Больше антарктической. Огромную озоновую дыру нашли в неожиданном месте
https://ria.ru/20220706/ozone-1800493521.html
Больше антарктической. Огромную озоновую дыру нашли в неожиданном месте
Больше антарктической. Огромную озоновую дыру нашли в неожиданном месте — РИА Новости, 06.07.2022
Больше антарктической. Огромную озоновую дыру нашли в неожиданном месте
Канадский ученый утверждает, что обнаружил огромную озоновую дыру там, где ее никто не ожидал увидеть, — над тропиками. А ведь в этих широтах проживает большая… РИА Новости, 06.07.2022
2022-07-06T08:00
2022-07-06T08:00
2022-07-06T08:08
наука
космос — риа наука
алексей кокорин
земля
антарктида
новая зеландия
всемирный фонд дикой природы
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/15130/38/151303804_0:75:800:525_1920x0_80_0_0_268abb9d0ec02076af27729ad105f6a1.
jpg
МОСКВА, 6 июл — РИА Новости, Николай Гурьянов. Канадский ученый утверждает, что обнаружил огромную озоновую дыру там, где ее никто не ожидал увидеть, — над тропиками. А ведь в этих широтах проживает большая часть человечества. Насколько опасна новая угроза — в материале РИА Новости.Краткая история озоновых дырКондиционеры в начале ХХ века были революционным бытовым изобретением. Правда, на первых порах в них закачивали токсичные и взрывоопасные газы, например аммиак и метилхлорид. Это могло привести к крупным неприятностям в случае утечки.В конце 1920-х американский химик Томас Миджли предложил использовать в кондиционерах фторхлоруглероды (ФХУ), также известные как фреоны или (в советской традиции) хладоны. Это инертные вещества (то есть не взаимодействующие с другими), которые не горят на воздухе и невзрывоопасны. «Холодильные машины» теперь не представляли угрозы для человека, но, как выяснилось в 1970-е, способствовали разрушению озонового слоя Земли.Озон (О3) — неустойчивый газ, чья молекула состоит из трех атомов кислорода.
Образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на обычный О2. Получившееся вещество при этом поглощает наиболее опасную часть УФ-радиации, обеспечивая, как считается, в принципе существование жизни на Земле. Так, по одной из версий, выход животных на сушу стал возможным только после формирования озонового слоя.О3 рассеян в основном в стратосфере — давление тропосферы он не выдерживает. Концентрация — от двух до восьми частей на миллион. Если бы можно было равномерно распределить весь озон по поверхности планеты, получился бы слой в три-пять миллиметров. Фторхлоруглероды крайне губительны для столь тонкого «щита» планеты. Попадая на кристаллики льда в стратосфере, хладоны под влиянием солнечного света разлагаются на свободные радикалы хлора, которые, в свою очередь, разрушают О3.Процесс ускоряется при низких температурах — минус 70-74 градуса. Наиболее сильные стратосферные «морозы» наблюдаются над Антарктикой. Именно там с окончанием зимы в Южном полушарии, когда полярная область выходит из тени и начинаются фотолитические процессы, возникает огромная озоновая дыра, по размерам иногда с целый континент.
Края достигают Новой Зеландии и южных районов Австралии, Чили, Аргентины, ЮАР. В декабре-январе все это закрывается до полного исчезновения. Весной озоновые дыры регулярно образуются в Арктике — правда, они гораздо меньше и существуют обычно всего несколько дней.Антарктическую дыру открыли в 1985-м, а спустя два года подписали Монреальский протокол — мировые державы обязались полностью отказаться от озоноразрушающих веществ. Документ и поправки к нему соблюдают (хотя бывают и исключения), что позволяет ученым говорить о решении проблемы. Правда, это растянется на долгие десятилетия: фреонов в атмосфере еще много, исчезнут они не ранее чем к середине века.До 2020-го специалисты не раз говорили, что ситуация над Антарктидой налаживается: дыра с каждым годом уменьшается, атмосферные процессы, нарушенные проблемами с озоном, восстанавливаются. Но когда мир ушел на карантин из-за ковида, дыра над Южным полюсом была одной из крупнейших за все время наблюдений. А ее северный аналог оказался и вовсе рекордно большим и устойчивым, продержавшись несколько месяцев.
Неуловимая дыраПрофессор Цин-Бин Лу из Университета Ватерлоо (Онтарио) идет против научного мейнстрима. Основным фактором образования озоноразрушающих веществ он считает не фотолиз, а галактическое излучение — то есть не от ближайшей к нам звезды, а от объектов в дальнем космосе.Известно, что чем слабее солнечная радиация, тем сильнее на Землю влияет галактическая. Солнечный цикл длится 11 лет, и озоновые дыры крупнее всего именно в моменты особенно слабой активности нашего светила, отметил Лу.И предположил, что над тропиками также должна быть озоновая дыра. Между 30-ми параллелями северной и южной широты на высоте 15 километров (нижняя стратосфера) действуют всесезонные циклоны, в которых пики ионизации, производимой космическими лучами, и температура сравнимы с условиями в полярных вихрях над Антарктидой. Кроме того, в районе экватора концентрация ФХУ в нижней стратосфере примерно вдвое больше, чем над полярными областями, указал ученый.Озоновую дыру над тропиками до сих пор не находили, потому что никто не искал.
