Земята несъмнено е най-уникалната планета в нашата слънчева система. Това е единствената планета, пригодена за живот. Но ние не винаги го оценяваме и вярваме, че не сме в състояние да променим и разрушим това, което е създадено в продължение на милиарди години. В цялата история на съществуването нашата планета никога не е получавала такива товари, които човекът й е дал.

Озонова дупка над Антарктида

На нашата планета има озонов слой, който е толкова необходим за нашия живот. Предпазва ни от въздействието на ултравиолетовите лъчи на слънцето. Без него животът на тази планета не би бил възможен.

Озонът е син газ с характерна миризма. Всеки от нас познава тази остра миризма, която се чува особено след дъжд. Нищо чудно, че озонът на гръцки означава "миришещ". Образува се на височина до 50 км от повърхността на земята. Но по-голямата част се намира на 22 - 24 км.

Причини за озонови дупки

В началото на 70-те години учените започнаха да забелязват намаляване на озоновия слой. Причината за това е навлизането в горните слоеве на стратосферата на озоноразрушаващи вещества, използвани в промишлеността, изстрелването на ракети и много други фактори. Това са главно молекули на хлор и бром. Хлорфлуорвъглеродите и други вещества, отделяни от човека, достигат до стратосферата, където под въздействието на слънчевата светлина се разлагат до хлор и изгарят озонови молекули. Доказано е, че една молекула хлор може да изгори 100 000 молекули озон. И се задържа в атмосферата от 75 до 111 години!

В резултат на падането на озона в атмосферата възникват озонови дупки. Първият е открит в началото на 80-те години в Арктика. Диаметърът му не беше много голям, а спадът на озона беше 9 процента.

Озонова дупка в Арктика

Озоновата дупка е голям спад в процента на озон на определени места в атмосферата. Самата дума "дупка" ни кара да разберем това без допълнителни обяснения.

През пролетта на 1985 г. в Антарктида над станцията Halle Bay съдържанието на озон спада с 40%. Дупката се оказа огромна и вече се премести извън границите на Антарктида. На височина слоят му достига до 24 км. През 2008 г. беше изчислено, че размерът му вече е повече от 26 милиона km2. Това смая целия свят. Чисто ли е? че нашата атмосфера е в по-голяма опасност, отколкото си мислехме. От 1971 г. озоновият слой е намалял със 7% в световен мащаб. В резултат на това ултравиолетовото лъчение от Слънцето, което е биологично опасно, започна да пада върху нашата планета.

Последици от озоновите дупки

Лекарите смятат, че в резултат на намаляването на озона се е увеличил процентът на рак на кожата и слепота поради катаракта. Човешкият имунитет също пада, което води до различни видове други заболявания. Най-много страдат обитателите на горните слоеве на океаните. Това са скариди, раци, водорасли, планктон и др.

Вече е подписано международно споразумение от ООН за намаляване на употребата на озоноразрушаващи вещества. Но дори и да спрете да ги използвате. ще са необходими повече от 100 години, за да се затворят дупките.

Могат ли озоновите дупки да бъдат поправени?

Към днешна дата учените са предложили един начин за възстановяване на озона с помощта на самолети. За целта е необходимо да се освободи кислород или изкуствено създаден озон на височина 12-30 километра над Земята и да се разпръсне със специален пулверизатор. Така малко по малко озоновите дупки могат да бъдат запълнени. Недостатъкът на този метод е, че изисква значителни икономически загуби. Освен това е невъзможно да се освободи голямо количество озон в атмосферата наведнъж. Освен това процесът на транспортиране на озон е сложен и опасен.

Митове за озоновите дупки

Тъй като проблемът с озоновите дупки остава отворен, около него се формират няколко погрешни схващания. По този начин изтъняването на озоновия слой се искаше да се превърне в измислица, която е полезна за индустрията, уж поради обогатяване. Напротив, всички хлорфлуорвъглеродни вещества са заменени с по-евтини и безопасни компоненти от естествен произход.

Друго невярно твърдение, че уж разрушаващите озона фреони са твърде тежки, за да достигнат озоновия слой. Но в атмосферата всички елементи се смесват и замърсяващите компоненти могат да достигнат нивото на стратосферата, в която се намира озоновият слой.

Не трябва да се доверявате на твърдението, че озонът се унищожава от халогени от естествен произход, а не от антропогенен произход. Това не е така, човешката дейност допринася за отделянето на различни вредни вещества, които разрушават озоновия слой. Последствията от експлозията на вулкани и други природни бедствия практически не влияят на състоянието на озона.

И последният мит е, че озонът се унищожава само над Антарктида. Всъщност озоновите дупки се образуват навсякъде в атмосферата, което води до общо намаляване на количеството озон.

Прогнози за бъдещето

Откакто са станали озоновите дупки, те са внимателно наблюдавани. Напоследък ситуацията стана доста двусмислена. От една страна, в много страни се появяват и изчезват малки озонови дупки, особено в индустриализираните райони, а от друга страна, има положителна тенденция за намаляване на някои големи озонови дупки.

