в 1986 году, достигавший 1.1 миллиона тонн, к 1996 г. снизился до 160 тысяч тонн. Без Монреальской конвенции к 2010 году мы имели бы 8 миллионов тонн годовых выбросов.

 

 

3. Правило оптимальной компонентной дополнительности

 

Правило оптимальной компонентной дополнительности гласит, что никакая экосистема не может самостоятельно существовать при искусственно созданном избытке или недостатке одного из экологических компонентов.

«Нормой» экологического компонента следует считать ту, которая обеспечивает экологическое равновесие определенного типа, позволяющее функционировать именно той экосистеме, которая эволюционно сложилась и соответствует балансу в природной надсистеме и всей иерархии природных систем на данной единице пространства (в конкретном биотопе).

 

 

4. Закон Н.Ф. Реймерса о разрушении иерархии экосистем

 

Закон Н.Ф. Реймерса о разрушении иерархии экосистем гласит, что разрушение более трех уровней в экосистемной иерархии абсолютно необратимо и катастрофично.

Иерархические уровни геохор (биохор) – это расположение в порядке от высшего к низшему. Различают пять основных уровней угеохор и биохор:

  • гигахоры – главнейшие элементы биосферы и географической оболочки: океаны и материки, биоклиматические пояса и биогеографические царстваразмером более 106 км2;
  • мегахоры – единицы природно-хозяйственного и биогеографического (фитогеографического) районирования размером 103-105 км2;
  • макрохоры – территория конкретных ландшафтов, размером 10-10-2 км2;
  • микрохоры и мезохоры – морфологические единицы ландшафта, размером 10-1-10-2 км2 и входящие в их состав биогеоценозы.

Каждая подсистема следует за своей системой, вернее, развитие надсистемы определяет многие ограничения в развитии входящих в нее подсистем. Такой процесс «подталкивания», направления развития характерен для всего системного мира как в сверхдлинных отрезках эволюционного времени, так и в сравнительно коротких сроках индивидуального развития. Всюду есть взаимоотношения в иерархии систем — эволюция эволюций и развитие развитей. Если развитие относительно детерминировано воздействием иерархии надсистем, а отчасти и подсистем в прошлом (подсистемы, изменяясь, не могут не влиять на целое, пример тому мутации), то характер процессов не изменится и в будущем, во всяком случае ближайшем (в масштабе характерного времени систем). И хотя принцип «развитие есть движение движений во всей иерархии значимых систем» не позволяет создать одной безальтернативной модели, все же можно прогнозировать вероятный ход событий.

Н.Ф. Реймерс (1994) отмечает, что закон неравномерности развития систем, или, лучше, закон разновременности развития (изменения) подсистем в больших системах может быть сформулирован в таком виде: системы одного уровня иерархии (как правило, подсистемы системы более высокого уровня организации) развиваются не строго синхронно — в то время, когда одни из них достигли более высокого уровня развития, другие ещё остаются в менее развитом состоянии.

 

 

Заключение

 

Все глобальные экологические проблемы взаимосвязаны, и ни одна из них не должна рассматриваться в изоляции от других.

Казалось бы, количество озона в атмосфере очень велико – около 3 миллиардов тонн. Это, однако, ничтожная доля от всей атмосферы. Если бы весь озон атмосферы находился в приземном слое воздуха, то при «нормальных условиях» (давления 1 атмосфера и температура 25 градусов Цельсия) толщина озонового экрана, защищающего Землю от жесткого УФ-излучения Солнца, составляла бы всего около 3мм. Вместе с тем эффективность озонового слоя очень велика. В частности, специалистами рассчитано, что снижение содержания озона на 1% ведет к такому повышению интенсивности УФ-облучения поверхности, в результате которого количество смертей от рака кожи возрастет на 6-7 тысяч человек в год.

Необходимо срочно принимать меры к охране озонового слоя: разрабатывать безвредные хладагенты, способные заменить фреоны в промышленности и быту, экологически безопасные двигатели самолетов и космических ракетных систем, разрабатывать технологии, уменьшающие выбросы окислов азота в промышленности и на транспорте. Существующие международные соглашения по озону, Венская международная конвенция по охране озонового слоя и Монреальский протокол, обязывающий подписавшие его государства вести работу в конкретных направлениях, пока недостаточно эффективны. Еще недостаточно осознана людьми опасность, еще мало талантливых исследователей и инженеров работают в этой области. А время не ждет.

 

 

Список использованной литературы

 

  1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. – М.: ЮНИТИ, 1998. – 455 с.
  2. Дедю И.И. Экологический эниклопедический словарь. – Кишинев: Мир, 1990. – 568 с.
  3. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. законы эволюции и самоорганизации слоднх систем. – М.: Наука, 1994. – 250 с.
  4. Кормилицин З.И. Основы экологии. – М.: «Интерстиль», 1997. – 364 с.
  5. Общая экология: взаимодействие общества и природы. – СПб.: Химия, 1997.- 352 с.
  6. Сверлова Л.И., Воронина Н.В. Загрязнение природной среды и экологическая потология человека. – Хабаровск.: ХГАЭП, 1995. – 106-108 с.
  7. Розанов С.И. Общая экология. – СПб.: Издтельство «Лань», 2001. – 288 с.

znakka4estva.ru

Содержание

Казанский
национальный исследовательский
технологический университет

Реферат
Разрушение
озонового слоя

Выполнил:
студент гр.5111-41
Гарифуллин И.И.
Проверила:
Фатыхова Л.А.

Казань
2015

1.Введение

2.Основная
часть:

а)Определение
озона

б)Причины
возникновения «озоновых дыр»

в)Основные
гипотезы разрушения озонового слоя

г)
Экологические и медико-биологические
последствия разрушения озонового слоя

3.Заключение

4.Список
использованной литературы

Введение.

