Օզոնի անցքեր

Հայտնի է, որ բնական օզոնի հիմնական մասը կենտրոնացած է ստրատոսֆերայում՝ Երկրի մակերեւույթից 15-ից 50 կմ բարձրության վրա։ Օզոնային շերտը սկսվում է բևեռներից մոտ 8 կմ բարձրությունից (կամ Հասարակածից 17 կմ) և տարածվում է մինչև մոտ 50 կմ բարձրության վրա: Այնուամենայնիվ, օզոնի խտությունը շատ ցածր է, և եթե այն սեղմեք մինչև այն խտությունը, որն ունի օդը երկրի մակերեսին, ապա օզոնային շերտի հաստությունը չի գերազանցի 3,5 մմ-ը: Օզոնը ձևավորվում է, երբ արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ռմբակոծում է թթվածնի մոլեկուլները:

Օզոնի մեծ մասը գտնվում է 20-25 կմ բարձրության վրա գտնվող հինգ կիլոմետրանոց շերտում, որը կոչվում է օզոնային շերտ:

պաշտպանիչ դեր. Օզոնը կլանում է Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մի մասը, ընդ որում, նրա կլանման լայն գոտին (ալիքի երկարությունը 200-300 նմ) ​​ներառում է ճառագայթում, որը վնասակար է Երկրի ողջ կյանքի համար:

«Օզոնային անցքի» առաջացման պատճառները.

Ամռանը և գարնանը օզոնի կոնցենտրացիան բարձրանում է. բևեռային շրջաններում այն ​​միշտ ավելի բարձր է, քան հասարակածային շրջաններում։ Բացի այդ, այն փոխվում է 11-ամյա ցիկլում, որը համընկնում է ցիկլի հետ արևային ակտիվություն. Այս ամենն արդեն քաջ հայտնի էր 1980-ականներին։ Դիտարկումները ցույց են տվել, որ տարեցտարի ստրատոսֆերային օզոնի կոնցենտրացիայի դանդաղ, բայց կայուն նվազում է տեղի ունենում Անտարկտիկայի վրա: Այս երեւույթը կոչվում է « օզոնային փոսը«(թեև, իհարկե, այս բառի ճիշտ իմաստի մեջ անցք չկար) և սկսեցին ուշադիր ուսումնասիրվել: Ավելի ուշ՝ 1990-ականներին, նույն նվազումը սկսեց տեղի ունենալ Արկտիկայի վրա։ Անտարկտիդայի «օզոնային անցքի» ֆենոմենը դեռ պարզ չէ՝ արդյոք «անցքը» առաջացել է մթնոլորտի մարդածին աղտոտման արդյունքում, թե՞ դա բնական գեոաստրոֆիզիկական գործընթաց է։

Սկզբում ենթադրվում էր, որ օզոնի վրա ազդում են ընթացքում արտանետվող մասնիկները ատոմային պայթյուններ; փորձել է բացատրել օզոնի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը հրթիռային թռիչքներով և բարձր բարձրության վրա գտնվող ինքնաթիռներով: Ի վերջո, հստակ հաստատվեց, որ անցանկալի երեւույթի պատճառը քիմիական գործարանների կողմից արտադրվող որոշ նյութերի օզոնի հետ ռեակցիան է։ Սրանք հիմնականում քլորացված ածխաջրածիններն են և հատկապես ֆրեոնները՝ քլորոֆտորածխածինները կամ ածխաջրածինները, որոնցում ջրածնի ատոմների բոլոր կամ մեծ մասը փոխարինվում են ֆտորի և քլորի ատոմներով:

Ենթադրվում է, որ քլորի և նմանապես գործող բրոմի կործանարար ազդեցության պատճառով 1990-ական թթ. Օզոնի կոնցենտրացիան ստրատոսֆերայում նվազել է 10%-ով։

1985 թ.-ին բրիտանացի գիտնականները հրապարակեցին տվյալներ, որոնք ցույց էին տալիս, որ նախորդ ութ տարիների ընթացքում օզոնի անցքերը ամեն գարնան ավելանում էին Հյուսիսային և Հարավային բևեռների վրա:

Այս երևույթի պատճառները բացատրելու համար գիտնականներն առաջարկել են երեք տեսություն.

ազոտի օքսիդներ - միացություններ, որոնք բնականաբար ձևավորվում են արևի լույսի ներքո.

քլորի միացություններով օզոնի ոչնչացում.

Նախ պետք է պարզ լինի՝ օզոնային անցքը, հակառակ իր անվանման, մթնոլորտի անցք չէ։ Օզոնի մոլեկուլը տարբերվում է սովորական թթվածնի մոլեկուլից նրանով, որ այն բաղկացած է ոչ թե երկու, այլ երեք թթվածնի ատոմներից՝ կապված միմյանց հետ։ Մթնոլորտում օզոնը կենտրոնացած է այսպես կոչված օզոնային շերտում, ստրատոսֆերայի ներսում մոտ 30 կմ բարձրության վրա։ Այս շերտում տեղի է ունենում Արեգակի արձակած ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանումը, հակառակ դեպքում արեգակնային ճառագայթումը կարող է մեծ վնաս հասցնել Երկրի մակերևույթի կյանքին: Ուստի օզոնային շերտին սպառնացող ցանկացած սպառնալիք արժանի է ամենալուրջ վերաբերմունքի։ 1985 թվականին Հարավային բևեռում աշխատող բրիտանացի գիտնականները պարզեցին, որ Անտարկտիդայի գարնանը մթնոլորտում օզոնի մակարդակը զգալիորեն ցածր է եղել նորմայից: Ամեն տարի նույն ժամանակ օզոնի քանակը նվազում էր՝ երբեմն ավելի, երբեմն պակաս։ Նմանատիպ, բայց ավելի քիչ ընդգծված օզոնային անցքեր նույնպես առաջացել են Հյուսիսային բեւեռարկտիկական գարնան ժամանակ։

Հետագա տարիներին գիտնականները պարզեցին, թե ինչու է օզոնային անցքը հայտնվում: Երբ արևը թաքնվում է և սկսվում է երկար բևեռային գիշերը, տեղի է ունենում ջերմաստիճանի կտրուկ անկում, և ձևավորվում են բարձր ստրատոսֆերային ամպեր, որոնք պարունակում են սառցե բյուրեղներ։ Այս բյուրեղների տեսքը առաջացնում է մի շարք բարդ քիմիական ռեակցիաներ, որոնք հանգեցնում են մոլեկուլային քլորի կուտակմանը (քլորի մոլեկուլը բաղկացած է երկու միացված քլորի ատոմներից): Երբ հայտնվում է արևը և սկսվում է Անտարկտիդայի գարունը, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությամբ, ներմոլեկուլային կապերը կոտրվում են, և քլորի ատոմների հոսքը շտապում է մթնոլորտ: Այս ատոմները գործում են որպես կատալիզատորներ՝ օզոնը պարզ թթվածնի վերածելու համար՝ ընթանալով հետևյալ կրկնակի սխեմայի համաձայն.

Cl + O3 -> ClO + O2 և ClO + O -> Cl + O2

Այս ռեակցիաների արդյունքում օզոնի մոլեկուլները (O3) վերածվում են թթվածնի մոլեկուլների (O2), մինչդեռ սկզբնական քլորի ատոմները մնում են ազատ վիճակում և կրկին մասնակցում են այս գործընթացին (քլորի յուրաքանչյուր մոլեկուլ ոչնչացնում է օզոնի մեկ միլիոն մոլեկուլ նախքան դրանք հեռացնելը։ մթնոլորտից այլ քիմիական ռեակցիաներով): Փոխակերպումների այս շղթայի արդյունքում օզոնը սկսում է անհետանալ մթնոլորտից Անտարկտիդայի վրայով՝ առաջացնելով օզոնային անցք։ Այնուամենայնիվ, շուտով, տաքացման հետ մեկտեղ, Անտարկտիդայի պտտահողմերը փլուզվում են, մաքուր օդը (նոր օզոն պարունակող) շտապում է տարածք, և անցքը անհետանում է:

1987 թվականին ընդունվեց Մոնրեալի արձանագրությունը, ըստ որի որոշվեց ամենավտանգավոր քլորոֆտորածխածինների ցանկը, և քլորֆտորածխածիններ արտադրող երկրները պարտավորվեցին նվազեցնել դրանց արտազատումը։ 1990 թվականի հունիսին Լոնդոնում Մոնրեալի արձանագրությունը փոփոխության ենթարկվեց՝ մինչև 1995 թվականը կիսով չափ կրճատել ֆրեոնների արտադրությունը, իսկ մինչև 2000 թվականը՝ ընդհանրապես դադարեցնել այն։

Պարզվել է, որ օզոնի պարունակության վրա ազդում են ազոտ պարունակող օդի աղտոտիչները, որոնք առաջանում են ինչպես բնական գործընթացների, այնպես էլ մարդածին աղտոտման արդյունքում։

Այսպիսով, NO-ն առաջանում է ներքին այրման շարժիչներում։ Ըստ այդմ, հրթիռների և գերձայնային ինքնաթիռների արձակումը հանգեցնում է օզոնային շերտի ոչնչացմանը։

Ստրատոսֆերայում NO-ի աղբյուրը նույնպես N2O գազն է, որը կայուն է տրոպոսֆերայում և քայքայվում է ստրատոսֆերայում կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ։

«Դուք, հավանաբար, կարող եք ասել, որ մարդու նպատակը, այսպես ասած, իր տեսակին ոչնչացնելն է՝ նախկինում երկրագունդը անբնակելի դարձնելով»:

Ջ.Բ.Լամարկ.

Բարձր արդյունաբերական հասարակության ձևավորումից ի վեր մարդկային վտանգավոր միջամտությունը բնության մեջ կտրուկ աճել է, այն դարձել է ավելի բազմազան և սպառնում է դառնալ մարդկության համար գլոբալ վտանգ: Համաշխարհային էկոլոգիական ճգնաժամի իրական սպառնալիքը, որը հասկանում է մոլորակի ողջ բնակչությունը, կախված է ամբողջ աշխարհում: Դրա կանխարգելման իրական հույսը շարունակականության մեջ է բնապահպանական կրթությունև մարդկանց կրթելը:

Հնարավոր է բացահայտել հիմնական պատճառները, որոնք հանգեցնում են էկոլոգիական աղետ:

աղտոտվածություն

շրջակա միջավայրի թունավորում;

մթնոլորտի սպառումը թթվածնով;

Օզոնային «անցքերի» առաջացում.