В хода на наблюденията изследователите регистрираха, че най-голямата озонова дупка виси над Антарктида и достигна максималния си размер през 2000 г. Оттогава, съдейки по снимките, направени от сателити, дупката постепенно се затваря. Тези твърдения са представени в научното списание Science. Еколозите са изчислили, че площта му е намаляла с 4 милиона квадратни метра. километри.

Проучванията показват, че постепенно от година на година количеството озон в стратосферата се увеличава. Това беше улеснено от подписването на Монреалския протокол през 1987 г. В съответствие с този документ всички страни се опитват да намалят емисиите в атмосферата, намалявайки количеството транспорт. Китай е особено успешен в това отношение. Той регламентира появата на нови автомобили и има понятието квота, тоест определен брой регистрационни табели могат да се регистрират на година. Освен това са постигнати известни успехи в подобряването на атмосферата, тъй като постепенно хората преминават към алтернативни източници на енергия, има търсене на ефективни ресурси, които биха помогнали за спестяване.

От 1987 г. проблемът с озоновите дупки е повдиган повече от веднъж. На този проблем са посветени много конференции и срещи на учени. Въпросите се обсъждат и на срещи на държавните представители. Така през 2015 г. в Париж се проведе конференция, чиято цел беше да се разработят действия срещу изменението на климата. Това също ще помогне за намаляване на емисиите в атмосферата, което означава, че озоновите дупки постепенно ще се стегнат. Например учените прогнозират, че до края на 21 век озоновата дупка над Антарктида ще изчезне напълно.

Къде са озоновите дупки (ВИДЕО)

Един от най-забележителните "зелени" митове е твърдението, че озоновите дупки над полюсите на Земята възникват поради емисиите на определени вещества, произведени от човека в атмосферата. Хиляди хора все още вярват в него, въпреки че всеки ученик, който не е пропускал часовете по химия и география, може да разобличи този мит.

Митът, че човешката дейност води до разрастването на така наречената озонова дупка, е забележителен в много отношения. Първо, той е изключително правдоподобен, тоест базиран на реални факти. Като наличието на самата озонова дупка и факта, че редица вещества, произведени от човека, могат да разрушат озона. И ако е така, тогава неспециалистът не се съмнява, че човешката дейност е виновна за изтъняването на озоновия слой - просто погледнете графиките на растежа на дупката и увеличаването на емисиите на съответните вещества в атмосферата.

И тук се появява още една особеност на мита за "озона". По някаква причина онези, които вярват на горните доказателства, напълно забравят, че съвпадението на двете графики само по себе си не означава нищо. В крайна сметка може да е просто съвпадение. За да има безспорни доказателства за антропогенната теория за произхода на озоновите дупки, е необходимо да се изследва не само механизмът на разрушаване на озона от фреони и други вещества, но и механизмът на последващото възстановяване на слоя.

Е, тук идва най-интересната част. Веднага щом заинтересован неспециалист започне да изучава всички тези механизми (за които не е нужно да седите в библиотеката с дни - просто си спомнете няколко параграфа от училищните учебници по химия и география), той веднага разбира, че тази версия е нищо повече от мит. И като си спомни въздействието на този мит върху световната икономика, ограничавайки производството на фреони, той веднага разбира защо е създаден. Нека обаче разгледаме ситуацията от самото начало и по ред.

От курса по химия си спомняме, че озонът е алотропна модификация на кислорода. В неговите молекули не два атома О, а три. Озонът може да се образува по различни начини, но най-разпространеният в природата е следният: кислородът абсорбира част от ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната 175-200 nm и 280-315 nm и се превръща в озон. Така се е формирал защитният озонов слой в древността (преди някъде 2-1,7 милиарда години) и така продължава да се формира и до днес.

Между другото, от горното следва, че всъщност почти половината от опасната UV радиация абсорбира кислород, а не озон. Озонът е само "страничен продукт" от този процес. Ценността му обаче е в това, че той поглъща и част от ултравиолетовите лъчи – тази, чиято дължина на вълната е от 200 до 280 nm. Но какво се случва със самия озон? Точно така – превръща се обратно в кислород. По този начин в горните слоеве на атмосферата има определен цикличен равновесен процес - един вид ултравиолетова светлина допринася за превръщането на озона в кислород, а последният, абсорбирайки друг вид ултравиолетова радиация, отново се превръща в O 2.

От всичко това следва едно просто и логично заключение - за да унищожите напълно озоновия слой, трябва да лишите нашата атмосфера от кислород. В края на краищата, без значение колко фреони, произведени от хората (въглеводороди, съдържащи хлор и бром, използвани като хладилни агенти и разтворители), метан, хлороводород и азотен оксид унищожават озоновите молекули, ултравиолетовото облъчване на кислород ще възстанови отново озоновия слой - в края на краищата, тези вещества ще го „изключат“ неспособен! Както и намаляването на количеството кислород в атмосферата, тъй като дърветата, тревите и водораслите го произвеждат стотици хиляди пъти повече от човечеството - гореспоменатите разрушаващи озона.

