Одно из самых волнующих явлений последних десятилетий – появление озоновых дыр. Разворачивается множество споров о причинах их появления и возможной опасности.
Содержание
Что такое озоновая дыра
Когда в озоновом слое Земли уменьшается содержание озона, возникают дыры. Ученые считают, что к ускорению истончения озона приводит деятельность человека. Увеличение выбросов человеческой деятельности в атмосферу – главная причина возникновения дыр.
Британский физик Сидни Чепмэн – пионер в исследовании явления. В 1930 году ученый выдвинул теорию фотохимического образования озона.
Голландский метеоролог Пауль Крутцен в 1970-х доказал, что выброс закиси азота оказывает влияние на содержание оксида азота в стратосфере.
Для измерения дыр в озоне применяются единицы Добсона. Единица измерения показывает численную концентрацию озона в атмосфере Земли. Название единица получила в честь ученого Гордона Добсона. Работая в Оксфордском университете, он изобрел первый прибор для измерения содержания озона. Название прибора – озоновый спектрофотометр. В 1980-х с его помощью была обнаружена дыра в озоне над Северным полюсом.
Причины возникновения
Химическое соединение хлорфторуглеродов вызывает нарушение структуры озонового слоя. Хлорфторуглероды используются в системах охлаждения, кондиционерах, аэрозольных баллонах. В природе подобное вещество практически не встречаются. Главный виновник в их присутствии в атмосфере – человек. Разрушающие вещества также выпускают вулканы во время извержений.
Утончаясь, озоновый слой пропускает ультрафиолетовые лучи, исходящие от Солнца. Ультрафиолет вступает в контакт с химическими соединениями в атмосфере, освобождая атомы хлора, которые разрушают слой.
Самая большая озоновая дыра находится над Антарктикой. Ее размер увеличиваются в период с начала сентября до декабря. Причина – усиление западных ветров, переносящих химические соединения.
Солнечный свет – одна из причин истощения озонового слоя. Зимой химические реакции в атмосфере не проявляются из-за низкой солнечной активности. Тем не менее, в это время содержание хлорфторуглеродов находится на максимальном уровне.
В основном уничтожение слоя происходит в нижней части стратосферы. В верхней части процесс проходит медленнее из-за гомогенных газофазных реакций.
Последствия
Озоновые дыры могут оказывать влияние на человека. В настоящее время ученые не имеют доказанных случаев прямого негативного влияния. Если озоновый слой сильно истощится в нескольких регионах планеты, то здоровье людей подвергнется опасности. Разрушение слоя усилит эффекты ультрафиолетового излучения. Положительное последствие – повышенная выработка витамина D в организме. Негативное – ожоги, рак кожи, зрительные проблемы.
Повышенный уровень ультрафиолета повышает процент озона, содержащегося в тропосфере. Тропосферный озон токсичен и опасен для здоровья. Особую опасность он представляет для детей, пожилых людей, астматиков.
Из-за истощения озонового слоя страдают животные. В 2011 году исследователи взяли образцы кожи китов из Калифорнийского залива. Кожа животных имела признаки солнечных ожогов.
Увеличение ультрафиолетового излучения приведет к проблемам с агрокультурой. Важные для человеческого пропитания растения нуждаются в цианобактериях. Цианобактерии чувствительны к ультрафиолету. Повышенное излучение сокращает активность бактерий, негативно сказываясь на росте растения.
Существуют гипотезы, связывающие разрушение слоя с возникновением парникового эффекта. Под парниковым эффектом понимается повышение температуры нижних слоев земной атмосферы. Из-за парникового эффекта глобальное потепление набирает обороты, становясь причиной глобального изменения климата.
Как предупредить появление озоновых дыр
Первые предложения бороться с образованием озоновых дыр прозвучали в 80-х годах XX века. В 1985 году европейскими государствами была подписана Венская конвенция по защите озонового слоя. В 1987 году аналогичное Монреальское соглашение подписали представители большинства стран мира. В документе подчеркивалась цель предупредить экологическую проблему путем сокращения выброса веществ, являющихся источником загрязнения атмосферы.
Один из способов борьбы с появлением нежелательного атмосферного эффекта предложили физики из России. Способ заключается в уничтожении химических соединений, вызывающих уменьшение озона. Уничтожать фреоны предлагается микроволновыми разрядами.
Также звучат предложения запустить искусственное восстановление озонового слоя. Для этого нужно применить этан и пропан. Находясь в атмосфере, эти элементы будут превращать атомарный хлор в хлористый водород. Таким образом нейтрализуется химическое соединение разрушающее озон.