Այս զեկույցն ամփոփում է օզոնային շերտի քայքայման պատճառների և հետևանքների, ինչպես նաև «օզոնային անցքերի» առաջացման խնդրի լուծման ուղիների վերաբերյալ գրական որոշ տվյալներ։

Օզոնի քիմիական և կենսաբանական առանձնահատկությունները

Օզոնը թթվածնի ալոտրոպիկ փոփոխություն է: Բնավորություն քիմիական կապերօզոնում առաջացնում է նրա անկայունությունը (որոշ ժամանակ անց օզոնը ինքնաբերաբար վերածվում է թթվածնի՝ 2O 3 → 3O 2) և բարձր օքսիդացման կարողություն։ Օրգանական նյութերի վրա օզոնի օքսիդատիվ ազդեցությունը կապված է ռադիկալների առաջացման հետ՝ RH + O 3 → RO 2։ +Օհ.

Այս ռադիկալները սկսում են արմատական ​​շղթայական ռեակցիաներ կենսաօրգանական մոլեկուլների հետ (լիպիդներ, սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ), ինչը հանգեցնում է բջիջների մահվան: Օզոնի օգտագործումը ստերիլիզացման համար խմելու ջուրհիմնված է մանրէները սպանելու ունակության վրա: Օզոնը նույնպես անտարբեր չէ բարձրագույն օրգանիզմների նկատմամբ։ Օզոն պարունակող միջավայրերի (օրինակ՝ ֆիզիոթերապիայի և քվարցային ճառագայթման սենյակների) երկարատև ազդեցությունը կարող է լուրջ խանգարումներ առաջացնել: նյարդային համակարգ. Հետեւաբար, մեծ չափաբաժիններով օզոնը թունավոր գազ է: Աշխատանքային տարածքի օդում դրա առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0,1 մգ / մ 3 է:

Շատ քիչ է օզոնը, որն այնքան հիանալի հոտ է գալիս ամպրոպի ժամանակ, մթնոլորտում` 3-4 ppm (ppm) - (3-4) * 10 -4%: Այնուամենայնիվ, մոլորակի բուսական և կենդանական աշխարհի համար նրա ներկայությունը չափազանց կարևոր է։ Ի վերջո, օվկիանոսների խորքերում ծագած կյանքը կարողացավ «դուրս սողալ» ցամաքի վրա միայն այն բանից հետո, երբ օզոնային վահանը ձևավորվեց 600–800 միլիոն տարի առաջ: Կլանելով կենսաբանորեն ակտիվ արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, այն ապահովեց դրա անվտանգ մակարդակը մոլորակի մակերեսին։ Երկրի վրա կյանքն անհնար է պատկերացնել առանց օզոնային շերտի, որը պաշտպանում է բոլոր կենդանի արարածներին արևի վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից: Օզոնոսֆերայի անհետացումը կհանգեցներ անկանխատեսելի հետևանքների՝ մաշկի քաղցկեղի բռնկում, օվկիանոսում պլանկտոնի ոչնչացում, բուսական և կենդանական աշխարհի մուտացիաներ։ Հետևաբար, այնքան կարևոր է հասկանալ Անտարկտիդայի վրա օզոնի «անցքի» և Հյուսիսային կիսագնդում օզոնի պարունակության նվազման պատճառները:

Օզոնը ձևավորվում է վերին ստրատոսֆերայում (40-50 կմ) ֆոտոքիմիական ռեակցիաների ժամանակ, որոնք ներառում են թթվածին, ազոտ, ջրածին և քլոր: Մթնոլորտային օզոնը կենտրոնացած է երկու տարածքներում՝ ստրատոսֆերայում (մինչև 90%) և տրոպոսֆերայում։ Ինչ վերաբերում է 0-ից 10 կմ բարձրության վրա տարածված տրոպոսֆերային օզոնի շերտին, ապա հենց արդյունաբերական անվերահսկելի արտանետումների շնորհիվ է, որ այն գնալով ավելի է դառնում։ Ստորին ստրատոսֆերայում (10-25 կմ), որտեղ օզոնն ամենաշատն է, առաջատար դերԴրա կոնցենտրացիայի սեզոնային և երկարաժամկետ փոփոխությունները խաղում են օդային զանգվածի փոխանցման գործընթացներով:

Եվրոպայում օզոնային շերտի հաստությունը նվազում է արագ տեմպերով, ինչը չի կարող չգրգռել գիտնականների միտքը։ Հետևում անցած տարիօզոնային «ծածկույթի» հաստությունը նվազել է 30%-ով, իսկ բնական պաշտպանիչ թաղանթի քայքայման տեմպերը հասել են ամենաբարձր մակարդակին վերջին 50 տարվա ընթացքում։ Որոշել է, որ քիմիական ռեակցիաներմակերեսի վրա տեղի է ունենում օզոնային շերտի քայքայում սառույցի բյուրեղներև ցանկացած այլ մասնիկ, որը թակարդված է բևեռային շրջանների վերևում գտնվող բարձր ստրատոսֆերային շերտերում: Ի՞նչ վտանգ է սա ներկայացնում մարդկանց համար:

Նիհար օզոնի շերտ(2-3 մմ, երբ բաշխվում է շուրջը գլոբուս) չի կարողանում կանխել կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ներթափանցումը, որոնք առաջացնում են մաշկի քաղցկեղ և վտանգավոր են բույսերի համար։ Ուստի այսօր արեւի բարձր ակտիվության պատճառով արեւայրուք ընդունելն ավելի քիչ օգտակար է դարձել։ Փաստորեն, էկոլոգիայի կենտրոնները բնակչությանը պետք է առաջարկություններ տան, թե ինչպես վարվել՝ կախված արևի ակտիվությունից, բայց մեր երկրում նման կենտրոն չկա։

Կապված է օզոնային շերտի քայքայման հետ կլիմայի փոփոխություն. Պարզ է, որ փոփոխություններ կլինեն ոչ միայն այն տարածքում, որի վրա «ձգված է օզոնային փոսը»։ Շղթայական ռեակցիան կբերի փոփոխություններ մեր մոլորակի խորքային գործընթացներից շատերում: Սա չի նշանակում, որ արագ գլոբալ տաքացումինչպես են մեզ վախեցնում սարսափ ֆիլմերում: Այնուամենայնիվ, դա չափազանց բարդ և երկարատև գործընթաց է: Բայց կարող են առաջանալ այլ կատակլիզմներ, օրինակ՝ թայֆունների, տորնադոների, փոթորիկների թիվը կավելանա։

Հաստատվել է, որ օզոնային շերտում «անցքեր» առաջանում են Արկտիկայի և Անտարկտիդայի վրա։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ բեւեռներում առաջանում են թթվային ամպեր՝ քայքայելով օզոնային շերտը։ Պարզվում է, որ օզոնային անցքերն առաջանում են ոչ թե արեգակի ակտիվությունից, ինչպես ընդունված է ենթադրել, այլ մոլորակի բոլոր բնակիչների, այդ թվում՝ մեր ամենօրյա գործունեությունից։ Այնուհետեւ «թթվային բացերը» տեղափոխվում են, իսկ առավել հաճախ՝ Սիբիր։

Օգտագործելով նոր մաթեմատիկական մոդել՝ հնարավոր եղավ կապել ցամաքային, արբանյակային և օդային դիտարկումների տվյալները մթնոլորտում օզոնը քայքայող միացությունների հավանական ապագա արտանետումների մակարդակի, դրանց Անտարկտիկա տեղափոխման ժամանակի և եղանակի հետ։ հարավային լայնություններ. Օգտվելով մոդելից՝ ստացվել է կանխատեսում, ըստ որի՝ Անտարկտիդայի վրայի օզոնային շերտը կվերականգնվի 2068 թվականին, այլ ոչ թե 2050 թվականին, ինչպես ենթադրվում էր։

Հայտնի է, որ ներկայումս ստրատոսֆերայում օզոնի մակարդակը բևեռներից հեռու գտնվող տարածքներում նորմայից ցածր է մոտ 6%-ով։ Միևնույն ժամանակ, գարնանային շրջանում Օզոնի պարունակությունը Անտարկտիդայում կարող է նվազել 70%-ով միջին տարեկան արժեքի համեմատ։ Նոր մոդելը հնարավորություն է տալիս ավելի ճշգրիտ կանխատեսել Անտարկտիդայում օզոնը քայքայող գազերի մակարդակը և դրանց ժամանակային դինամիկան, որը որոշում է օզոնի «անցքի» չափը։

Օզոնը քայքայող նյութերի օգտագործումը սահմանափակված է Մոնրեալի արձանագրությամբ: Ենթադրվում էր, որ դա կհանգեցնի օզոնային անցքի արագ «սեղմմանը»: Սակայն նոր ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ իրականում դրա նվազման տեմպերը նկատելի կդառնան միայն 2018 թվականից։

Օզոնի պատմություն

Օզոնի առաջին դիտարկումները սկսվել են 1840 թվականին, սակայն օզոնի խնդիրը արագ զարգացել է 1920-ականներին, երբ Անգլիայում և Շվեյցարիայում հայտնվեցին հատուկ վերգետնյա կայաններ։

Մթնոլորտային օզոնի օդային զննումները և օզոնային զոնդերի արտանետումները լրացուցիչ ճանապարհ բացեցին օզոնի տեղափոխման և մթնոլորտային շերտավորման միջև կապն ուսումնասիրելու համար: Նոր դարաշրջաննշանավորվում է Երկրի արհեստական ​​արբանյակների տեսքով, որոնք դիտում են մթնոլորտային օզոնը և ապահովում հսկայական քանակությամբ տեղեկատվություն:

1986 թվականին Մոնրեալի արձանագրությունը ստորագրվեց՝ սահմանափակելու օզոնը քայքայող նյութերի արտադրությունն ու սպառումը, որոնք քայքայում են օզոնային շերտը։ Մինչ օրս Մոնրեալի արձանագրությանը միացել է 189 երկիր։ Սահմանվել են նաև օզոնային շերտը քայքայող այլ նյութերի արտադրության դադարեցման ժամկետներ։ Մոդելային կանխատեսումների համաձայն, եթե Արձանագրությունը պահպանվի, մինչև 2050 թվականը մթնոլորտում քլորի մակարդակը կնվազի մինչև 1980 թվականը, ինչը կարող է հանգեցնել Անտարկտիդայի «օզոնային անցքի» անհետացմանը։

«Օզոնային անցքի» առաջացման պատճառները.