Така че, както можете да видите, нито едно вещество, създадено от хората, не е в състояние да унищожи озоновия слой, докато в атмосферата на Земята има кислород, а Слънцето излъчва ултравиолетова радиация. Но защо тогава се появяват озоновите дупки? Искам веднага да кажа, че самият термин "дупка" не е съвсем правилен - говорим само за изтъняване на озоновия слой в определени части на стратосферата, а не за пълното му отсъствие. Въпреки това, за да се отговори на поставения въпрос, трябва просто да се помни къде точно на планетата съществуват най-големите и най-стабилни озонови дупки.

И тук няма какво да запомните: най-голямата от стабилните озонови дупки се намира точно над Антарктика, а другата, малко по-малка, се намира над Арктика. Всички други озонови дупки на Земята са нестабилни, те се образуват бързо, но също толкова бързо се "замазват". Защо тогава в полярните региони изтъняването на озоновия слой продължава толкова дълго време? Да, просто защото на тези места полярната нощ продължава шест месеца. И през това време атмосферата над Арктика и Антарктика не получава достатъчно ултравиолетова радиация, която да превърне кислорода в озон.

Е, O 3, от своя страна, оставен без "попълване", започва бързо да се разпада - в крайна сметка това е много нестабилно вещество. Ето защо озоновият слой над полюсите е доста по-тънък, макар че процесът протича с известно закъснение - видима дупка се появява в началото на лятото и изчезва до средата на зимата. Когато обаче настъпи полярният ден, озонът започва да се произвежда отново и озоновата дупка бавно се "замазва". Вярно, не напълно - все пак времето на интензивно получаване на ултравиолетова радиация в тези части е по-кратко от периода на нейния дефицит. Ето защо озоновата дупка не изчезва.

Но защо в този случай е създаден и тиражиран мит? Отговорът на този въпрос не е толкова прост, а много прост. Факт е, че за първи път наличието на постоянна озонова дупка над Антарктида е доказано през 1985 г. И в края на 1986 г. специалисти от американската компания DuPont (т.е. DuPont) стартираха производството на нов клас хладилни агенти - флуоровъглероди, които не съдържат хлор. Това значително намали разходите за производство, но новото вещество все още трябваше да бъде рекламирано на пазара.

И тук "Дюпон" финансира разпространението в медиите на мита за злите фреони, които развалят озоновия слой, който по негово нареждане е съставен от група метеоролози. В резултат на това изплашеното общество започна да настоява властите да предприемат действия. И тези мерки бяха взети в края на 1987 г., когато в Монреал беше подписан протокол за ограничаване на производството на вещества, които разрушават озоновия слой. Това доведе до разоряването на много компании, произвеждащи фреони, както и до факта, че DuPont стана монополист на пазара на хладилни агенти за много години.

Между другото, именно скоростта на решението на ръководството на DuPont да използва озоновата дупка за свои цели доведе до факта, че митът се оказа толкова незавършен, че можеше да бъде разкрит от обикновен ученик, който не прескачаше часовете по химия и география. Ако имаха повече време - видите ли, щяха да съчинят по-убедителна версия. Независимо от това, дори това, което най-накрая беше „родено“ от учени, поръчани от DuPont, успя да убеди много хора.

Озоновите дупки - "деца" на стратосферните вихри

Въпреки че в съвременната атмосфера има малко озон - не повече от една тримилионна част от останалите газове - неговата роля е изключително голяма: той забавя силното ултравиолетово лъчение (късовълновата част от слънчевия спектър), което разрушава протеините и нуклеинова киселина. В допълнение, стратосферният озон е важен климатичен фактор, който определя краткосрочните и местни промени във времето.

Скоростта на реакциите на разрушаване на озона зависи от катализаторите, които могат да бъдат както естествени атмосферни оксиди, така и вещества, изпускани в атмосферата в резултат на природни бедствия (например мощни вулканични изригвания). През втората половина на миналия век обаче беше открито, че веществата от промишлен произход също могат да служат като катализатори за реакции на разрушаване на озона и човечеството беше сериозно притеснено ...

Озонът (O3) е сравнително рядка молекулярна форма на кислорода, състояща се от три атома. Въпреки че в съвременната атмосфера има малко озон - не повече от една тримилионна част от останалите газове - неговата роля е изключително голяма: той забавя силното ултравиолетово лъчение (късовълновата част от слънчевия спектър), което разрушава протеините и нуклеинова киселина. Следователно, преди появата на фотосинтезата - и, съответно, свободния кислород и озоновия слой в атмосферата - живот можеше да съществува само във водата.

В допълнение, стратосферният озон е важен климатичен фактор, който определя краткосрочните и местни промени във времето. Чрез поглъщане на слънчевата радиация и прехвърляне на енергия към други газове, озонът загрява стратосферата и по този начин регулира природата на планетарните топлинни и кръгови процеси в цялата атмосфера.