Исследования были нацелены в основном на полярные области, а замеченные отклонения от фотохимического равновесия над тропиками объясняли «объемными движениями воздуха» в тропосфере и стратосфере, говорит Лу. Кроме того, поскольку дыра должна быть круглогодичной, зафиксировать отклонения крайне сложно.Чтобы подтвердить эту гипотезу, Лу проанализировал наземные и спутниковые измерения озона за последние десятилетия, взяв за нормальные условия показатели 1960-х, когда воздействие фреонов на О3 было еще не столь ощутимо.Согласно общепринятому определению, озоновой дырой считается область, озона в которой меньше 220 единиц Добсона. Такого над тропиками не было, поэтому Лу предложил в качестве критерия 25-процентную потерю относительно нормы.И он установил, что над тропиками действительно есть круглогодичная область, удовлетворяющая этому критерию. В центре той озоновой дыры полезного газа меньше на 80 процентов. Причем по глубине она сравнима с антарктической, а по площади — больше в семь с лишним раз.
Лу подчеркивает: под этой дырой живет большая часть населения Земли, между 30 градусами северной и южной широты — самые густонаселенные районы Китая, Индии, Африки. А озоновые дыры, как известно, повышают риск раковых заболеваний и ослабляют иммунную систему человека, вредят экосистемам и сельскому хозяйству.Пленка над тропосферойС помощью своей модели, названной «Реакция электронов, запускаемая космическими лучами» (cosmic-ray-driven electron reaction, CRE), Лу объясняет и глобальное потепление. В предыдущей работе он прямо связал повышение температуры с накоплением фреонов в атмосфере.Хотя работы Лу публикуются в рецензируемых журналах, у его концепции не много сторонников в научном сообществе. Тем не менее нельзя отрицать, что температура у поверхности Земли действительно растет. Тогда как стратосфера, особенно в нижних слоях, остывает, способствуя разложению фреонов на озоноразрушающий хлор.»Каков механизм повышения температуры в нижней стратосфере? Это глобальное потепление, — объясняет РИА Новости директор климатической программы Всемирного фонда дикой природы (WWF) Алексей Кокорин.
— А если точнее — усиление парникового эффекта. Ведь человек не создал его — только усилил, буквально на пять процентов. То есть, условно, к двадцати пленкам на «парнике» добавил еще одну. Получилось, что внутри потеплело. А снаружи стало холоднее, причем на всех широтах, в том числе тропических. Я полагаю, это и привело к ускорению химических реакций, разрушающих озон».По его словам, предполагаемая озоновая дыра над тропиками вряд ли сильно влияет на здоровье людей, экологию и продовольственную безопасность. Сейчас в этом обширном регионе есть гораздо более насущные проблемы — например, дефицит пресной воды.
https://ria.ru/20220522/kosmos-1788999892.html
https://ria.ru/20210324/magnitosfera-1602457884.html
https://ria.ru/20210228/arktika-1599152226.html
земля
антарктида
новая зеландия
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
2022
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/15130/38/151303804_0:0:800:600_1920x0_80_0_0_01464069a456e44f57a981a8cb59bf7b.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
космос — риа наука, алексей кокорин, земля, антарктида, новая зеландия, всемирный фонд дикой природы
Наука, Космос — РИА Наука, Алексей Кокорин, Земля, Антарктида, Новая Зеландия, Всемирный фонд дикой природы
МОСКВА, 6 июл — РИА Новости, Николай Гурьянов. Канадский ученый утверждает, что обнаружил огромную озоновую дыру там, где ее никто не ожидал увидеть, — над тропиками. А ведь в этих широтах проживает большая часть человечества. Насколько опасна новая угроза — в материале РИА Новости.
Краткая история озоновых дыр
Кондиционеры в начале ХХ века были революционным бытовым изобретением. Правда, на первых порах в них закачивали токсичные и взрывоопасные газы, например аммиак и метилхлорид. Это могло привести к крупным неприятностям в случае утечки.
В конце 1920-х американский химик Томас Миджли предложил использовать в кондиционерах фторхлоруглероды (ФХУ), также известные как фреоны или (в советской традиции) хладоны.
Это инертные вещества (то есть не взаимодействующие с другими), которые не горят на воздухе и невзрывоопасны. «Холодильные машины» теперь не представляли угрозы для человека, но, как выяснилось в 1970-е, способствовали разрушению озонового слоя Земли.
Озон (О3) — неустойчивый газ, чья молекула состоит из трех атомов кислорода. Образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на обычный О2. Получившееся вещество при этом поглощает наиболее опасную часть УФ-радиации, обеспечивая, как считается, в принципе существование жизни на Земле. Так, по одной из версий, выход животных на сушу стал возможным только после формирования озонового слоя.