Ամռանը և գարնանը օզոնի կոնցենտրացիան մեծանում է։ Այն միշտ ավելի բարձր է բևեռային շրջաններում, քան հասարակածային շրջաններում։ Բացի այդ, այն փոխվում է ըստ 11-ամյա ցիկլի՝ համընկնում արեգակնային ակտիվության ցիկլի հետ։ Այս ամենն արդեն քաջ հայտնի էր 1980-ականներին։ Դիտարկումները ցույց են տվել, որ տարեցտարի ստրատոսֆերային օզոնի կոնցենտրացիայի դանդաղ, բայց կայուն նվազում է տեղի ունենում Անտարկտիկայի վրա: Այս երեւույթը կոչվում էր «օզոնային անցք» (թեեւ, իհարկե, այս բառի պատշաճ իմաստով անցք չկար)։

Ավելի ուշ՝ անցյալ դարի 90-ականներին, նույն նվազումը սկսեց տեղի ունենալ Արկտիկայի վրա։ Անտարկտիդայի «օզոնային անցքի» ֆենոմենը դեռ պարզ չէ՝ արդյոք «անցքը» առաջացել է մթնոլորտի մարդածին աղտոտման արդյունքում, թե՞ դա բնական գեոաստրոֆիզիկական գործընթաց է։

Օզոնային անցքերի առաջացման տարբերակներից են.

· ատոմային պայթյունների ժամանակ արտանետվող մասնիկների ազդեցությունը.

հրթիռների և բարձր բարձրության ինքնաթիռների թռիչքներ;

· Քիմիական բույսերի կողմից արտադրվող որոշ նյութերի օզոնի հետ ռեակցիաները: Սրանք հիմնականում քլորացված ածխաջրածիններն են և հատկապես ֆրեոնները՝ քլորոֆտորածխածինները կամ ածխաջրածինները, որոնցում ջրածնի ատոմների բոլոր կամ մեծ մասը փոխարինվում են ֆտորի և քլորի ատոմներով:

Քլորոֆտորածխածինները լայնորեն օգտագործվում են ժամանակակից կենցաղային և արդյունաբերական սառնարաններում (հետևաբար դրանք կոչվում են «ֆրեոններ»), աերոզոլային բանկաներում, որպես չոր մաքրող միջոցներ, տրանսպորտում հրդեհները մարելու համար, որպես փրփրող նյութեր, պոլիմերների սինթեզի համար: Այդ նյութերի համաշխարհային արտադրությունը հասել է գրեթե 1,5 մլն տոննայի/տարի։

Լինելով բարձր ցնդող և բավականին դիմացկուն քիմիական հարձակման՝ քլորոֆտորածխածինները օգտագործումից հետո մտնում են մթնոլորտ և կարող են մնալ այնտեղ մինչև 75 տարի՝ հասնելով օզոնային շերտի բարձրությանը: Այստեղ արևի լույսի ազդեցության տակ քայքայվում են՝ արձակելով ատոմային քլոր, որը օզոնային շերտում ծառայում է որպես հիմնական «խանգարող»։

Հանածո ռեսուրսների համատարած օգտագործումն ուղեկցվում է տարբեր զանգվածների մթնոլորտ արտանետմամբ քիմիական միացություններ. Մարդածին աղբյուրների մեծ մասը կենտրոնացած է քաղաքներում, որոնք զբաղեցնում են մեր մոլորակի տարածքի միայն մի փոքր մասը։ Խոշոր քաղաքների թիկունքային կողմից օդային զանգվածների տեղաշարժի արդյունքում ձևավորվում է աղտոտվածության մի քանի կիլոմետրանոց սյուն։

Օդի աղտոտման աղբյուրներն են.

1) ավտոմոբիլային տրանսպորտ. Կարելի է ենթադրել, որ տրանսպորտի ներդրումը օդի աղտոտվածության մեջ կավելանա մեքենաների քանակի ավելացմամբ։

2) արդյունաբերական արտադրություն. Հիմնական օրգանական սինթեզի հիմնական արտադրանքը էթիլենն է (բոլորից գրեթե կեսը օրգանական նյութեր), պրոպիլեն, բութադիեն, բենզոլ, տոլուոլ, քսիլեններ և մեթանոլ։ Քիմիական և նավթաքիմիական արդյունաբերության արտանետումները պարունակում են աղտոտիչների լայն տեսականի՝ հումքի բաղադրիչներ, միջանկյալ, ենթամթերք և թիրախային սինթեզի արտադրանք:

3) աերոզոլներ. Ֆտորքլորածխաջրածինները (ֆրեոնները) լայնորեն օգտագործվում են որպես ցնդող բաղադրիչներ (պառուցիչներ) աերոզոլային փաթեթներում։ Այդ նպատակների համար օգտագործվել է ֆրեոնների մոտ 85%-ը և միայն 15%-ը՝ սառնարանային և արհեստական ​​կլիմայական կայանքներում: Ֆրեոնների օգտագործման առանձնահատկությունն այնպիսին է, որ դրանց քանակի 95%-ը մթնոլորտ է մտնում արտադրությունից 1-2 տարի հետո։ Ենթադրվում է, որ արտադրված ֆրեոնների գրեթե ամբողջ քանակությունը վաղ թե ուշ պետք է մտնի ստրատոսֆերա և ներառվի օզոնի ոչնչացման կատալիտիկ ցիկլում։

Երկրակեղևը պարունակում է տարբեր գազեր՝ ազատ վիճակում, ներծծվում են տարբեր ապարներով և լուծվում ջրում։ Այդ գազերից մի քանիսը հասնում են Երկրի մակերեսին խորը ճեղքերով և ճեղքերով և ցրվում մթնոլորտ: Երկրակեղևի ածխաջրածնային շնչառության առկայության մասին է վկայում նավթի և գազի ավազանների վերևում գտնվող մակերևութային օդում մեթանի ավելացված պարունակությունը՝ համեմատած գլոբալ ֆոնի վրա։

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Նիկարագուայի հրաբուխների գազերը պարունակում են զգալի քանակությամբ HF: Մասայա հրաբխի խառնարանից վերցված օդի նմուշների վերլուծությունը ցույց է տվել նաև դրանցում ֆրեոնների առկայություն՝ ի թիվս այլոց. օրգանական միացություններ. Հալոգենացված ածխաջրածիններ կան նաև հիդրոթերմային աղբյուրների գազերում։ Այս տվյալները պահանջում էին ապացույցներ, որ հայտնաբերված ֆտորածխածինները մարդածին ծագում չունեն: Եվ նման ապացույցներ են ձեռք բերվել. CFC-ները հայտնաբերվել են 2000-ամյա Անտարկտիկայի սառույցի օդային փուչիկների մեջ: NASA-ի փորձագետները ձեռնարկել են օդի եզակի ուսումնասիրություն Մերիլենդում հայտնաբերված և 17-րդ դարով հուսալիորեն թվագրված հերմետիկ փակ կապարի դագաղից: Նրանում հայտնաբերվել են նաեւ ֆրեոններ։ Ֆրեոնների բնական աղբյուրի գոյության մեկ այլ հաստատում է «բարձրացվել» ք ծովի հատակը. CFCl 3-ը հայտնաբերվել է 1982 թվականին հասարակածային մասում ավելի քան 4000 մետր խորությունից արդյունահանված ջրի մեջ: Ատլանտյան օվկիանոս, Ալեուտյան իջվածքի հատակին և Անտարկտիդայի ափերից 4500 մետր խորության վրա։

Սխալ պատկերացումներ օզոնի «անցքերի» մասին.

Օզոնային անցքերի առաջացման մասին մի քանի տարածված առասպելներ կան։ Չնայած իրենց ոչ գիտական ​​բնույթին, նրանք հաճախ հայտնվում են ԶԼՄ-ներում՝ երբեմն անտեղյակությունից, երբեմն աջակցում են դավադրության տեսաբաններին: Նրանցից մի քանիսը թվարկված են ստորև:

1) Ֆրեոնները օզոնի հիմնական ոչնչացնողներն են:Այս հայտարարությունը ճիշտ է միջին և բարձր լայնությունների համար: Մնացած մասում քլորի ցիկլը պատասխանատու է ստրատոսֆերայում օզոնի կորստի միայն 15-25%-ի համար: Նշենք, որ քլորի 80%-ը մարդածին ծագում ունի։ Այսինքն, մարդու միջամտությունը մեծապես մեծացնում է քլորի ցիկլի ներդրումը: Մինչև մարդու միջամտությունը օզոնի ձևավորման և դրա ոչնչացման գործընթացները գտնվում էին հավասարակշռության մեջ։ Բայց մարդու գործունեության արդյունքում արտանետվող ֆրեոնները այս հավասարակշռությունը տեղափոխել են դեպի օզոնի կոնցենտրացիայի նվազման: Բևեռային շրջաններում օզոնի ոչնչացման մեխանիզմը սկզբունքորեն տարբերվում է ավելի բարձր լայնություններից, առանցքային փուլը հալոգեն պարունակող նյութերի ոչ ակտիվ ձևերի վերածումն է օքսիդների, որոնք առաջանում են բևեռային ստրատոսֆերային ամպերի մասնիկների մակերեսին: Եվ արդյունքում գրեթե ամբողջ օզոնը ոչնչացվում է հալոգենների հետ ռեակցիաներում (քլորը պատասխանատու է 40-50%-ի համար, իսկ բրոմը՝ մոտ 20-40%)։

2) Ֆրեոնները չափազանց ծանր են ստրատոսֆերա հասնելու համար .