Нестабилните озонови молекули в естествени условия се образуват и разлагат под въздействието на различни фактори от жива и нежива природа и в хода на дълга еволюция този процес е достигнал определено динамично равновесие. Скоростта на реакциите на разрушаване на озона зависи от катализаторите, които могат да бъдат както естествени атмосферни оксиди, така и вещества, изпускани в атмосферата в резултат на природни бедствия (например мощни вулканични изригвания).

През втората половина на миналия век обаче беше открито, че веществата от промишлен произход също могат да служат като катализатори за реакциите на разрушаване на озона и човечеството беше сериозно разтревожено. Общественото мнение беше особено развълнувано от откриването на т. нар. озонова "дупка" над Антарктида.

"Дупка" над Антарктида

Забележимо намаляване на озоновия слой над Антарктика - озоновата дупка - беше открито за първи път през 1957 г., по време на Международната геофизична година. Истинската й история започва 28 години по-късно със статия в майския брой на списанието Природата, където се предполага, че причината за аномалния пролетен минимум на TO над Антарктика е промишлено (включително фреони) атмосферно замърсяване (Farman et al., 1985).

Установено е, че озоновата дупка над Антарктида обикновено се появява веднъж на две години, продължава около три месеца и след това изчезва. Това не е проходна дупка, както може да изглежда, а вдлъбнатина, така че е по-правилно да се говори за "увисване на озоновия слой". За съжаление, всички по-нататъшни изследвания на озоновата дупка бяха насочени главно към доказване на нейния антропогенен произход (Roan, 1989).

ЕДИН МИЛИМЕТЪР ОЗОН Атмосферният озон е сферичен слой с дебелина около 90 km над земната повърхност и озонът е неравномерно разпределен в него. По-голямата част от този газ е концентриран на височина 26–27 km в тропиците, на височина 20–21 km в средните ширини и на височина 15–17 km в полярните региони.
Общото съдържание на озон (TOS), т.е. количеството озон в атмосферния стълб в определена точка, се измерва чрез абсорбцията и излъчването на слънчева радиация. Като мерна единица се използва така наречената единица Добсън (D.U.), съответстваща на дебелината на слоя чист озон при нормално налягане (760 mm Hg) и температура 0 ° C. Сто единици Добсън съответстват на дебелината на озоновия слой от 1 мм.
Стойността на съдържанието на озон в атмосферата претърпява дневни, сезонни, годишни и дългосрочни колебания. При средна глобална TO от 290 D.U., мощността на озоновия слой варира в широк диапазон - от 90 до 760 D.U.
Съдържанието на озон в атмосферата се следи от световна мрежа от около сто и петдесет наземни озонометрични станции, много неравномерно разпределени по сушата. Такава мрежа практически не може да регистрира аномалии в глобалното разпределение на озона, дори ако линейният размер на такива аномалии достига хиляди километри. По-подробни данни за озона се получават с помощта на оптично оборудване, инсталирано на изкуствени земни спътници.
Трябва да се отбележи, че известно намаляване на общия озон (TO) само по себе си не е катастрофално, особено в средни и високи географски ширини, тъй като облаците и аерозолите също могат да абсорбират ултравиолетова радиация. В същия Централен Сибир, където броят на облачните дни е висок, има дори дефицит на ултравиолетова радиация (около 45% от медицинската норма).

Днес съществуват различни хипотези относно химичните и динамични механизми на образуване на озонови дупки. Много известни факти обаче не се вписват в химическата антропогенна теория. Например нарастването на стратосферния озон в определени географски региони.

Ето най-„наивния“ въпрос: защо се образува дупка в южното полукълбо, въпреки че фреоните се произвеждат в северното, въпреки факта, че не е известно дали по това време има въздушна комуникация между полукълбата?

Забележимо намаляване на озоновия слой над Антарктида е открито за първи път през 1957 г., а три десетилетия по-късно индустрията е обвинена за това.

Нито една от съществуващите теории не се основава на широкомащабни подробни измервания на ТО и изследвания на процеси, протичащи в стратосферата. Да се ​​отговори на въпроса за степента на изолация на полярната стратосфера над Антарктида, както и на редица други въпроси, свързани с проблема с образуването на озонови дупки, беше възможно само с помощта на нов метод за проследяване на движенията на въздушните потоци, предложени от В. Б. Кашкин (Кашкин, Сухинин, 2001; Кашкин et al., 2002).

Въздушните потоци в тропосферата (до височина 10 km) отдавна са проследени чрез наблюдение на транслационните и ротационните движения на облаците. Озонът всъщност също е огромен „облак“ над цялата повърхност на Земята и промените в неговата плътност могат да се използват, за да се прецени движението на въздушните маси над 10 km, точно както знаем посоката на вятъра, като гледаме при облачно небе в облачен ден. За тази цел плътността на озона трябва да се измерва в точките на пространствената решетка с определен интервал от време, например на всеки 24 часа. Проследявайки как се е променило озоновото поле, е възможно да се оцени ъгълът на неговото въртене на ден, посоката и скоростта на движение.