О3 рассеян в основном в стратосфере — давление тропосферы он не выдерживает. Концентрация — от двух до восьми частей на миллион. Если бы можно было равномерно распределить весь озон по поверхности планеты, получился бы слой в три-пять миллиметров. Фторхлоруглероды крайне губительны для столь тонкого «щита» планеты.
Попадая на кристаллики льда в стратосфере, хладоны под влиянием солнечного света разлагаются на свободные радикалы хлора, которые, в свою очередь, разрушают О3.
CC0 / RedAndr — Earth Observing System (EOS) Science Plan. Chapter 7. Ozone and Stratospheric Chemistry / Распределение озона в атмосфере по высоте
CC0 / RedAndr — Earth Observing System (EOS) Science Plan. Chapter 7. Ozone and Stratospheric Chemistry /
Распределение озона в атмосфере по высоте
Процесс ускоряется при низких температурах — минус 70-74 градуса. Наиболее сильные стратосферные «морозы» наблюдаются над Антарктикой. Именно там с окончанием зимы в Южном полушарии, когда полярная область выходит из тени и начинаются фотолитические процессы, возникает огромная озоновая дыра, по размерам иногда с целый континент. Края достигают Новой Зеландии и южных районов Австралии, Чили, Аргентины, ЮАР. В декабре-январе все это закрывается до полного исчезновения. Весной озоновые дыры регулярно образуются в Арктике — правда, они гораздо меньше и существуют обычно всего несколько дней.
Антарктическую дыру открыли в 1985-м, а спустя два года подписали Монреальский протокол — мировые державы обязались полностью отказаться от озоноразрушающих веществ. Документ и поправки к нему соблюдают (хотя бывают и исключения), что позволяет ученым говорить о решении проблемы. Правда, это растянется на долгие десятилетия: фреонов в атмосфере еще много, исчезнут они не ранее чем к середине века.
До 2020-го специалисты не раз говорили, что ситуация над Антарктидой налаживается: дыра с каждым годом уменьшается, атмосферные процессы, нарушенные проблемами с озоном, восстанавливаются. Но когда мир ушел на карантин из-за ковида, дыра над Южным полюсом была одной из крупнейших за все время наблюдений. А ее северный аналог оказался и вовсе рекордно большим и устойчивым, продержавшись несколько месяцев.
22 мая, 08:00Наука
Космический водопровод. Ученые выяснили, как на Луне появился лед
Неуловимая дыра
Профессор Цин-Бин Лу из Университета Ватерлоо (Онтарио) идет против научного мейнстрима.
Основным фактором образования озоноразрушающих веществ он считает не фотолиз, а галактическое излучение — то есть не от ближайшей к нам звезды, а от объектов в дальнем космосе.
Известно, что чем слабее солнечная радиация, тем сильнее на Землю влияет галактическая. Солнечный цикл длится 11 лет, и озоновые дыры крупнее всего именно в моменты особенно слабой активности нашего светила, отметил Лу.
И предположил, что над тропиками также должна быть озоновая дыра. Между 30-ми параллелями северной и южной широты на высоте 15 километров (нижняя стратосфера) действуют всесезонные циклоны, в которых пики ионизации, производимой космическими лучами, и температура сравнимы с условиями в полярных вихрях над Антарктидой. Кроме того, в районе экватора концентрация ФХУ в нижней стратосфере примерно вдвое больше, чем над полярными областями, указал ученый.
Озоновую дыру над тропиками до сих пор не находили, потому что никто не искал. Исследования были нацелены в основном на полярные области, а замеченные отклонения от фотохимического равновесия над тропиками объясняли «объемными движениями воздуха» в тропосфере и стратосфере, говорит Лу.
Кроме того, поскольку дыра должна быть круглогодичной, зафиксировать отклонения крайне сложно.
CC BY 4.0 / Qing-Bin Lu / AIP Advances 2021 / Механизм CRE: воздействие космических лучей на галогеносодержащие молекулы, накапливающиеся в полярных стратосферных облаках, приводит к образованию озоноразрушающих свободных радикалов хлора
CC BY 4.0 / Qing-Bin Lu / AIP Advances 2021 /
Механизм CRE: воздействие космических лучей на галогеносодержащие молекулы, накапливающиеся в полярных стратосферных облаках, приводит к образованию озоноразрушающих свободных радикалов хлора
Чтобы подтвердить эту гипотезу, Лу проанализировал наземные и спутниковые измерения озона за последние десятилетия, взяв за нормальные условия показатели 1960-х, когда воздействие фреонов на О3 было еще не столь ощутимо.
Согласно общепринятому определению, озоновой дырой считается область, озона в которой меньше 220 единиц Добсона. Такого над тропиками не было, поэтому Лу предложил в качестве критерия 25-процентную потерю относительно нормы.
И он установил, что над тропиками действительно есть круглогодичная область, удовлетворяющая этому критерию. В центре той озоновой дыры полезного газа меньше на 80 процентов. Причем по глубине она сравнима с антарктической, а по площади — больше в семь с лишним раз.