Երբեմն պնդում են, որ քանի որ ֆրեոնի մոլեկուլները շատ ավելի ծանր են, քան ազոտը և թթվածինը, նրանք չեն կարող զգալի քանակությամբ հասնել ստրատոսֆերա: Այնուամենայնիվ, մթնոլորտային գազերը ամբողջությամբ խառնվում են, այլ ոչ թե շերտավորված կամ տեսակավորված ըստ քաշի: Մթնոլորտում գազերի դիֆուզիոն տարանջատման համար անհրաժեշտ ժամանակի գնահատականները պահանջում են հազարամյակների կարգի ժամանակներ։ Իհարկե, դինամիկ մթնոլորտում դա հնարավոր չէ։ Հետևաբար, նույնիսկ այնպիսի ծանր գազերը, ինչպիսիք են իներտները կամ ֆրեոնները, հավասարաչափ բաշխված են մթնոլորտում՝ հասնելով, ի թիվս այլ բաների, մինչև ստրատոսֆերա։ Մթնոլորտում դրանց կոնցենտրացիաների փորձարարական չափումները հաստատում են դա։ Եթե ​​մթնոլորտում գազերը չեն խառնվել, ապա նրա բաղադրության այնպիսի ծանր գազեր, ինչպիսիք են արգոնը և ածխաթթու գազԵրկրի մակերևույթի վրա մի քանի տասնյակ մետր հաստությամբ շերտ կկազմի, որը Երկրի մակերեսը կդարձներ անմարդաբնակ։ Բարեբախտաբար, դա այդպես չէ:

3) Հալոգենների հիմնական աղբյուրները բնական են, ոչ մարդածին

Քլորի աղբյուրները ստրատոսֆերայում

Ենթադրվում է, որ հալոգենների բնական աղբյուրները, ինչպիսիք են հրաբուխները կամ օվկիանոսները, ավելի կարևոր են օզոնի քայքայման գործընթացում, քան տեխնածինները: Առանց կասկածի տակ դնելու բնական աղբյուրների ներդրումը հալոգենների ընդհանուր հավասարակշռության մեջ, հարկ է նշել, որ դրանք սովորաբար չեն հասնում ստրատոսֆերա՝ ջրում լուծվող լինելու պատճառով (հիմնականում քլորիդի իոններ և ջրածնի քլորիդ) և լվանում են ջրից: մթնոլորտ, անձրևի պես թափվում է գետնին:

4) Օզոնային փոսը պետք է գտնվի ֆրեոնի աղբյուրներից վեր

Տարիների ընթացքում Անտարկտիդայում օզոնային անցքի չափերի և օզոնի կոնցենտրացիայի փոփոխության դինամիկան:

Շատերը չեն հասկանում, թե ինչու է օզոնային անցքը գոյանում Անտարկտիդայում, երբ ֆրեոնների հիմնական արտանետումները տեղի են ունենում Հյուսիսային կիսագնդում։ Փաստն այն է, որ ֆրեոնները լավ խառնված են տրոպոսֆերայում և ստրատոսֆերայում։ Հաշվի առնելով նրանց ցածր ռեակտիվությունը, դրանք գործնականում չեն սպառվում մթնոլորտի ստորին շերտերում և ունեն մի քանի տարի կամ նույնիսկ տասնամյակների կյանք: Հետեւաբար, նրանք հեշտությամբ հասնում են մթնոլորտի վերին հատվածին։ Անտարկտիդայի «օզոնային փոսը» մշտապես գոյություն չունի։ Այն հայտնվում է ուշ ձմռանը - վաղ գարնանը:

Անտարկտիդայում օզոնի անցքի ձևավորման պատճառները կապված են տեղական կլիմայի հետ: Անտարկտիդայի ձմռան ցածր ջերմաստիճանը հանգեցնում է բևեռային հորձանուտի ձևավորմանը։ Այս հորձանուտի ներսում օդը հիմնականում շարժվում է Հարավային բևեռի շուրջ փակ ուղիներով: Այս պահին բևեռային շրջանը չի լուսավորվում Արեգակի կողմից, և օզոն այնտեղ չի առաջանում: Ամառվա գալուստով օզոնի քանակն ավելանում է և կրկին հասնում իր նախկին նորմային։ Այսինքն՝ Անտարկտիդայում օզոնի կոնցենտրացիայի տատանումները սեզոնային են։ Այնուամենայնիվ, եթե մենք հետևենք օզոնի կոնցենտրացիայի և օզոնային անցքի չափի փոփոխությունների դինամիկային, միջինը մեկ տարվա ընթացքում, ընթացքում. վերջին տասնամյակները, ապա կա օզոնի կոնցենտրացիայի անկման խիստ սահմանված միտում։

5) Օզոնը քայքայվում է միայն Անտարկտիդայի վրայով

Օզոնի շերտի էվոլյուցիան Արոսայի վրա, Շվեյցարիա

Սա ճիշտ չէ, օզոնի մակարդակը նույնպես նվազում է ողջ մթնոլորտում։ Դա ցույց են տալիս մոլորակի տարբեր մասերում օզոնի կոնցենտրացիայի երկարաժամկետ չափումների արդյունքները։ Դուք կարող եք դիտել օզոնի կոնցենտրացիայի գրաֆիկը Արոսայում (Շվեյցարիա):

Խնդիրների լուծման ուղիներ

Համաշխարհային վերականգնում սկսելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել բոլոր այն նյութերի մուտքը մթնոլորտ, որոնք շատ արագ քայքայում են օզոնը և երկար ժամանակ պահպանվում այնտեղ։ Մարդիկ պետք է հասկանան դա և օգնեն բնությանը միացնել օզոնային շերտի վերականգնման գործընթացը, մասնավորապես, անհրաժեշտ են նոր անտառային տնկարկներ։

Օզոնային շերտը վերականգնելու համար անհրաժեշտ է կերակրել այն։ Սկզբում այդ նպատակով ենթադրվում էր ստեղծել մի քանի ցամաքային օզոնային գործարաններ և բեռնատար ինքնաթիռներով օզոնը «գցել» մթնոլորտի վերին շերտ։ Սակայն այս նախագիծը (հավանաբար դա մոլորակի «բուժման» առաջին նախագիծն էր) չիրականացվեց։ Մեկ այլ միջոց է առաջարկում ռուսական «Ինտերօզոն» կոնսորցիումը` օզոն արտադրել անմիջապես մթնոլորտում։ Առաջիկայում գերմանական Daza ընկերության հետ նախատեսվում է ինֆրակարմիր լազերով օդապարիկներ բարձրացնել 15 կմ բարձրության վրա, որոնց օգնությամբ կարելի է օզոն ստանալ երկատոմային թթվածնից։ Եթե ​​այս փորձը հաջող ստացվի, ապա հետագայում ենթադրվում է օգտագործել ռուսների փորձը ուղեծրային կայան«Միր» և ստեղծել մի քանի տիեզերական հարթակներ՝ էներգիայի աղբյուրներով և լազերներով 400 կմ բարձրության վրա։ Լազերային ճառագայթները կուղղվեն դեպի օզոնային շերտի կենտրոնական հատված և անընդհատ կսնուցեն այն։ Էներգիայի աղբյուրը կարող է լինել արևային մարտկոցները: Այս հարթակներում տիեզերագնացները կպահանջվեն միայն պարբերական ստուգումների և վերանորոգման համար:

Կկատարվի՞ խաղաղության մեծ նախագիծը, ցույց կտա ժամանակը։

Հաշվի առնելով իրավիճակի հրատապությունը՝ անհրաժեշտ է թվում.

Ընդլայնել տեսական շրջանակը և փորձարարական ուսումնասիրություններօզոնային շերտի պահպանման խնդրի վերաբերյալ;

Ակտիվ միջոցներով ստեղծել Օզոնային շերտի պահպանման միջազգային հիմնադրամ.

Կազմակերպել Միջազգային կոմիտե՝ ծայրահեղ պայմաններում մարդկության գոյատևման ռազմավարություն մշակելու համար:

Մատենագիտություն

1. (ru -).

2. ((մեջբերում վեբ - | url = http://www.duel.ru/200530/?30_4_2 - | վերնագիր = «Մենամարտ» Արժե՞ արդյոք: - | մուտքի ամսաթիվ = 3.07.2007 - | lang = ru - ) )

3. Ի.Կ.Լարին. Օզոնային շերտը և Երկրի կլիման. Մտքի սխալները և դրանց ուղղումը..

4. Գիտությունների ազգային ակադեմիա հալոածխածիններ. ազդեցությունը ստրատոսֆերային օզոնի վրա: - 1976 թ.

5. Babakin B. S. Սառնագենտներ. տեսքի պատմություն, դասակարգում, կիրառություն:

6. «Էկոլոգիա և կյանք» ամսագիր. Հոդված՝ Է.Ա. Ժադինա, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների թեկնածու.

Բևեռային շրջաններում օզոնային անցքերի առաջացումը պայմանավորված է մի շարք գործոնների ազդեցությամբ։ Օզոնի կոնցենտրացիան նվազում է բնական և մարդածին ծագման նյութերի ազդեցության հետևանքով, ինչպես նաև դրա պակասի պատճառով. արեւային ճառագայթումբևեռային ձմռան ընթացքում: Բևեռային շրջաններում օզոնային անցքերի առաջացման պատճառ հանդիսացող հիմնական մարդածին գործոնը պայմանավորված է մի շարք գործոնների ազդեցությամբ։ Օզոնի կոնցենտրացիան նվազում է բնական և մարդածին ծագման նյութերի ազդեցության, ինչպես նաև բևեռային ձմռանը արևային ճառագայթման բացակայության հետևանքով։ Օզոնի կոնցենտրացիայի նվազում առաջացնող հիմնական մարդածին գործոնը քլոր և բրոմ պարունակող ֆրեոնների արտազատումն է։ Բացի այդ, բևեռային շրջաններում ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանները առաջացնում են, այսպես կոչված, բևեռային ստրատոսֆերային ամպերի ձևավորում, որոնք բևեռային պտույտների հետ միասին հանդես են գալիս որպես օզոնի քայքայման ռեակցիայի կատալիզատորներ, այսինքն՝ նրանք պարզապես սպանում են օզոնը:

Ոչնչացման աղբյուրներ

Օզոնային շերտը քայքայողներից են.

1) Ֆրեոններ.