ЗАБРАНА НА ФРЕОН – КОЙ ПЕЧЕЛИ? През 1973 г. американците С. Роуланд и М. Молина откриват, че хлорните атоми, отделени от някои летливи изкуствени химикали под действието на слънчевата радиация, могат да разрушат стратосферния озон. Те отреждат водеща роля в този процес на така наречените фреони (хлорфлуорвъглеводороди), които по това време са широко използвани в битови хладилници, климатици, като пропелант в аерозоли и др. През 1995 г. тези учени, заедно с П. Krutzen бяха удостоени с Нобелова награда за химия за тяхното откритие.
Започнаха да се налагат ограничения върху производството и използването на хлорфлуорвъглеводороди и други вещества, които разрушават озоновия слой. Монреалският протокол за веществата, които разрушават озоновия слой, който контролира 95 съединения, вече е подписан от повече от 180 държави. Законът на Руската федерация за опазване на околната среда също има специална статия, посветена на
защита на озоновия слой на Земята. Забраната за производство и потребление на озоноразрушаващи вещества имаше сериозни икономически и политически последици. В крайна сметка фреоните имат много предимства: те са нискотоксични в сравнение с други хладилни агенти, химически стабилни, незапалими и съвместими с много материали. Затова лидерите на химическата индустрия, особено в САЩ, първоначално бяха против забраната. По-късно обаче концернът DuPont се присъедини към забраната, предлагайки използването на хидрохлорфлуорвъглеводороди и хидрофлуорвъглеводороди като алтернатива на фреоните.
В западните страни има "бум" на подмяната на стари хладилници и климатици с нови, които не съдържат озоноразрушаващи вещества, въпреки че подобни технически устройства са по-малко ефективни, по-малко надеждни, консумират повече енергия и са по-скъпи. Компаниите, които са пионери в използването на нови хладилни агенти, се възползваха и направиха огромни печалби. Само в САЩ забраните на CFC струват десетки, ако не и повече, милиарди долари. Имаше мнение, че т. нар. политика за пестене на озон може да бъде вдъхновена от собствениците на големи химически корпорации, за да укрепи монополната си позиция на световния пазар

С помощта на новия метод е изследвана динамиката на озоновия слой през 2000 г., когато над Антарктида е наблюдавана рекордна озонова дупка (Кашкин et al., 2002). За целта са използвани сателитни данни за плътността на озона в цялото южно полукълбо, от екватора до полюса. В резултат на това беше установено, че съдържанието на озон е минимално в центъра на фунията на така наречения циркумполярен вихър, образувал се над полюса, който ще разгледаме подробно по-долу. Въз основа на тези данни е изложена хипотеза за естествен механизъм за образуване на озонови „дупки“.

Глобална динамика на стратосферата: хипотеза

Циркумполярните вихри се образуват при движението на стратосферните въздушни маси в меридионална и широтна посока. как става това Стратосферата е по-висока на топлия екватор и по-ниска на студения полюс. Въздушните потоци (заедно с озона) се спускат от стратосферата като хълм и се движат все по-бързо от екватора към полюса. Движението от запад на изток се извършва под въздействието на силата на Кориолис, свързана с въртенето на Земята. В резултат на това въздушните потоци сякаш се навиват като нишки на вретено в южното и северното полукълбо.

"Вретеното" на въздушните маси се върти през цялата година в двете полукълба, но е по-силно изразено в края на зимата и началото на пролетта, тъй като височината на стратосферата на екватора почти не се променя през цялата година, а на полюсите е по-висока през лятото и по-ниско през зимата, когато е особено студено.

Озоновият слой в средните ширини се създава поради мощен приток от екватора, както и в резултат на фотохимични реакции, протичащи на място. Но озонът в района на полюса се дължи главно на потока от екватора и от средните ширини и съдържанието му там е доста ниско. Фотохимичните реакции на полюса, където слънчевите лъчи падат под нисък ъгъл, са бавни и значителна част от озона, идващ от екватора, има време да бъде унищожен по пътя.

Въз основа на сателитни данни за плътността на озона се издига хипотеза за естествен механизъм за образуване на озонови дупки.

Но въздушните маси не винаги се движат така. В най-студените зими, когато стратосферата над полюса пада много ниско над повърхността на Земята и „хълмът“ става особено стръмен, ситуацията се променя. Стратосферните течения се спускат толкова бързо, че има ефект, познат на всеки, който е гледал как водата тече през дупка във вана. След като достигне определена скорост, водата започва да се върти бързо и около дупката се образува характерна фуния, създадена от центробежна сила.

Нещо подобно се случва в глобалната динамика на стратосферните потоци. Когато теченията на стратосферния въздух набират достатъчно висока скорост, центробежната сила започва да ги отблъсква от полюса към средните ширини. В резултат на това въздушните маси се движат от екватора и от полюса една към друга, което води до образуването на бързо въртящ се "вал" на вихъра в средните ширини.

Обменът на въздух между екваториалните и полярните райони престава и озонът от екватора и от средните ширини не достига до полюса. Освен това озонът, останал на полюса, като в центрофуга, се изтласква към средните ширини чрез центробежна сила, тъй като е по-тежък от въздуха. В резултат на това концентрацията на озон във фунията рязко пада - над полюса се образува озонова "дупка", а в средните ширини - зона с високо съдържание на озон, съответстваща на "вала" на циркумполярния вихър.