Лу подчеркивает: под этой дырой живет большая часть населения Земли, между 30 градусами северной и южной широты — самые густонаселенные районы Китая, Индии, Африки. А озоновые дыры, как известно, повышают риск раковых заболеваний и ослабляют иммунную систему человека, вредят экосистемам и сельскому хозяйству.
24 марта 2021, 08:00Наука
Магнитная катастрофа. К чему приведет смена полюсов Земли
Пленка над тропосферой
С помощью своей модели, названной «Реакция электронов, запускаемая космическими лучами» (cosmic-ray-driven electron reaction, CRE), Лу объясняет и глобальное потепление. В предыдущей работе он прямо связал повышение температуры с накоплением фреонов в атмосфере.
Хотя работы Лу публикуются в рецензируемых журналах, у его концепции не много сторонников в научном сообществе. Тем не менее нельзя отрицать, что температура у поверхности Земли действительно растет. Тогда как стратосфера, особенно в нижних слоях, остывает, способствуя разложению фреонов на озоноразрушающий хлор.
«Каков механизм повышения температуры в нижней стратосфере? Это глобальное потепление, — объясняет РИА Новости директор климатической программы Всемирного фонда дикой природы (WWF) Алексей Кокорин. — А если точнее — усиление парникового эффекта. Ведь человек не создал его — только усилил, буквально на пять процентов. То есть, условно, к двадцати пленкам на «парнике» добавил еще одну. Получилось, что внутри потеплело. А снаружи стало холоднее, причем на всех широтах, в том числе тропических. Я полагаю, это и привело к ускорению химических реакций, разрушающих озон».
По его словам, предполагаемая озоновая дыра над тропиками вряд ли сильно влияет на здоровье людей, экологию и продовольственную безопасность.
Сейчас в этом обширном регионе есть гораздо более насущные проблемы — например, дефицит пресной воды.
28 февраля 2021, 08:00Наука
«Трансформация Арктики идет полным ходом». Почему на севере резко теплеет
Что такое озоновая дыра и почему она может быть обманом
Вопросы экологии заботят многих. К ним периодически возвращаются не только самые лютые активисты, но также политики, звезды, кинематограф и простые люди. Самыми обсуждаемыми явлениями с точки зрения проблем с экологии являются глобальное потепление и озоновые дыры. С первым все вроде понятно — поднялась температура, значит, потепление. А что там с дырами и почему они так называются? Являются ли они вообще дырами и где они находятся? Что на них влияет и можно ли их ”зашить”? Правда ли, что они существуют, или все это большой обман? Как видите, только во вступлении я уже накидал больше вопросов, чем можно дать ответов. Но на какие-то из них ответы есть. Если вы не задумывались о том, что озоновый слой надо беречь, возможно, после прочтения этой статьи вы поменяете свое мнение.
А заодно поймете, что не только какие-то там мистические корпорации влияют на его истощение, но и каждый из нас своими действиями и привычками.
Наша планета неоднородна. Постоянно есть изменения то магнитного поля, то температуры, то концентрации озона в атмосфере.
Содержание
- 1 Что такое озоновая дыра
- 2 Для чего нужен озоновый слой
- 3 Как образуются озоновые дыры
- 4 Что делается для защиты озонового слоя
- 5 Можно ли восстановить озоновый слой
- 6 Может ли исчезнуть озоновая дыра
- 7 Когда изобрели фреон
- 8 Правда ли, что озоновые дыры существуют
- 9 Озоновая дыра — обман?
Что такое озоновая дыра
Для начала давайте вообще разберемся с тем, что такое озонная дыра и дыра ли она на самом деле. Ведь это выражение сильно искажает реальное значение, но звучит круто.
Экологичное будущее: созданы пакеты, которые разлагаются в морской воде
Озоновой дырой называют локальное истощение озонового слоя, который покрывает нашу планету на высоте примерно 25 километров.
Как таковой дыры там нет, есть именно истощение, уменьшение концентрации или толщины слоя. Но этого уже достаточно для того, чтобы привести к неприятным последствиям в этой области.
Для измерения озонового слоя принято пользоваться единицей измерения, которая называется ”единицей Добсона”. Одна такая единица ровняется слою озона 10 мкм. Толщина озонового слоя над поверхностью земли отличается в разных местах, но дырами принято называть те места, где содержание озона падает до 220 единиц Добсона.
Когда происходит такое, надо что-то делать. Или нет?
Как видим, настоящих дыр в этих местах нет, но так проще говорить, чем называть это ”локальным истощение озонового слоя”, согласитесь.
Самая большая озоновая дыра находится над Антарктидой и ее площадь по состоянию на 2019 год составляла 23 миллиона квадратных километров. При этом ее площадь не постоянна и не растет в одном направлении. В течение последних 30 лет она менялась от 12 до 27 миллионов квадратных километров.
Для чего нужен озоновый слой
Многие спрашивают, а можно ли жить без озонового слоя. Конечно, можно, но не на нашей планете и не нашему виду.
Озоновый слой состоит из озона, как не сложно догадаться. Это газ, который состоит из молекул, включающих в себя три атома кислорода. Озон образуется при воздействии ультрафиолета в верхних слоях атмосферы на молекулярный кислород.