Օզոնը քայքայվում է քլորի միացությունների ազդեցության տակ, որոնք հայտնի են որպես ֆրեոններ, որոնք նույնպես քայքայվելով արեգակնային ճառագայթման ազդեցության տակ՝ քլոր են թողնում, որը «պոկում» է «երրորդ» ատոմը օզոնի մոլեկուլներից։ Քլորը միացություններ չի առաջացնում, այլ ծառայում է որպես «պատռվող» կատալիզատոր։ Այսպիսով, քլորի մեկ ատոմը կարողանում է «ոչնչացնել» մեծ քանակությամբ օզոն։ Ենթադրվում է, որ քլորի միացությունները ունակ են մթնոլորտում մնալ Երկրի 50-ից 1500 տարի (կախված նյութի բաղադրությունից): Մոլորակի օզոնային շերտի դիտարկումներն իրականացվել են Անտարկտիկայի արշավախմբերի կողմից 1950-ականների կեսերից։

Անտարկտիդայի վրայի օզոնային փոսը, որն ավելանում է գարնանը և նվազում է աշնանը, հայտնաբերվել է 1985 թվականին։ Օդերեւութաբանների բացահայտումը տնտեսական բնույթի հետեւանքների շղթա առաջացրեց։ Բանն այն է, որ «փոսի» գոյության համար մեղադրվում էր քիմիական արդյունաբերությունը, որն արտադրում է ֆրեոններ պարունակող նյութեր, որոնք նպաստում են օզոնի քայքայմանը (դեզոդորանտներից մինչև սառնարանային հանգույցներ)։ Չկա կոնսենսուս այն հարցի շուրջ, թե որքանով է մարդը մեղավոր «օզոնային անցքերի» առաջացման համար։ Մի կողմից՝ այո, իհարկե, մեղավոր։ Օզոնը քայքայող միացությունների արտադրությունը պետք է նվազագույնի հասցվի կամ, ավելի լավ է, ընդհանրապես դադարեցվի: Այսինքն՝ հրաժարվել արդյունաբերության ողջ հատվածից՝ բազմաթիվ միլիարդավոր դոլարների շրջանառությամբ։ Իսկ եթե չես մերժում, ապա փոխանցիր այն «անվտանգ» ուղու, որը նույնպես գումար է արժե։

Թերահավատների տեսակետը. մարդու ազդեցությունը մթնոլորտային գործընթացների վրա, չնայած իր ամբողջ կործանարարությանը տեղական մակարդակում, մոլորակային մասշտաբով, աննշան է: «Կանաչների» հակաֆրեոնային արշավն ունի միանգամայն թափանցիկ տնտեսական և քաղաքական ֆոն. դրա օգնությամբ ամերիկյան խոշոր կորպորացիաները (օրինակ՝ DuPont) խեղդում են իրենց օտարերկրյա մրցակիցներին՝ «պաշտպանության» մասին համաձայնագրեր պարտադրելով։ միջավայրը«Պետական ​​մակարդակով և ստիպողաբար ներմուծելով նոր տեխնոլոգիական հեղափոխություն, որին տնտեսապես թույլ պետությունները չեն կարողանում դիմակայել.

2)բարձր բարձրության ինքնաթիռներ

Օզոնային շերտի ոչնչացմանը նպաստում են ոչ միայն մթնոլորտ արտանետվող և ստրատոսֆերա ներթափանցող ֆրեոնները։ Ազոտի օքսիդները, որոնք առաջանում են միջուկային պայթյունների ժամանակ, նույնպես մասնակցում են օզոնային շերտի քայքայմանը։ Բայց ազոտի օքսիդները նույնպես ձևավորվում են բարձր բարձրության ինքնաթիռների տուրբոռեակտիվ շարժիչների այրման պալատներում: Ազոտի օքսիդները ձևավորվում են այնտեղ գտնվող ազոտից և թթվածնից: Ազոտի օքսիդների ձևավորման արագությունը որքան մեծ է, այնքան բարձր է ջերմաստիճանը, այսինքն, այնքան մեծ է շարժիչի հզորությունը: Կարևոր է ոչ միայն ինքնաթիռի շարժիչի հզորությունը, այլև այն բարձրությունը, որով նա թռչում է և արտազատում օզոնը քայքայող ազոտի օքսիդներ։ Որքան բարձր է օքսիդը կամ ազոտի օքսիդը, այնքան ավելի կործանարար է այն օզոնի համար: Տարեկան մթնոլորտ արտանետվող ազոտի օքսիդի ընդհանուր քանակությունը գնահատվում է 1 միլիարդ տոննա, որի մոտ մեկ երրորդը արտանետվում է օդանավերի կողմից միջին տրոպոպաուզային մակարդակից (11 կմ) բարձր: Ինչ վերաբերում է օդանավերին, ապա ամենավնասակար արտանետումները ռազմական ինքնաթիռներն են, որոնց թիվը հասնում է տասնյակ հազարների։ Նրանք թռչում են հիմնականում օզոնային շերտի բարձունքներով։

3) Հանքային պարարտանյութեր

Օզոնը ստրատոսֆերայում կարող է նվազել նաև այն պատճառով, որ N 2 O ազոտի օքսիդը ներթափանցում է ստրատոսֆերա, որը ձևավորվում է հողի բակտերիաներով կապված ազոտի ապանիտրացման ժամանակ։ Կապված ազոտի նույն ապանիտրացումը կատարվում է նաև օվկիանոսների և ծովերի վերին շերտի միկրոօրգանիզմների կողմից։ Ապանիտրացման գործընթացը ուղղակիորեն կապված է հողում կապված ազոտի քանակի հետ: Այսպիսով, կարելի է վստահ լինել, որ հողի վրա կիրառվող հանքային պարարտանյութերի քանակի ավելացման դեպքում նույն չափով կավելանա նաև ազոտի օքսիդի N 2 O ձևավորված քանակությունը: Ավելին, ազոտի օքսիդից առաջանում են ազոտի օքսիդներ, որոնք հանգեցնում են. ստրատոսֆերային օզոնի ոչնչացմանը:

4) միջուկային պայթյուններ

Միջուկային պայթյունները մեծ քանակությամբ էներգիա են թողնում ջերմության տեսքով: Միջուկային պայթյունից հետո մի քանի վայրկյանում սահմանվում է 6000 0 C-ի հավասար ջերմաստիճան: Սա հրե գնդակի էներգիան է: Շատ թեժ մթնոլորտում նման փոխակերպումներ են տեղի ունենում քիմիական նյութեր, որոնք նորմալ պայմաններում կամ չեն առաջանում, կամ շատ դանդաղ են ընթանում։ Ինչ վերաբերում է օզոնին, ապա նրա անհետացմանը, ապա նրա համար ամենավտանգավորը ազոտի օքսիդներն են, որոնք առաջանում են այդ փոխակերպումների ժամանակ։ Այսպիսով, 1952-1971 թվականներին միջուկային պայթյունների արդյունքում մթնոլորտում ձևավորվել է մոտ 3 միլիոն տոննա ազոտի օքսիդ։ Հետագա ճակատագիրԴրանք հետևյալն են՝ մթնոլորտի խառնվելու արդյունքում ընկնում են տարբեր բարձրություններ, այդ թվում՝ մթնոլորտ։ Այնտեղ նրանք օզոնի մասնակցությամբ քիմիական ռեակցիաների մեջ են մտնում՝ հանգեցնելով դրա ոչնչացմանը։

5) Վառելիքի այրում.

Ազոտի օքսիդ կա նաև էլեկտրակայանների ծխատար գազերում: Փաստորեն, այն փաստը, որ այրման արտադրանքներում առկա են ազոտի օքսիդ և երկօքսիդ, հայտնի է վաղուց։ Բայց այս բարձր օքսիդները չեն ազդում օզոնի վրա: Դրանք, անշուշտ, աղտոտում են մթնոլորտը, նպաստում դրանում մշուշի առաջացմանը, բայց արագ հեռացվում են տրոպոսֆերայից։ Ազոտի օքսիդը, ինչպես արդեն նշվեց, վտանգավոր է օզոնի համար։ Ցածր ջերմաստիճաններում այն ​​ձևավորվում է հետևյալ ռեակցիաներով.

N 2 + O + M \u003d N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 \u003d N 2 O \u003d 3H 2:

Այս երեւույթի մասշտաբները շատ նշանակալից են։ Այս կերպ ամեն տարի մթնոլորտում ձևավորվում է մոտավորապես 3 միլիոն տոննա ազոտի օքսիդ: Այս ցուցանիշը ցույց է տալիս, որ այն օզոնի ոչնչացման աղբյուր է:

Եզրակացություն: Ոչնչացման աղբյուրներն են՝ ֆրեոնները, բարձրադիր ինքնաթիռները, հանքային պարարտանյութերը, միջուկային պայթյունները, վառելիքի այրումը։

Օզոնի անցքեր - ստրատոսֆերային հորձանուտների «երեխաներ»:

Չնայած ժամանակակից մթնոլորտում շատ օզոն չկա՝ մնացած գազերի մեկ երեք միլիոներորդից ոչ ավելին, նրա դերը չափազանց մեծ է. այն հետաձգում է կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը (արևային սպեկտրի կարճ ալիքի մասը), որը ոչնչացնում է սպիտակուցները։ և նուկլեինաթթուներ. Բացի այդ, ստրատոսֆերային օզոնը կարևոր կլիմայական գործոն է, որը որոշում է եղանակի կարճաժամկետ և տեղական փոփոխությունները:

Օզոնի ոչնչացման ռեակցիաների արագությունը կախված է կատալիզատորներից, որոնք կարող են լինել ինչպես բնական մթնոլորտային օքսիդներ, այնպես էլ բնական աղետների արդյունքում մթնոլորտ արտանետվող նյութեր (օրինակ՝ հզոր հրաբխային ժայթքումներ): Այնուամենայնիվ, անցյալ դարի երկրորդ կեսին պարզվեց, որ արդյունաբերական ծագման նյութերը կարող են նաև որպես օզոնի ոչնչացման ռեակցիաների կատալիզատորներ ծառայել, և մարդկությունը լրջորեն անհանգստացավ ...

Օզոնը (O 3) թթվածնի համեմատաբար հազվադեպ մոլեկուլային ձև է, որը բաղկացած է երեք ատոմից։ Չնայած ժամանակակից մթնոլորտում օզոնը քիչ է, մնացած գազերի ոչ ավելի, քան մեկ երեք միլիոներորդ մասը, նրա դերը չափազանց մեծ է. այն հետաձգում է կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը (արևային սպեկտրի կարճ ալիքների մասը), որը ոչնչացնում է սպիտակուցները և նուկլեինաթթուներ. Հետևաբար, մինչև ֆոտոսինթեզի հայտնվելը, և, համապատասխանաբար, ազատ թթվածինը և մթնոլորտում օզոնային շերտը, կյանքը կարող էր գոյություն ունենալ միայն ջրի մեջ:

Բացի այդ, ստրատոսֆերային օզոնը կարևոր կլիմայական գործոն է, որը որոշում է եղանակի կարճաժամկետ և տեղական փոփոխությունները: Կլանելով արեգակնային ճառագայթումը և էներգիան փոխանցելով այլ գազերին՝ օզոնը տաքացնում է ստրատոսֆերան և դրանով իսկ կարգավորում է մոլորակային ջերմային և շրջանաձև գործընթացների բնույթը ողջ մթնոլորտում։

Բնական պայմաններում օզոնի անկայուն մոլեկուլները ձևավորվում և քայքայվում են կենդանի և անկենդան բնույթի տարբեր գործոնների ազդեցության տակ, և երկար էվոլյուցիայի ընթացքում այս գործընթացը հասել է որոշակի դինամիկ հավասարակշռության: Օզոնի ոչնչացման ռեակցիաների արագությունը կախված է կատալիզատորներից, որոնք կարող են լինել ինչպես բնական մթնոլորտային օքսիդներ, այնպես էլ բնական աղետների արդյունքում մթնոլորտ արտանետվող նյութեր (օրինակ՝ հզոր հրաբխային ժայթքումներ):

Այնուամենայնիվ, անցյալ դարի երկրորդ կեսին պարզվեց, որ արդյունաբերական ծագման նյութերը կարող են նաև որպես օզոնի ոչնչացման ռեակցիաների կատալիզատորներ ծառայել, և մարդկությունը լրջորեն անհանգստացավ: Հատկապես հանրային կարծիքոգևորված է Անտարկտիդայի վրա այսպես կոչված օզոնի «անցքի» հայտնաբերմամբ:

«Փոս» Անտարկտիդայի վրայով

Անտարկտիդայի վրայով օզոնային շերտի նկատելի նվազում՝ օզոնային անցքը, առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1957 թվականին՝ Միջազգային երկրաֆիզիկական տարվա ընթացքում: Նրա իրական պատմությունը սկսվեց 28 տարի անց ամսագրի մայիսյան համարում հրապարակված հոդվածից Բնություն, որտեղ ենթադրվում էր, որ Անտարկտիդայի վրա TO-ի գարնանային անոմալ նվազագույնի պատճառը արդյունաբերական (ներառյալ ֆրեոնները) մթնոլորտային աղտոտվածությունն է (Farman et al., 1985).