През пролетта антарктическата стратосфера се затопля и се издига по-високо - фунията изчезва. Възстановява се въздушната комуникация между средните и високите ширини, ускоряват се и фотохимичните реакции на образуване на озон. Озоновата дупка изчезва преди нова особено студена зима на Южния полюс.

Ами в Арктика?

Въпреки че динамиката на стратосферните потоци и съответно на озоновия слой в северното и южното полукълбо като цяло е сходна, озоновата дупка се появява само от време на време над Южния полюс. Над Северния полюс няма озонови дупки, защото зимите са по-меки и стратосферата никога не потъва достатъчно ниско, за да могат въздушните течения да наберат скоростта, необходима за образуването на фуния.

Въпреки че циркумполярният вихър се образува и в северното полукълбо, там не се наблюдават озонови дупки поради по-меките зими, отколкото в южното полукълбо.

Има още една важна разлика. В южното полукълбо циркумполярният вихър се върти почти два пъти по-бързо, отколкото в северното. И това не е изненадващо: Антарктида е заобиколена от морета и около нея има циркумполярно морско течение - всъщност гигантски маси вода и въздух се въртят заедно. В северното полукълбо картината е различна: в средните ширини има континенти с планински вериги и триенето на въздушната маса върху земната повърхност не позволява на околополюсния вихър да набере достатъчно висока скорост.

В средните ширини на северното полукълбо обаче понякога се появяват малки озонови "дупки" с различен произход. Откъде идват? Движението на въздуха в стратосферата на средната ширина на планинското северно полукълбо наподобява движението на водата в плитък поток с каменисто дъно, когато на повърхността на водата се образуват множество водовъртежи. В средните ширини на северното полукълбо ролята на релефа на дънната повърхност се играе от температурни разлики на границата на континентите и океаните, планинските вериги и равнините.

Рязката промяна на температурата на земната повърхност води до образуването на вертикални потоци в тропосферата. Стратосферните ветрове, които се сблъскват с тези течения, създават вихри, които могат да се въртят и в двете посоки с еднаква вероятност. В тях се появяват области с ниско съдържание на озон, тоест озонови дупки, много по-малки по размер, отколкото на Южния полюс. И трябва да се отбележи, че такива вихри с различни посоки на въртене бяха открити при първия опит.

По този начин динамиката на стратосферните въздушни течения, която проследихме чрез наблюдение на озоновия облак, ни позволява да дадем правдоподобно обяснение за механизма на образуване на озоновата дупка над Антарктида. Очевидно подобни промени в озоновия слой, дължащи се на аеродинамични явления в стратосферата, са се случили много преди появата на човека.

Всичко казано по-горе изобщо не означава, че фреоните и другите газове от промишлен произход нямат разрушителен ефект върху озоновия слой. Учените обаче тепърва ще установяват какво е съотношението на природните и антропогенните фактори, влияещи върху образуването на озонови дупки - недопустимо е да се правят прибързани заключения по толкова важни въпроси.

Напоследък обществеността е все по-загрижена за проблемите на околната среда - опазване на околната среда, животните, намаляване на количеството вредни и опасни емисии. Със сигурност всеки е чувал какво е озоновата дупка и че има много от тях в съвременната стратосфера на Земята. И има.

Съвременната антропогенна дейност и техническо развитие застрашават съществуването на животните и растенията на Земята, както и самия живот на хората.

Озоновият слой е защитната обвивка на синята планета, която се намира в стратосферата. Височината му е около двадесет и пет километра от земната повърхност. И този слой се образува от кислород, който под въздействието на слънчевата радиация претърпява химични трансформации. Локалното намаляване на концентрацията на озон (в обикновените хора това е добре познатата "дупка") в момента се причинява от много причини. На първо място, това, разбира се, е човешката дейност (както промишлена, така и битова). Има обаче мнения, че озоновият слой се разрушава под въздействието на изключително природни явления, които не са свързани с хората.

Антропогенно влияние

След като разбрахме какво е озоновата дупка, е необходимо да разберем какъв вид човешка дейност допринася за нейното появяване. На първо място, това са аерозоли. Всеки ден използваме дезодоранти, лакове за коса, тоалетна вода със спрей бутилки и често не се замисляме, че това се отразява неблагоприятно на защитния слой на планетата.

Факт е, че съединенията, които присъстват в консервите, с които сме свикнали (включително бром и хлор), лесно реагират с кислородни атоми. Следователно озоновият слой се разрушава, превръщайки се след такива химични реакции в напълно безполезни (и често вредни) вещества.