Существование этого слоя помогает нам защищаться от воздействия ультрафиолетового излучения. Получается, оно его создает и само же им останавливается. Конечно, часть проходит дальше, но она нам только на пользу. Как говорится, все хорошо в меру.
Озоновые дыры выглядят не так красочно, но в целом отображение правильное.
Озоновый слой появился на Земле после начала процесса фотосинтеза. Произошло это примерно 600 миллионов лет назад и позволило живым существам выйти из воды на сушу. Только после этого на ней стало относительно безопасно.
Если вдруг озоновый слой исчезнет, на Землю обрушится огромное количество солнечного излучения и мы будем относиться к нему уже не как к чему-то приятному, летнему и легкому.
Оно просто убьет все живое. Некоторые формы жизни сохранятся, пожалуй, только в воде. И то не факт. Например, повышенный поток ультрафиолетовой солнечной радиации, проникающий в океан, приводит к гибели его обитателей, живущих у поверхности. Так что озоновый слой наш друг и его надо беречь, чтобы не допустить по-настоящему страшных последствий.
Экологическая катастрофа: у побережья Камчатки погибло 95% морских обитателей
Как образуются озоновые дыры
Если смотреть широко, то есть две причины образования озоновых дыр — естественные и антропогенные (вызванные деятельностью человека). То есть не только мы влияем на то, каким будет наш озоновый слой, но наш вклад все равно существенен. Впрочем, есть теория, что это не так, но о ней я расскажу чуть позже. Пока же взвесим все за и против классической научной теории.
Если говорить о деятельности человека, то самое большое воздействие на озоновый слой оказывают химические соединения, которые попадают в воздух и вступают в реакцию с этим газом.
Наибольшая концентрация таких веществ собирается в районе полюсов, поэтому именно там толщина озонового слоя наименьшая.
Среди соединений, которые разрушают озоновый слой, есть те, которые имеют органическое и химическое происхождение. Основные вещества, которые вносят свой негативный вклад, это водород, бром, кислород и особенно хлор. Так же вредны их соединения, так как они тоже вступают в реакцию с озоном. Катализатором часто выступает ультрафиолет, которого на такой высоте всегда хватает.
Структура земной атмосферы
Что делается для защиты озонового слоя
Самое сильное влияние на озон оказывают галогенированные углеводороды. Они очень широко применялись в промышленности десятки лет, пока проблема не была выявлена и в 1989 году не была подписана Монреальская конвенция. Сначала она обязывала страны принять все необходимые меры по защите озонового слоя, но не говорила ничего конкретного. Позже появились рекомендации по сокращению использования хлорфторуглеродов — разновидности фреонов на основе метанового, этанового и пропанового рядов.
Эти соединения широко использовались в аэрозольных баллонах, растворителях и другой химии. Они очень быстро испарялись и достигали стратосферы, разлагаясь на компоненты и разрушая озоновый слой.
Ученые рассказали, какое воздействие на Землю оказало наличие дыры в озоновом слое
Конечно, некоторые компании, которые являлись лидерами по производству такой химии очень не хотели терять большую часть бизнеса. Например, DuPont потратила миллионы долларов на компанию в прессе, которая доказывала всем, что проблема преувеличена. Но постепенно отказ от вредных компонентов все же произошел и пару лет назад ООН даже дала свой обнадеживающий прогноз. Проблема в том, что концентрация фреонов в атмосфере пока слишком высокая и надо подождать, пока он выйдет из нее. Некоторые ученые даже говорят, что отдельные виды соединений имеют срок жизни в сотни лет, а значит о полном ”исцелении” говорить пока рано.
За экологией надо следить во всех ее проявлениях.
Можно ли восстановить озоновый слой
Так как озон в атмосфере это не нефть, которая образуется миллионами лет, а результат физико-химической реакции, он может восстанавливаться, при том достаточно быстро.
В заявлении ООН говорится, что вследствие сокращения использования некоторых химических соединений, озоновый слой начал восстанавливаться. Организация даже дала прогноз, что полное восстановление концентрации озона в атмосфере произойдет примерно через 40 лет.
Это хорошая новость, но такой благоприятный прогноз не означает, что надо расслабиться и снова начать применять любую химию. Чтобы закрепить результат, разрабатываются специальные программы по сокращению выброса и использования вредных соединений. А так же все новые наработки контролируются на предмет соответствия принятым нормам.
Экологи предупредили о возможном исчезновении светлячков
Может ли исчезнуть озоновая дыра
Озоновая дыра не просто может исчезнуть, а постоянно делает это.
Это связано с некоторыми природными явлениями и даже климатическими особенностями.
Например, я уже сказал, что озон образуется в результате воздействия кислорода с ультрафиолетом. Значит во время полярной ночи он просто не может образоваться, так как солнце ”не восходит” несколько месяцев. В этом случае концентрация озона в атмосфере локально падает, но во время полярного дня восстанавливается.
Озоновые дыры не постоянны.