Պարզվել է, որ Անտարկտիդայի վրայի օզոնային անցքը սովորաբար առաջանում է երկու տարին մեկ անգամ, տեւում է մոտ երեք ամիս, իսկ հետո անհետանում։ Այն ոչ թե միջանցք է, ինչպես կարող է թվալ, այլ խորշ, ուստի ավելի ճիշտ է խոսել «օզոնային շերտի թուլացման» մասին։ Ցավոք, օզոնային անցքի հետագա բոլոր ուսումնասիրությունները հիմնականում ուղղված են եղել դրա մարդածին ծագումն ապացուցելուն (Roan, 1989):

ՄԵԿ ՄԻԼԻՄԵՏՐ ՕԶՈՆ Մթնոլորտային օզոնը Երկրի մակերեւույթից մոտ 90 կմ հաստությամբ գնդաձեւ շերտ է, որի վրա օզոնը բաշխված է անհավասարաչափ։ Այս գազի մեծ մասը կենտրոնացած է արևադարձային գոտիներում 26–27 կմ բարձրության վրա, միջին լայնություններում՝ 20–21 կմ և բևեռային շրջաններում 15–17 կմ բարձրության վրա։
Օզոնի ընդհանուր պարունակությունը (TOS), այսինքն՝ որոշակի կետում մթնոլորտային սյունակում օզոնի քանակը չափվում է արեգակնային ճառագայթման կլանմամբ և արտանետմամբ: Որպես չափման միավոր օգտագործվում է այսպես կոչված Դոբսոնի միավորը (D.U.), որը համապատասխանում է մաքուր օզոնի շերտի հաստությանը նորմալ ճնշման դեպքում (760 մմ Hg) և 0 ° C ջերմաստիճանում: Հարյուր Դոբսոնի միավորը համապատասխանում է. օզոնային շերտի հաստությունը 1 մմ.
Մթնոլորտում օզոնի պարունակության արժեքը օրական, սեզոնային, տարեկան և երկարաժամկետ տատանումներ է ունենում: Միջին գլոբալ TO-ի 290 DU-ի դեպքում օզոնային շերտի հզորությունը տատանվում է լայն շրջանակում՝ 90-ից մինչև 760 D.U:
Մթնոլորտում օզոնի պարունակությունը վերահսկվում է շուրջ հարյուր հիսուն ցամաքային օզոնոմետրիկ կայաններից բաղկացած համաշխարհային ցանցի միջոցով, որոնք շատ անհավասար բաշխված են ցամաքում: Նման ցանցը գործնականում չի կարող անոմալիաներ գրանցել օզոնի համաշխարհային բաշխման մեջ, նույնիսկ եթե նման անոմալիաների գծային չափերը հասնում են հազարավոր կիլոմետրերի։ Օզոնի վերաբերյալ ավելի մանրամասն տվյալներ են ձեռք բերվում՝ օգտագործելով օպտիկական սարքավորումների վրա տեղադրված արհեստական ​​արբանյակներԵրկիր.
Հարկ է նշել, որ ընդհանուր օզոնի (TO) որոշակի նվազումն ինքնին աղետալի չէ, հատկապես միջին և բարձր լայնություններում, քանի որ ամպերն ու աերոզոլները կարող են նաև կլանել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը: Նույն Կենտրոնական Սիբիրում, որտեղ ամպամած օրերի թիվը մեծ է, նույնիսկ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դեֆիցիտ կա (բժշկական նորմայի մոտ 45%-ը)։

Այսօր տարբեր վարկածներ կան օզոնային անցքերի առաջացման քիմիական և դինամիկ մեխանիզմների վերաբերյալ։ Այնուամենայնիվ, քիմիական մարդածին տեսությունը այնքան էլ չի համապատասխանում հայտնի փաստեր. Օրինակ՝ ստրատոսֆերային օզոնի աճը որոշակի աշխարհագրական շրջաններում։

Ահա ամենա«միամիտ» հարցը՝ ինչո՞ւ է հարավային կիսագնդում անցք գոյանում, չնայած հյուսիսայինում ֆրեոններ են արտադրվում, չնայած հայտնի չէ, թե այդ ժամանակ կիսագնդերի միջև օդային հաղորդակցություն կա՞։

Անտարկտիդայի վրայով օզոնային շերտի նկատելի նվազումը առաջին անգամ հայտնաբերվել է դեռևս 1957 թվականին, և երեք տասնամյակ անց դրա համար մեղադրվել է արդյունաբերությունը:

Գոյություն ունեցող տեսություններից ոչ մեկը հիմնված չէ լայնածավալ TO չափումների և ստրատոսֆերայում տեղի ունեցող գործընթացների ուսումնասիրությունների վրա: Անտարկտիդայի վրայով բևեռային ստրատոսֆերայի մեկուսացման աստիճանի, ինչպես նաև օզոնային անցքերի առաջացման խնդրի հետ կապված մի շարք այլ հարցերի պատասխանելու համար հնարավոր եղավ միայն շարժումներին հետևելու նոր մեթոդի օգնությամբ. Վ.Բ.Կաշկինի առաջարկած օդային հոսքերի մասին (Kashkin, Sukhinin, 2001; Kashkin et al., 2002).

Տրոպոսֆերայում օդային հոսքերը (մինչև 10 կմ բարձրություն) վաղուց են հետագծվել՝ դիտարկելով ամպերի թարգմանական և պտտվող շարժումները։ Օզոնը, ըստ էության, նաև հսկայական «ամպ» է Երկրի ամբողջ մակերևույթի վրա, և դրա խտության փոփոխությունները կարող են օգտագործվել 10 կմ-ից բարձր օդային զանգվածների տեղաշարժը գնահատելու համար, ինչպես որ մենք գիտենք քամու ուղղությունը՝ նայելով: ամպամած երկնքում ամպամած օրը: Այդ նպատակով օզոնի խտությունը պետք է չափել տարածական ցանցի կետերում՝ որոշակի ժամանակային ընդմիջումով, օրինակ՝ 24 ժամը մեկ։ Հետևելով, թե ինչպես է փոխվել օզոնային դաշտը, հնարավոր է գնահատել դրա պտտման անկյունը օրական, շարժման ուղղությունն ու արագությունը։

FREON BAN - Ո՞Վ Է ՀԱՂԹՈՒՄ: 1973 թվականին ամերիկացիներ Ս. Ռոուլենդը և Մ. Մոլինան հայտնաբերեցին, որ արևային ճառագայթման ազդեցության տակ որոշ ցնդող արհեստական ​​քիմիական նյութերից ազատված քլորի ատոմները կարող են ոչնչացնել ստրատոսֆերային օզոնը։ Նրանք այս գործընթացում առաջատար դերը վերագրեցին, այսպես կոչված, ֆրեոններին (քլորֆտորածխածիններ), որոնք այն ժամանակ լայնորեն օգտագործվում էին կենցաղային սառնարաններում, օդորակիչներում, որպես աերոզոլների շարժիչ ուժ և այլն։ 1995 թվականին այս գիտնականները Պ. Կրուտցենը պարգևատրվել է իրենց հայտնագործության համար Նոբելյան մրցանակքիմիայի մեջ։
Սկսեցին սահմանափակումներ մտցնել քլորֆտորածխածինների և օզոնային շերտը քայքայող այլ նյութերի արտադրության և օգտագործման վրա։ Օզոնային շերտը քայքայող նյութերի մասին Մոնրեալի արձանագրությունը, որը վերահսկում է 95 միացություններ, այժմ ստորագրվել է ավելի քան 180 պետությունների կողմից: Օրենքով Ռուսաստանի Դաշնությունշրջակա միջավայրի պահպանության վերաբերյալ բնական միջավայրԿա նաև նվիրված հոդված
Երկրի օզոնային շերտի պաշտպանություն. Օզոնը քայքայող նյութերի արտադրության և սպառման արգելքը տնտեսական և քաղաքական լուրջ հետևանքներ ունեցավ։ Ի վերջո, ֆրեոնները շատ առավելություններ ունեն. դրանք ցածր թունավոր են այլ սառնագենտների համեմատ, քիմիապես կայուն են, դյուրավառ չեն և համատեղելի են բազմաթիվ նյութերի հետ: Ուստի քիմիական արդյունաբերության ղեկավարները, հատկապես ԱՄՆ-ում, ի սկզբանե դեմ էին արգելքին։ Սակայն ավելի ուշ DuPont կոնցեռնը միացավ արգելքին՝ առաջարկելով որպես ֆրեոնների այլընտրանք օգտագործել հիդրոքլորֆտորածխածիններն ու հիդրոֆտորածխածինները։
IN Արևմտյան երկրներ«բումը» սկսվեց հին սառնարանների և օդորակիչների փոխարինմամբ նորերով, որոնք չեն պարունակում օզոնը քայքայող նյութեր, թեև նման տեխնիկական սարքերն ավելի քիչ արդյունավետ են, ավելի քիչ հուսալի, ավելի շատ էներգիա են սպառում և ավելի թանկ են։ Այն ընկերությունները, որոնք առաջ են քաշել նոր սառնագենտների կիրառումը, շահեցին և հսկայական շահույթներ ստացան: Միայն ԱՄՆ-ում CFC-ի արգելքները արժեն տասնյակ, եթե ոչ ավելի, միլիարդավոր դոլարներ: Կարծիք կար, որ այսպես կոչված օզոնը խնայող քաղաքականությունը կարող է ներշնչվել խոշոր քիմիական կորպորացիաների սեփականատերերի կողմից՝ համաշխարհային շուկայում իրենց մենաշնորհային դիրքն ամրապնդելու համար։

