Что такое озоновый слой (защитный экран)?
Щит человечества
Озоновый слой (щит) является частью стратосферы Земли. Озоновый слой расположен в нижней части стратосферы, на высоте от 20 до 30 километров над землей. Стратосферный озон получает первый удар солнечного ультрафиолетового излучения класса В и поглощает от 97% до 99% средней частоты солнечного ультрафиолетового излучения. Озон (O3) присутствует во всей атмосфере планеты, но его концентрация в стратосфере составляет в среднем три молекулы озона на 10 миллионов молекул воздуха, что намного выше по сравнению с таковым в других частях атмосферы.
Озон: Хороший и плохой газ
Стратосферный озон, озон высоко над нашими головами, также называют "хорошим озоном". Он поглощает большую часть биологически вредного ультрафиолетового солнечного света (UV-B), экранируя поверхность земли. Многие экспериментальные исследования растений и животных, а также клинические исследования на людях показали вредные последствия чрезмерного воздействия ультрафиолетового излучения. Однако существует еще один озон, который находится непосредственно на поверхности Земли, и этот озон является источником проблем. При контакте с флорой и фауной озон проявляет свою разрушительную сторону, и поэтому разновидность газа на поверхности часто называют "плохим озоном". Озон усиливает различные химические реакции, которые делают высокие уровни озона токсичными для биологических систем. У людей воздействие озона может вызвать всевозможные проблемы с сердцем и дыханием, а при достаточно серьезном воздействии может даже привести к смерти.
Потерянная радиация
В 1913 году французские физики Шарль Фабри и Анри Бюиссон, проводя измерения спектрального излучения Солнца, заметили, что количество излучения, достигшего поверхности Земли, было не таким, как при его происхождении. Поэтому они предположили, что должно быть что-то, что задерживает это излучение, когда оно движется вниз через атмосферу Земли. Спектр отсутствующего излучения совпадает со спектром известного химического элемента - озона. Открытие озонового слоя привело к кропотливой серии исследований , проведенных британским ученым Дж .М.Б. Добсона и других, что привело к изобретению спектрофотометра. Применение этого прибора позволяет проводить измерения содержания стратосферного озона непосредственно с земли.
Сезонный ущерб
Смена времен года существенно влияет на толщину озонового слоя в стратосфере. Годы исследований показали, что географические факторы также влияют на твердость озонового экрана. Наименее защищенной территорией в мире является Антарктида. В некоторых частях Антарктиды щит может периодически терять до 60% своей толщины. Это резкое истощение происходит во время антарктической весны (с сентября по ноябрь), и разреженная часть атмосферы над этим районом известна как "антарктическая озоновая дыра". Аналогичные процессы происходят и в полярном регионе Арктики. Конец зимы и весны в Северном полушарии в течение семи лет из последних одиннадцати лет показали значительное истощение озонового столба в атмосфере Земли.
Мы ослабляем нашу собственную защиту
Многие из нас видели надпись "Не содержит ХФУ" или "безвреден для озона" на упаковке бытовой техники и средств по уходу за домом. Озоноразрушающие соединения содержат различные комбинации химических элементов, таких как бром, хлор, фтор, углерод и водород, и часто описываются обобщенным термином "галогенуглероды". Соединения, содержащие только хлор, фтор и углерод, называются "хлорфторуглеродами", обычно сокращенно "ХФУ". Четыреххлористый углерод и метилхлороформ являются основными озоноразрушающими газами, которые часто используются в промышленном производстве. Они используются в таких промышленных процессах, как охлаждение, кондиционирование воздуха, вспенивание, а также в качестве растворителей. Другая группа таких соединений, галоны, в основном используются в качестве огнетушащих веществ.
Фиксация отверстия
Значительное истощение озонового слоя Антарктики было обнаружено в начале 1980-х годов. Это было необходимым условием для подписания Монреальского протокола. На сегодняшний день Монреальский протокол ратифицировали 196 стран, который Кофи Аннан, бывший Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций, назвал самым успешным международным природоохранным соглашением всех времен.