Некоторые дыры могут быть связаны с активностью Солнца или другим воздействием. В результате этого они появляются и пропадают. Иногда это занимает несколько дней, реже растягивается на несколько месяцев. Особенно, если это происходит не рядом с полюсами, где, как я уже говорил, высока концентрация химических соединений, которые постоянно разрушают озоновый слой.
Когда изобрели фреон
Получается, что основным виновником того, что пришлось принимать экстренные меры, является фреон? В некотором роде, если верить основной теории, это так. Можно даже сказать больше — у виновника озоновых дыр есть конкретное имя.
Это имя Уиллис Хэвиленд Кэрриер. Именно он разработал первый кондиционер в 1902 году для осушения воздуха в типографии Бруклина.
Тот кондиционер на самом деле работал не на фреоне, а на аммиаке, как и появившийся в 1910 году первый холодильник, вот только именно они привели к массовому использованию новых соединений.
18 случайных научных изобретений и открытий, изменивших мир
Со временем кондиционеры развивались и даже стали массовыми. Первые компактные модели для коммерческого использования появились в 1929 году а лидером стала компания Томаса Эдисона — General Electric.
Несмотря на то, что аммиак, который применялся в кондиционерах, в целом был не так опасен, как может показаться на первый взгляд, риски все равно были. Сам аммиак широко применяется в природе и даже синтезируется в организме человека, но его высокие концентрации могут приводить к смерти. Мастера того времени и технологии производства компонентов не могли снизить до нуля риск утечки, поэтому от аммиака начали постепенно отказываться, заменив его фреоном.
Фреон считался безопасным для человека хладагентом, а его разработку незадолго до начала Великой депрессии начали компании General Motors и DuPont. Впервые это соединение было синтезировано в 1928 году Томасом Миджли-младшим из дочерней компании General Motors. Это вещество и назвали ”фреон”.
Томас Миджли-младший умер в 55 лет. Он заболел и потерял подвижность, но сделал для себя систему передвижения. в 1944 году он запутался в ней и задохнулся.
В 1903 году General Motors и DuPont основали компанию Kinetic Chemical Company. Она-то и занималась производством фреона. Патент на фреон принадлежит компании Frigidaire, в которой работал Томас Миджли-младший.
На презентации нового вещества его изобретатель, Томас Миджли-младший, вдыхал газ, а потом выдыхал его не свечу. Тем самым он показывал, что газ безопасен для человека и он не горит.
Это привело к настоящему буму производства бытовых холодильников и кондиционеров. Позже фреон начал проникать и в другие сферы производства, но после того, как поняли, что он еще опаснее аммиака, начали возвращаться к последнему.
В Sony разработали индивидуальный мини-кондиционер размером меньше смартфона
Правда ли, что озоновые дыры существуют
А теперь давайте обсудим ту самую альтернативную теорию, которая, как обычно, построена на теории заговора. В конце концов исключать ее нельзя, особенно учитывая, что некоторые ее составляющие звучат очень логично и даже не противоречат научной теории. Просто они ее немного иначе интерпретируют.
Многие считают, что вредного воздействия фреона просто не существует. А нагнетание паники связано только с тем, чтобы лишить индустриально развитые страны, вроде Китая, доступа к дешевому сырью. Ведь именно фреон стоит очень недорого, но решает массу проблем на многих предприятиях.
В пользу этой теории свидетельствует и то, что озоновый слой слишком толстый, чтобы на него можно было как-то повлиять. Даже приводятся мнения ученых, которые говорят, что вредные для озонового слоя соединения не могут подниматься на высоту больше 2-3 километров.
Но даже на этой высоте их концентрация незначительна.
Если просто, то озоновые дыры работают так, но вопросов к ним все больше.
Так же сторонники этой теории утверждают, что если убрать весь озон из атмосферы, ему понадобится буквально несколько минут на то, чтобы образоваться заново, ведь солнечные лучи продолжают попадать на Землю и расщепление в стратосфере кислорода на атомы будет продолжаться. Правда, не понятно, как в этом случае за несколько минут озоновый слой образуется на всей Земле, если половина ее не получает солнечных лучей, но это уже, наверное, частности. Оставим это на совести тех самых ученых.
А еще в качестве аргумента приводится то, что я говорил про полярную ночь. Мол, во время нее концентрация озона падает, но потом довольно быстро набирается.
Самые интересные научные статьи вы можете найти в нашем новостном Telegram-канале. Их там даже больше, чем на сайте.
Основное объяснение озоновой дыры над Антарктидой заключается в то, что там воздействие на озоновый слой оказывается магнитным полем Земли.
Именно поэтому на полюсе она такая большая, а так как полюса в истории Земли постоянно перемещались, то и существование такой дыры является обычным делом.
Озоновая дыра — обман?
С одной стороны, можно относится к таким рассуждениям, как к полной ерунде, но некоторые доказательства в ней более-менее имеют смысл. Например, то, что полюса меняются местами. А еще, если предположить, что озоновую дыру над Антарктидой открыли через несколько десятилетий после начала использования фреона — до этого не было технической возможности — то доказать, что ее не было до этого, нельзя.
Что только не пытились объяснить теорией заговора. Теперь озоновые дыры.