Նոր մեթոդի կիրառմամբ օզոնային շերտի դինամիկան ուսումնասիրվել է 2000 թվականին, երբ Անտարկտիդայի վրա նկատվել է ռեկորդային օզոնային փոս (Կաշկին. et al., 2002): Դրա համար օգտագործվել են արբանյակային տվյալներ օզոնի խտության վերաբերյալ ողջ հարավային կիսագնդում` հասարակածից մինչև բևեռ: Արդյունքում պարզվել է, որ օզոնի պարունակությունը նվազագույն է բևեռի վերևում ձևավորված, այսպես կոչված, շրջաբևեռ հորձանուտի կենտրոնում, որը մենք մանրամասն կքննարկենք ստորև։ Այս տվյալների հիման վրա առաջ է քաշվել օզոնային «անցքերի» առաջացման բնական մեխանիզմի վարկածը։

Ստրատոսֆերայի գլոբալ դինամիկան. հիպոթեզ

Շրջաբևեռ հորձանուտները ձևավորվում են ստրատոսֆերային օդային զանգվածների միջօրեական և լայնական ուղղություններով շարժման ժամանակ։ Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Ստրատոսֆերան ավելի բարձր է տաք հասարակածում, իսկ ցածր՝ սառը բևեռում։ Օդային հոսքերը (օզոնի հետ միասին) ստրատոսֆերայից բլրի պես ցած են գլորվում և ավելի ու ավելի արագ են շարժվում հասարակածից դեպի բևեռ։ Շարժումը արևմուտքից արևելք տեղի է ունենում Coriolis ուժի ազդեցության տակ, որը կապված է Երկրի պտույտի հետ: Արդյունքում, օդային հոսքերը կարծես թե փաթաթված են, ինչպես թելերը լիսեռի վրա, հարավային և հյուսիսային կիսագնդերի վրա:

Օդի զանգվածների «սպինկը» պտտվում է ամբողջ տարվա ընթացքում երկու կիսագնդերում, բայց ավելի արտահայտված է ձմռան վերջին և վաղ գարնանը, քանի որ ստրատոսֆերայի բարձրությունը հասարակածում գրեթե չի փոխվում տարվա ընթացքում, իսկ բևեռներում այն ​​ավելի բարձր է։ ամռանը և ավելի ցածր ձմռանը, երբ հատկապես ցուրտ է:

Օզոնային շերտը միջին լայնություններում առաջանում է հասարակածից հզոր ներհոսքի, ինչպես նաև տեղում տեղի ունեցող ֆոտոքիմիական ռեակցիաների արդյունքում։ Բայց բևեռի տարածաշրջանում օզոնն իր ծագման համար հիմնականում պայմանավորված է հասարակածից և միջին լայնություններից հոսքով, և դրա պարունակությունն այնտեղ բավականին ցածր է։ Ֆոտոքիմիական ռեակցիաները բևեռում, որտեղ արևի ճառագայթներն ընկնում են ցածր անկյան տակ, դանդաղ են ընթանում, և հասարակածից եկող օզոնի մի զգալի մասը ժամանակ է ունենում ճանապարհին ոչնչացվելու համար:

Օզոնի խտության վերաբերյալ արբանյակային տվյալների հիման վրա առաջ է քաշվել օզոնային անցքերի առաջացման բնական մեխանիզմի վարկածը։

Բայց օդային զանգվածները միշտ չէ, որ այդպես են շարժվում։ Ամենացուրտ ձմեռներին, երբ բևեռի վրայով ստրատոսֆերան շատ ցածր է իջնում ​​Երկրի մակերևույթից և «բլուրը» դառնում է հատկապես զառիթափ, իրավիճակը փոխվում է։ Ստրատոսֆերային հոսանքները այնքան արագ են գլորվում ներքև, որ կա մի էֆեկտ, որը ծանոթ է յուրաքանչյուրին, ով դիտել է ջրի հոսքը լոգարանի անցքից: Հասնելով որոշակի արագության՝ ջուրը սկսում է արագ պտտվել, և անցքի շուրջ ձևավորվում է բնորոշ ձագար, որը ստեղծվել է. կենտրոնախույս ուժ.

Նման բան տեղի է ունենում ստրատոսֆերային հոսքերի գլոբալ դինամիկայի մեջ։ Երբ ստրատոսֆերային օդի հոսանքները բավականաչափ բարձր արագություն են ստանում, կենտրոնախույս ուժը սկսում է դրանք բևեռից հեռու մղել դեպի միջին լայնություններ։ Արդյունքում օդային զանգվածները շարժվում են հասարակածից և բևեռից դեպի միմյանց, ինչը հանգեցնում է միջին լայնություններում հորձանուտի արագ պտտվող «լիսեռի» ձևավորմանը։

Հասարակածային և բևեռային շրջանների միջև օդի փոխանակումը դադարում է, իսկ օզոնը հասարակածից և միջին լայնություններից բևեռ չի հասնում: Բացի այդ, բևեռում մնացած օզոնը, ինչպես ցենտրիֆուգում, կենտրոնախույս ուժով սեղմվում է դեպի միջին լայնություններ, քանի որ այն ավելի ծանր է, քան օդը: Արդյունքում, ձագարի ներսում օզոնի կոնցենտրացիան կտրուկ իջնում ​​է. բևեռի վերևում ձևավորվում է օզոնի «անցք», իսկ միջին լայնություններում՝ օզոնի բարձր պարունակությամբ տարածք, որը համապատասխանում է շրջանաձև հորձանուտի «լիսեռին»:

Գարնանը Անտարկտիդայի ստրատոսֆերան տաքանում և բարձրանում է ավելի բարձր՝ ձագարն անհետանում է: Միջին և բարձր լայնությունների միջև օդային հաղորդակցությունը վերականգնվում է, արագանում են նաև օզոնի առաջացման ֆոտոքիմիական ռեակցիաները։ Օզոնային անցքը անհետանում է Հարավային բևեռում մեկ այլ հատկապես ցուրտ ձմեռից առաջ:

Ինչ վերաբերում է Արկտիկայում:

Չնայած ստրատոսֆերային հոսքերի և, համապատասխանաբար, օզոնային շերտի դինամիկան հյուսիսային և հարավային կիսագնդերում ընդհանուր առմամբ նման է, օզոնային փոսը ժամանակ առ ժամանակ առաջանում է միայն Հարավային բևեռի վրա: Հյուսիսային բևեռի վերևում օզոնի անցքեր չկան, քանի որ ձմեռներն ավելի մեղմ են, և ստրատոսֆերան երբեք այնքան ցածր չի ընկնում, որ օդային հոսանքները հավաքեն ձագար ձևավորելու համար անհրաժեշտ արագությունը:

Թեև շրջանային հորձանուտը ձևավորվում է նաև հյուսիսային կիսագնդում, օզոնային անցքեր այնտեղ չեն նկատվում ավելի մեղմ ձմեռների պատճառով, քան հարավային կիսագնդում։

Կա ևս մեկ կարևոր տարբերություն. Հարավային կիսագնդում շրջանաձև բևեռային հորձանուտը պտտվում է գրեթե երկու անգամ ավելի արագ, քան հյուսիսայինում: Եվ դա զարմանալի չէ. Անտարկտիդան շրջապատված է ծովերով, և դրա շուրջը շրջանաձև ծովային հոսանք է. ըստ էության, ջրի և օդի հսկա զանգվածները պտտվում են միասին: Պատկերն այլ է հյուսիսային կիսագնդում. միջին լայնություններում կան մայրցամաքներ լեռնաշղթաներ, և օդի զանգվածի շփումը երկրի մակերեսըթույլ չի տալիս շրջանագծային հորձանուտին բավականաչափ բարձր արագություն ձեռք բերել:

Սակայն հյուսիսային կիսագնդի միջին լայնություններում երբեմն հայտնվում են այլ ծագման օզոնի փոքր «անցքեր»։ որտեղի՞ց են նրանք գալիս։ Օդի շարժումը լեռնային հյուսիսային կիսագնդի միջին լայնության ստրատոսֆերայում նման է ջրի շարժմանը ծանծաղ հոսանքով, ժայռոտ հատակով, երբ ջրի մակերևույթի վրա գոյանում են բազմաթիվ հորձանուտներ։ Հյուսիսային կիսագնդի միջին լայնություններում ստորին մակերեսի ռելիեֆի դերը խաղում է մայրցամաքների և օվկիանոսների, լեռնաշղթաների և հարթավայրերի սահմաններում ջերմաստիճանի տարբերությունները:

Երկրի մակերեւույթի ջերմաստիճանի կտրուկ փոփոխությունը հանգեցնում է ուղղահայաց հոսքերի առաջացմանը տրոպոսֆերայում։ Ստրատոսֆերային քամիները, բախվելով այս հոսանքներին, ստեղծում են պտտումներ, որոնք հավասար հավանականությամբ կարող են պտտվել երկու ուղղություններով: Դրանց ներսում հայտնվում են օզոնի ցածր պարունակությամբ տարածքներ, այսինքն՝ օզոնային անցքեր շատ ավելի փոքր չափերով, քան Հարավային բևեռում։ Եվ պետք է նշել, որ պտտման տարբեր ուղղություններով նման հորձանուտներ հայտնաբերվել են առաջին իսկ փորձից։

Այսպիսով, ստրատոսֆերային օդային հոսանքների դինամիկան, որը մենք հետևել ենք՝ դիտարկելով օզոնային ամպը, մեզ թույլ է տալիս խելամիտ բացատրություն տալ Անտարկտիդայի վրայով օզոնային անցքի ձևավորման մեխանիզմին: Ըստ ամենայնի, օզոնային շերտում նման փոփոխությունները, որոնք պայմանավորված են ստրատոսֆերայում աերոդինամիկական երեւույթներով, տեղի են ունեցել մարդու հայտնվելուց շատ առաջ։

Վերը նշված բոլորը ամենևին չի նշանակում, որ ֆրեոնները և արդյունաբերական ծագման այլ գազերը կործանարար ազդեցություն չունեն օզոնային շերտի վրա։ Այնուամենայնիվ, գիտնականները դեռ պետք է պարզեն, թե ինչպիսին է օզոնային անցքերի առաջացման վրա ազդող բնական և մարդածին գործոնների հարաբերակցությունը. նման կարևոր հարցերի շուրջ հապճեպ եզրակացություններ անելն անընդունելի է:

Երկիրը, անկասկած, մեր ամենայուրահատուկ մոլորակն է Արեգակնային համակարգ. Սա կյանքի համար հարմարեցված միակ մոլորակն է։ Բայց մենք միշտ չէ, որ գնահատում ենք դա և հավատում ենք, որ չենք կարողանում փոխել ու խաթարել այն, ինչ ստեղծվել է միլիարդավոր տարիների ընթացքում։ Գոյության ողջ պատմության ընթացքում մեր մոլորակը երբեք չի ստացել այնպիսի բեռներ, որ մարդն իրեն տվել է։

Մեր մոլորակի վրա կա օզոնային շերտ, որն այնքան անհրաժեշտ է մեր կյանքի համար։ Այն պաշտպանում է մեզ արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությունից։ Առանց նրա կյանքն այս մոլորակի վրա հնարավոր չէր լինի։

Օզոնը բնորոշ հոտով կապույտ գազ է։ Մեզանից յուրաքանչյուրը գիտի այս սուր հոտը, որը լսելի է հատկապես անձրևից հետո։ Զարմանալի չէ, որ հունարենում օզոնը նշանակում է «բույր»: Այն առաջանում է երկրի մակերևույթից մինչև 50 կմ բարձրության վրա։ Բայց դրա մեծ մասը գտնվում է 22 - 24 կմ.