Разрушителни за озоновия слой съединения има и в климатиците, които спасяват през летните жеги, както и в охладителната техника. Широко разпространената промишлена дейност на човека също отслабва земните защити. Той е потиснат от промишлени води (някои от вредните вещества се изпаряват с времето), замърсяват стратосферата и автомобилите. Последното, както показва статистиката, става все повече и повече всяка година. влияе негативно на озоновия слой и

естествено влияние

Знаейки какво е озоновата дупка, трябва да имате и представа колко от тях са над повърхността на нашата планета. Отговорът е разочароващ: има много пропуски в земната защита. Те са малки и често не представляват дупка, а много тънък останал слой озон. Има обаче и две огромни незащитени пространства. Това е озоновата дупка на Арктика и Антарктика.

Стратосферата над полюсите на Земята не съдържа почти никакъв защитен слой. С какво е свързано? Все пак няма автомобили и индустриално производство. Всичко е въпрос на естествено влияние, втората причина Полярните вихри се появяват при сблъсък на топъл и студен въздушен поток. Тези газови образувания съдържат големи количества азотна киселина, която под въздействието на много ниски температури реагира с озона.

Еколозите започнаха да алармират едва през ХХ век. Разрушителните, които си проправят път към земята, без да се сблъскат с озоновата бариера, могат да причинят рак на кожата при хората, както и смъртта на много животни и растения (предимно морски). По този начин почти всички съединения, които разрушават защитния слой на нашата планета, са забранени от международни организации. Смята се, че дори ако човечеството внезапно спре каквото и да е негативно въздействие върху озона в стратосферата, съществуващите в момента дупки няма да изчезнат много скоро. Това се дължи на факта, че фреоните, които вече са си проправили път нагоре, могат да съществуват независимо в атмосферата в продължение на десетилетия.

Парников ефект

Парниковият ефект е повишаване на температурата на долните слоеве на атмосферата на планетата поради натрупването на парникови газове. Механизмът му е следният: слънчевите лъчи проникват в атмосферата, нагряват повърхността на планетата. Топлинното излъчване, което идва от повърхността, трябва да се върне в космоса, но долната атмосфера е твърде плътна, за да може да проникне. Причината за това са парниковите газове. Топлинните лъчи се задържат в атмосферата, повишавайки нейната температура.

История на изследването на парниковия ефект

За първи път се говори за феномена през 1827 г. Тогава се появи статията на Жан Батист Жозеф Фурие „Бележка за температурите на земното кълбо и други планети“, където той подробно описва идеите си за механизма на парниковия ефект и причините за появата му на Земята. В своите изследвания Фурие разчита не само на собствените си експерименти, но и на преценките на г-н Де Сосюр. Последният провежда експерименти със стъклен съд, почернял отвътре, затворен и поставен на слънчева светлина. Температурата вътре в съда беше много по-висока от външната. Това се дължи на такъв фактор: топлинното излъчване не може да премине през затъмнено стъкло, което означава, че остава вътре в контейнера. В същото време слънчевата светлина смело прониква през стените, тъй като външната страна на съда остава прозрачна.

причини

Природата на явлението се обяснява с различната прозрачност на атмосферата за радиация от космоса и от повърхността на планетата. Атмосферата на планетата е прозрачна за слънчевите лъчи като стъкло и затова те лесно преминават през нея. А за топлинното излъчване долните слоеве на атмосферата са "непроницаеми", твърде плътни, за да преминат през тях. Ето защо част от топлинното излъчване остава в атмосферата, като постепенно се спуска до най-ниските й слоеве. В същото време количеството парникови газове, кондензиращи атмосферата, нараства. Още в училище ни учеха, че основната причина за парниковия ефект е човешката дейност. Еволюцията ни доведе до индустрията, изгаряме тонове въглища, нефт и газ, получаваме гориво, пътищата са пълни с коли. Последицата от това е изпускането на парникови газове и вещества в атмосферата. Сред тях са водна пара, метан, въглероден диоксид, азотен оксид. Защо са наречени така е разбираемо. Повърхността на планетата се нагрява от слънчевите лъчи, но тя задължително "връща" част от топлината обратно. Топлинното лъчение, което идва от повърхността на Земята, се нарича инфрачервено. Парниковите газове в долната част на атмосферата пречат на топлинните лъчи да се върнат в космоса, като ги забавят. В резултат на това средната температура на планетата се повишава, а това води до опасни последици. Наистина ли няма нищо, което да регулира количеството парникови газове в атмосферата? Разбира се, че може. Кислородът върши тази работа добре. Но ето го проблемът – броят на населението на планетата расте неумолимо, което означава, че се усвоява все повече и повече кислород. Единственото ни спасение е растителността, особено горите. Те абсорбират излишния въглероден диоксид, отделят много повече кислород, отколкото хората консумират.

Парников ефект и климат на Земята

Когато говорим за последствията от парниковия ефект, разбираме неговото въздействие върху климата на Земята. Първият е глобалното затопляне. Мнозина приравняват понятията "парников ефект" и "глобално затопляне", но те не са равни, а взаимосвързани: първото е причина за второто. Глобалното затопляне е пряко свързано с океаните. Ето пример за две причинно-следствени връзки. Средната температура на планетата се повишава, течността започва да се изпарява. Това важи и за Световния океан: някои учени се страхуват, че след няколкостотин години той ще започне да „пресъхва“. В същото време, поради високите температури, ледниците и морският лед ще започнат активно да се топят в близко бъдеще. Това ще доведе до неизбежно покачване на нивото на Световния океан. Вече сме свидетели на редовни наводнения в крайбрежните райони, но ако нивото на Световния океан се повиши значително, всички близки земни площи ще бъдат наводнени, посевите ще загинат.