Я бы предложил относиться с изрядной долей скепсиса к обеим теориям, ведь они на самом деле не исключают друг друга. Есть еще теория, что весь разговор об озоновой дыре запустила компания, которая владела патентными правами на фреон. Эта теория утверждает, что патентные права закончились и ей надо было срочно найти способ запретить его, придумав что-то новое.
Фреон, конечно, популярен, но не настолько, чтобы из-за него так масштабно ”впрягаться”.
Мне кажется, что воздействие химических соединений на озоновый слой действительно может быть преувеличено, но я бы не стал говорить о теории заговора. Скорее всего, истина, как обычно, где-то посередине. Если у вас есть свое четкое мнение, предлагаю подискутировать об этом в комментариях к этой статье.
Что такое озоновая дыра? [Видео]
Озон 101 — это первое из серии обучающих видеороликов, в которых излагаются основы популярных тем науки о Земле. Давайте вернемся к основам и поймем, что вызвало озоновую дыру, ее влияние на планету и то, что, по прогнозам ученых, произойдет в ближайшие десятилетия.
Стенограмма видео:
Вы когда-нибудь слышали, что нечто, называемое озоновым слоем, истончается? Или что это вызвано аэрозольным лаком для волос? Или что это приводит к более сильным солнечным ожогам и ультрафиолетовым лучам? Имеется в виду озоновая дыра.
Но что все это значит? Добро пожаловать в озон 101.
Собственное название озоновых дыр на самом деле является антарктическими озоновыми дырами, потому что, когда они формируются, они формируются над Антарктидой. Но прежде чем мы перейдем к тому, что это такое, давайте сначала поговорим о том, что такое сам озон.
Озон представляет собой газ, состоящий из трех атомов кислорода, около 90% земного озона находится в стратосфере, слое атмосферы, который простирается от восьми до примерно 30 миль над поверхностью земли. На самом деле стратосферу часто называют озоновым слоем.
Озон действует как солнцезащитный фильтр вокруг Земли, отфильтровывая вредное ультрафиолетовое излучение или ультрафиолетовые лучи, которые в основном поглощаются стратосферой.
Без озонового слоя УФ-излучение стерилизует Землю с поврежденным, но все еще существующим озоновым слоем, будет больше солнечных ожогов, больше случаев рака кожи, увеличение случаев повреждения глаз, увядание и потеря деревьев и растений, а также значительное снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
.
Достаточно сказать, что озон очень важен для планеты.
Так что же вызывает озоновую дыру?
Существует несколько основных факторов, которые вместе приводят к разрушению озона и образованию озоновой дыры.
Эти факторы, во-первых, очень сильные ветры вокруг Южного полюса или полярный вихрь. Во-вторых, солнечные лучи. В-третьих, соединения хлора и брома из озоноразрушающих веществ. И в-четвертых, низкие температуры ниже минус 109 градусов по Фаренгейту в стратосфере, которые образуют особый вид облаков полярных стратосферных облаков.
Полярный вихрь образуется в стратосфере южного полушария зимой, когда температура падает. И когда солнечный свет возвращается в Антарктиду, а также в конце зимы и начале весны, температуры все еще достаточно низкие, чтобы образовались полярные стратосферные облака. А теперь еще и солнечный свет.
Химические реакции происходят на поверхности облачных частиц, превращая нереакционноспособные формы хлора и брома в реактивные химические вещества.
Вихрь действует как своего рода контейнер, удерживающий содержимое антарктической стратосферы в своих пределах, позволяя реактивным соединениям хлора и брома разрушать молекулы озона.
Именно тогда истощение может происходить в больших масштабах.
При наличии солнечного света реактивные соединения хлора и брома, образующиеся зимой, начинают истощать молекулы озона, похищая один из их атомов кислорода, оставляя после себя только газообразный кислород или O2.
Пока существуют полярные стратосферные облака, эти реакции будут происходить снова и снова, пока озон почти не исчезнет.
Это образует то, что мы называем озоновой дырой. Но это действительно неправильное название. На самом деле это более тонкий слой.
В середине или конце весны вихрь начинает разрушаться, и обедненный озоном полярный воздух снова смешивается с остальной частью Южного полушария. Озоновая «дыра» исчезла.
Истощение озона все еще происходит. Просто больше не все сосредоточено в одной маленькой области.
Он распространился по атмосфере.
Так почему же в определенные годы озоновая дыра больше и сохраняется дольше? Ну, все упирается в погоду, точно так же, как некоторые зимы холоднее и длиннее, чем другие на поверхности Земли. То же самое касается погоды в стратосфере.
Если стратосфера Антарктики останется холодной, полярный вихрь и озоновая дыра внутри нее сохранятся. А в годы с холодными весенними температурами полярный вихрь и озоновая дыра имеют большие размеры.
Не заблуждайтесь, разрушение озонового слоя не является естественным явлением. Это связано с выбросами человеком химических веществ, называемых хлорфторуглеродами или ХФУ.
В начале 1900-х годов в холодильниках в качестве хладагентов использовались токсичные газы, такие как аммиак и хлористый метил. К сожалению, это привело к гибели людей из-за утечки токсичных газов из приборов.