Օզոնի անցքերի պատճառները

1970-ականների սկզբին գիտնականները սկսեցին նկատել օզոնային շերտի նվազում։ Դրա պատճառը արդյունաբերության մեջ օգտագործվող օզոնը քայքայող նյութերի ստրատոսֆերայի վերին շերտեր մուտքն է, հրթիռների արձակումը և բազմաթիվ այլ գործոններ։ Դրանք հիմնականում քլորի և բրոմի մոլեկուլներն են: Մարդու կողմից թողարկված քլորոֆտորածխածինները և այլ նյութերը հասնում են ստրատոսֆերա, որտեղ ազդեցության տակ արեւի ճառագայթներըտրոհվում է քլորի և այրում օզոնի մոլեկուլները: Ապացուցված է, որ քլորի մեկ մոլեկուլը կարող է այրել 100000 օզոնի մոլեկուլ։ Եվ այն պահպանվում է մթնոլորտում 75-ից 111 տարի:

Օզոնի անկման արդյունքում մթնոլորտում օզոնային անցքեր են առաջանում։ Առաջինը հայտնաբերվել է 80-ականների սկզբին Արկտիկայում։ Դրա տրամագիծը շատ մեծ չէր, իսկ օզոնի անկումը կազմում էր 9 տոկոս:

Օզոնային փոս Արկտիկայում

Օզոնային փոսը մթնոլորտի որոշակի վայրերում օզոնի տոկոսի մեծ անկումն է: Հենց «անցք» բառը մեզ ստիպում է դա հասկանալ առանց լրացուցիչ բացատրությունների:

1985 թվականի գարնանը Անտարկտիդայում, Halle Bay կայարանի վրայով, օզոնի պարունակությունը նվազել է 40%-ով։ Պարզվեց, որ անցքը հսկայական է և արդեն դուրս է եկել Անտարկտիդայի սահմաններից: Բարձրությամբ նրա շերտը հասնում է մինչև 24 կմ-ի։ 2008 թվականին գնահատվել է, որ դրա չափն արդեն ավելի քան 26 միլիոն կմ2 է։ Այն ապշեցրեց ողջ աշխարհը։ Պարզ է՞ որ մեր մթնոլորտն ավելի մեծ վտանգի տակ է, քան կարծում էինք։ 1971 թվականից ի վեր օզոնային շերտն ամբողջ աշխարհում նվազել է 7%-ով։ Արդյունքում մեր մոլորակի վրա սկսեց ընկնել Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, որը կենսաբանորեն վտանգավոր է։

Օզոնային անցքերի հետևանքները

Բժիշկները կարծում են, որ օզոնի նվազման արդյունքում ավելացել է մաշկի քաղցկեղի և կատարակտի պատճառով կուրության տոկոսը։ Նաև նվազում է մարդու իմունիտետը, ինչը հանգեցնում է տարբեր տեսակներայլ հիվանդություններ: Ամենաշատը տուժում են օվկիանոսների վերին շերտերի բնակիչները։ Սրանք ծովախեցգետիններ, խեցգետիններ, ջրիմուռներ, պլանկտոններ և այլն:

Այժմ ՄԱԿ-ի կողմից ստորագրվել է միջազգային համաձայնագիր՝ նվազեցնելու օզոնը քայքայող նյութերի օգտագործումը: Բայց նույնիսկ եթե դադարեք օգտագործել դրանք: անցքերը փակելու համար կպահանջվի ավելի քան 100 տարի:

Հնարավո՞ր է վերանորոգել օզոնի անցքերը:

Մինչ օրս գիտնականները օդանավերի միջոցով օզոնը վերականգնելու մեկ եղանակ են առաջարկել։ Դրա համար անհրաժեշտ է թթվածին կամ արհեստականորեն ստեղծված օզոն արձակել Երկրից 12-30 կիլոմետր բարձրության վրա և ցրել այն հատուկ պղտորիչով։ Այսպիսով, կամաց-կամաց օզոնի անցքերը կարող են լցվել: Այս մեթոդի թերությունն այն է, որ այն պահանջում է զգալի տնտեսական թափոններ: Բացի այդ, հնարավոր չէ միաժամանակ մեծ քանակությամբ օզոն արտանետել մթնոլորտ։ Բացի այդ, օզոնի տեղափոխման գործընթացը բարդ է և անվտանգ:

Առասպելներ օզոնի անցքերի մասին

Քանի որ օզոնային անցքերի խնդիրը մնում է բաց, դրա շուրջ մի քանի սխալ պատկերացումներ են ձևավորվել։ Այսպիսով, օզոնային շերտի քայքայումը փորձում էին վերածել արդյունաբերության համար ձեռնտու հորինվածքի՝ իբր հարստացման պատճառով։ Ընդհակառակը, բոլոր քլորոֆտորածխածնային նյութերը փոխարինվել են բնական ծագման ավելի էժան և անվտանգ բաղադրիչներով։

Մեկ այլ կեղծ պնդում, թե իբր օզոնը քայքայող ֆրեոնները չափազանց ծանր են օզոնային շերտ հասնելու համար: Սակայն մթնոլորտում բոլոր տարրերը խառնվում են, և աղտոտող բաղադրիչները կարողանում են հասնել ստրատոսֆերայի մակարդակին, որտեղ գտնվում է օզոնային շերտը:

Պետք չէ վստահել այն պնդմանը, որ օզոնը ոչնչացվում է բնական ծագման հալոգեններով, այլ ոչ թե մարդածին: Դա այդպես չէ, հենց մարդու գործունեությունն է նպաստում օզոնային շերտը քայքայող տարբեր վնասակար նյութերի արտազատմանը։ Հրաբխների պայթյունի և այլ բնական աղետների հետևանքները գործնականում չեն ազդում օզոնի վիճակի վրա։

Եվ վերջին առասպելն այն է, որ օզոնը ոչնչացվում է միայն Անտարկտիդայի վրա: Իրականում, մթնոլորտում ամենուրեք առաջանում են օզոնային անցքեր, ինչը հանգեցնում է նրան, որ օզոնի քանակն ընդհանուր առմամբ նվազում է:

Կանխատեսումներ ապագայի համար

Քանի որ օզոնային անցքերը դարձել են, դրանք մանրակրկիտ վերահսկվել են: Վերջին շրջանում իրավիճակը բավական երկիմաստ է դարձել։ Մի կողմից, շատ երկրներում օզոնային փոքր անցքեր են առաջանում և անհետանում հատկապես արդյունաբերական զարգացած տարածքներում, իսկ մյուս կողմից դրական միտում է նկատվում որոշ խոշոր օզոնային անցքերի կրճատման առումով։

Դիտարկումների ընթացքում հետազոտողները արձանագրել են, որ Օզոնի ամենամեծ փոսը կախված է Անտարկտիդայի վրա, և այն հասել է իր առավելագույն չափին 2000 թվականին: Այդ ժամանակից ի վեր, դատելով արբանյակների կողմից արված նկարներից, անցքը աստիճանաբար փակվում է։ Այս հայտարարությունները ներկայացված են Science գիտական ​​ամսագրում։ Բնապահպանները հաշվարկել են, որ դրա մակերեսը նվազել է 4 մլն քմ-ով։ կիլոմետր։

Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ տարեցտարի աստիճանաբար ստրատոսֆերայում օզոնի քանակն ավելանում է։ Դրան նպաստեց 1987 թվականին Մոնրեալի արձանագրության ստորագրումը։ Այս փաստաթղթի համաձայն՝ բոլոր երկրները փորձում են նվազեցնել արտանետումները մթնոլորտ՝ նվազեցնելով տրանսպորտի քանակը։ Այս հարցում հատկապես հաջողակ է Չինաստանը։ Այն կարգավորում է նոր մեքենաների ի հայտ գալը եւ կա քվոտա հասկացությունը, այսինքն՝ կարելի է տարեկան որոշակի թվով մեքենաների համարանիշեր գրանցել։ Բացի այդ, որոշակի առաջընթաց է գրանցվել մթնոլորտի բարելավման հարցում, քանի որ աստիճանաբար մարդիկ անցնում են այլընտրանքային աղբյուրներէներգիա, կա արդյունավետ ռեսուրսների որոնում, որը կօգնի խնայել։

1987 թվականից ի վեր օզոնային անցքերի խնդիրը մեկ անգամ չէ, որ բարձրացվել է։ Այս խնդիրը նվիրված է բազմաթիվ գիտաժողովների և գիտնականների հանդիպումների: Պետությունների ներկայացուցիչների հանդիպումներում նույնպես հարցեր են քննարկվում։ Այսպիսով, 2015 թվականին Փարիզում տեղի ունեցավ համաժողով, որի նպատակը կլիմայի փոփոխության դեմ գործողություններ մշակելն էր։ Սա նաև կօգնի նվազեցնել արտանետումները մթնոլորտ, ինչը նշանակում է, որ օզոնի անցքերը աստիճանաբար կսրվեն: Օրինակ, գիտնականները կանխատեսում են, որ 21-րդ դարի վերջում Անտարկտիդայի վրայի օզոնային անցքը լիովին կվերանա։

Որտեղ են օզոնի անցքերը (ՏԵՍԱՆՅՈՒԹ)