  В
ХХI в. среди многих глобальных экологических
проблем биосферы остается весьма
актуальной проблема разрушения озонового
слоя и связанного с этим усиления
биологически опасной ультрафиолетовой
радиации на земной поверхности. Это в
дальнейшем может перерасти в необратимую,
губительную для человечества катастрофу.
В последние десятилетия многочисленными
исследованиями установлена устойчивая
тенденция к уменьшению содержания озона
в атмосфере. По данным Всемирной
организации здравоохранения(ВОЗ),каждое
уменьшение содержания в атмосфере озона
на 1%(и соответственно рост УФ-излучения
на 2%) приводит к 5%-ному увеличению числа
онкологических заболеваний.

 Современная
кислородная атмосфера Земли – уникальное
явление среди планет Солнечной системы,
и эта её особенность связана с наличием
на нашей планете жизни.

Проблема
экологии для людей сейчас, несомненно,
самая главная. На реальность экологической
катастрофы указывает разрушение озонного
слоя Земли. Озон — трехатомная форма
кислорода, образуется в верхних слоях
атмосферы под действием жесткого
(коротковолнового) ультрафиолетового
излучения Солнца.

Сегодня
озон беспокоит всех, даже тех, кто раньше
не подозревал о существовании озонного
слоя в атмосфере, а считал только, что
запах озона является признаком свежего
воздуха. (Недаром озон в переводе с
греческого означает »запах».) Этот
интерес понятен – речь идёт о будущем
всей биосферы Земли, в том числе и самого
человека. В настоящее время назрела
необходимость принять определённые
обязательные для всех решения, которые
позволили бы сохранить озонный слой.
Но чтобы эти решения были правильны,
нужна полная информация о тех факторах,
которые изменяют количество озона в
атмосфере Земли, а также о свойствах
озона, о том, как именно он реагирует на
эти факторы. Поэтому выбранную мною
тему считаю актуальной  и необходимой
для рассмотрения.

Основная часть: Определение озона

 Известно,озон
(Oз)- модификация кислорода- обладает
большой химической реактивностью и
токсичностью. Озон образуется в атмосфере
из кислорода при электрических разрядах
во время грозы и под действием
ультрафиолетового излучения Солнца в
стратосфере. Озоновый слой (озоновый
экран, озоносфера) располагается в
атмосфере на высоте 10-15км с максимумом
концетрации озона на высоте 20-25км.
Озоновый экран задерживает проникновение
к земной поверхности наиболее жестокого
УФ-излучения(длина волны 200-320нм),
губительного для всего живого. Однако
в результате антропогенных воздействий
озоновый «зонтик» прохудился и в
нем стали появляться озоновые дыры с
заметно пониженным (до 50% и более)
содержанием озона.

 

Причины возникновения «озоновых дыр»

 Озоновые
(озонные) дыры являются лишь частью
сложной экологической проблемы истощения
озонового слоя Земли. В начале 1980-х гг.
было отмечено снижение общего содержания
озона в атмосфере над районом научных
станций в Антарктиде. Так, в октябре
1985г. появились сообщения о том, что
концентрация озона в стратосфере над
английской станцией Халли-Бей уменьшилась
на 40% от ее минимальных значений, а над
японской — почти в 2 раза. Это явление и
получило нащивание «озоновой дыры».
Значительных размеров озоновые дыры
над Антарктидой возникали весной
1987,1992,1997 гг., когда фиксировалось снижение
общего содержания стратосферного озона
(ОСО) на 40 — 60%. Весной 1998 г. озоновая дыра
над Антарктидой достигла рекордной
площади — 26 млн кв. км (в 3 раза больше
территории Австралии). А на высоте 14 —
25 км в атмосфере произошло почти полное
разрушение озона.

      Аналогичные
явления отмечались и в Арктике (особенно
с весны 1986г.),но размеры озоновой дыры
здесь были почти в 2 раза меньше,чем над
Антарктикой. В марте 1995г. озоновый слой
Арктики был истощен примерно на 50%,причем
сформировались «мини-дыры» над
северными районами Канады и Скандинавским
полуостровом, Шотландскими островами
(Великобритания).

           В
настоящее время в мире имеются около
120 озонометрических станций, в том числе
40 появились с 60-х гг. ХХ в. на территории
России. Данные наблюдений наземных
станций свидетельствуют, что в 1997 г.
практически над всей контролируемой
территорией России отмечалось спокойное
состояние общего содержания озона.

     Для
выяснения причин возникновения мощных
озоновых дыр именно в околополюсных
пространствах в конце ХХ в. были проведены
исследования (с применением летающих
самолетов-лабораторий) озонового слоя
над Антарктидой и Арктикой. Установлено,
что, помимо антропогенных факторов(выбросов
в атмосферу фреонов, оксидов азота,
метилбромида и др.), значительную роль
играют природные воздействия. Так,
весной 1997 г. в некоторых районах Арктики
фиксировалось падение содержания озона
в атмосфере до 60%. Причем на протяжении
ряда лет темпы истощения озоносферы
над Арктикой нарастали даже в условиях,
когда концентрация хлорфторуглеродов
(ХФУ), или фреонов, в ней оставалось
постоянной. По данным норвежского
ученого К.Хенриксена,
в течение последнего десятилетия в
нижних слоях арктической стратосферы
формировалась все расширяющаяся воронка
холодного воздуха. Она создавала
идеальные условия для разрушения молекул
озона, которое происходит в основном
при весьма низкой температуре (около
-80*С). Аналогичная воронка над Антарктидой
— причина возникновения озоновых дыр.
Таким образом, причиной озоноразрушительного
процесса в высоких широтах (Арктика,
Антарктида) могут служить в большей
степени именно природные воздействия.

studfiles.net