Въздействие върху живота на хората

Не забравяйте, че повишаването на средната температура на Земята ще се отрази на живота ни. Последствията могат да бъдат много сериозни. Много територии на нашата планета, вече податливи на суша, ще станат абсолютно нежизнеспособни, хората ще започнат масово да мигрират към други региони. Това неминуемо ще доведе до социално-икономически проблеми, до началото на третата и четвъртата световна война. Липса на храна, унищожаване на реколтата - това ни очаква през следващия век. Но необходимо ли е да се чака? Или все пак е възможно да се промени нещо? Може ли човечеството да намали вредата от парниковия ефект? Блатистите земи са в състояние да предотвратят парниковия ефект, най-голямото блато в света, Васюган.

Действия, които могат да спасят Земята

Към днешна дата са известни всички вредни фактори, които водят до натрупване на парникови газове и ние знаем какво трябва да се направи, за да се спре това. Не мислете, че един човек няма да промени нищо. Разбира се, само цялото човечество може да постигне ефект, но кой знае - може би още стотина души четат подобна статия в този момент? Опазване на горите Спрете обезлесяването. Растенията са нашето спасение! Освен това е необходимо не само да се запазят съществуващите гори, но и активно да се засаждат нови. Всеки трябва да разбере този проблем. Фотосинтезата е толкова мощна, че може да ни осигури огромно количество кислород. Това ще бъде достатъчно за нормалния живот на хората и елиминирането на вредните газове от атмосферата. Използване на електрически превозни средства Отказ от използване на превозни средства, задвижвани с гориво. Всяка кола отделя огромно количество парникови газове всяка година, така че защо да не изберете здравословна среда? Учените вече ни предлагат електрически превозни средства – екологични автомобили, които не използват гориво. Минус "горивната" кола - още една стъпка към елиминирането на парниковите газове. По целия свят се опитват да ускорят този преход, но засега текущите разработки на такива машини далеч не са съвършени. Дори в Япония, където има най-голямо използване на такива автомобили, те не са готови напълно да преминат към тяхното използване. Алтернатива на въглеводородното гориво Изобретяване на алтернативна енергия. Човечеството не стои неподвижно, така че защо сме "заседнали" в използването на въглища, нефт и газ? Изгарянето на тези природни компоненти води до натрупване на парникови газове в атмосферата, така че е време да преминете към екологична форма на енергия. Не можем напълно да изоставим всичко, което отделя вредни газове. Но можем да допринесем за увеличаване на кислорода в атмосферата. Не само един истински мъж трябва да посади дърво - всеки човек трябва да направи това! Кое е най-важното при решаването на всеки проблем? Не си затваряй очите за нея. Ние може да не забележим вредата от парниковия ефект, но бъдещите поколения със сигурност ще забележат. Можем да спрем изгарянето на въглища и нефт, да запазим естествената растителност на планетата, да изоставим конвенционалната кола в полза на екологична - и всичко това за какво? За да съществува нашата Земя след нас

Озонови дупки

Озонова дупка - локален спад в концентрацията на озон в озоновия слой на Земята

Всеки знае, че нашата планета е обвита от доста плътен озонов слой, разположен на надморска височина от 12-50 км над земната повърхност. Тази въздушна междина е надеждна защита на всички живи същества от опасна ултравиолетова радиация и избягва вредното въздействие на слънчевата радиация.

Благодарение на озоновия слой микроорганизмите някога са успели да излязат от океаните на сушата и са допринесли за появата на високоразвити форми на живот. От началото на 20 век обаче озоновият слой започва да се разпада, в резултат на което на някои места в стратосферата започват да се появяват озонови дупки.

Какво представляват озоновите дупки?

Противно на общоприетото схващане, че озоновата дупка е дупка в небето, всъщност това е място със значително намаляване на нивата на озон в стратосферата. На такива места е по-лесно ултравиолетовите лъчи да проникнат до повърхността на планетата и да окажат разрушителното си действие върху всичко живо на нея.

За разлика от местата с нормална концентрация на озон в дупките, съдържанието на "синьо" вещество е само около 30%.

Къде се намират озоновите дупки?

Първата голяма озонова дупка е открита над Антарктика през 1985 г. Диаметърът му беше около 1000 км и се появяваше всяка година през август и изчезваше до началото на зимата. Тогава изследователите установиха, че концентрацията на озон над континента е намалена с 50%, а най-голямото му намаление е регистрирано на височини от 14 до 19 км.
Впоследствие друга голяма дупка (по-малка) беше открита над Арктика, сега стотици такива явления са известни на учените, въпреки че тази, която се случва над Антарктика, остава най-голямата.