Итак, начались поиски нетоксичного и негорючего химиката, который можно было бы использовать в качестве хладагента.
Так родился CFC.
Существует множество типов ХФУ, но наиболее распространенными являются ХФУ-11 и ХФУ-12. В 1930-х годах производство и потребление ХФУ резко возросло.
К началу 1980-х годов в атмосферу ежегодно выбрасывалось более 300 миллионов фунтов только ХФУ-11.
Затем, в 1985 году, британский исследователь Джо Фарман и его коллеги опубликовали свои исследования больших сезонных потерь озона над Антарктидой. Благодаря совместным усилиям быстродействующей индустрии научного сообщества и политиков Монреальский протокол был подписан в 1987, ограничивающий производство и потребление ХФУ. Все страны мира подписали Монреальский протокол.
Итак, для протокола: ваш лак для волос и аэрозольный дезодорант не наносят вреда озону с тех пор, как эти законы вступили в силу в 80-х годах.
Но почему мы до сих пор видим озоновую дыру?
Первые ХФУ имеют срок службы от 50 до 100 с лишним лет, и потребуется некоторое время, чтобы концентрация ХФУ в атмосфере резко снизилась.
Во-вторых, ХФУ до сих пор выбрасываются в атмосферу. Например, когда старый холодильник или кондиционер приходят в негодность на свалке, содержащиеся в них фреоны медленно высвобождаются.
С момента выброса ХФУ в воздух требуется около пяти лет, чтобы его воздействие стало ощущаться над Антарктидой, где произойдет истощение.
ХФУ, выбрасываемые на поверхность, в конечном итоге поднимаются в тропическую стратосферу. Озон в стратосфере блокирует большую часть солнечного УФ-излучения, поэтому фреоны должны подняться над большей частью озонового слоя, прежде чем солнечный свет сможет их разрушить.
Как только они становятся достаточно высокими, солнечная радиация высвобождает хлор, большая часть которого в конечном итоге переходит в озон, скажем, в такие формы, как соляная кислота и нитрат хлора.
Когда эти соединения попадают в Антарктиду, начинаются химические реакции.
И если вам интересно, почему в Антарктиде эти реакции уникальны для полярных регионов из-за их экстремально низких температур и присутствия полярных стратосферных облаков.
Один атом хлора может разрушить тысячи молекул озона, а миллионы тонн фреонов были выброшены в атмосферу с 1920-х по начало 1990-х годов.
Поскольку концентрации ХФУ в атмосфере продолжают снижаться, ожидается, что озоновая дыра постепенно станет менее серьезной, и ученые ожидают, что озоновый слой Антарктики вернется к нормальному уровню примерно к 2070 году9.0003
Что вызывает дыру в озоновом слое?
Загрязнение воздуха может повлиять на всю экосистему Земли, как поняли ученые-экологи, когда обнаружили прямую связь между разрушением озонового слоя и антропогенными загрязнителями, называемыми ХФУ. Чтобы понять озоновый слой, нужно знать атмосферу в целом. Земля окружена слоями газа разной температуры, давления и состава.
На этом рисунке показаны все слои земной атмосферы.
Начиная с уровня земли, слои идут вверх следующим образом:
Тропосфера
Стратосфера
Мезосфера
Термосфера
Так где же в этом списке озоновый слой? На самом деле озоновый слой — это не какой-то определенный уровень атмосферы; скорее, это толстая полоса молекул озона наверху стратосферного уровня.
Как создается озоновый слой?
Земной озоновый слой
Озон образуется естественным путем, когда ультрафиолетовое излучение попадает на молекулы газообразного кислорода (O 2 ) и расщепляет некоторые из них на отдельные атомы кислорода. Эти отдельные атомы кислорода затем связываются с другими O 2 молекулы газа, образующие O 3 . В аналогичной реакции молекулы O 3 могут быть расщеплены на атомы O и молекулы O 2 .
Таким образом, озон, газообразный кислород и свободные атомы кислорода постоянно объединяются, распадаются и рекомбинируются в стратосфере. Эти реакции вызываются энергией УФ-излучения, которая поглощается в процессе.
Эти формулы и рисунок иллюстрируют этот процесс:
О 2 + O + УФ-энергия → O 3
O 3 + УФ энергия → O 2 + O
Как разрушается озоновый слой?
В 1980-х годах ученые заметили, что озоновый слой над Южным полюсом становится намного тоньше, чем обычно.
После некоторого исследования ученые-атмосферщики признали, что это разрушение озона e tion было результатом загрязнителей воздуха в результате деятельности человека, в частности, выброса нетоксичных аэрозольных молекул газа, называемых хлорфторуглеродами.
Хлорфторуглероды, или CFC, представляют собой химически неактивные (инертные) молекулы газа, обычно используемые в огнетушителях, многих различных типах аэрозольных баллончиков (таких как лак для волос) и охладителях холодильников, начиная с 1920-х годов. Использование таких продуктов приводит к выбросу хлорфторуглеродов в атмосферу, что никого особо не беспокоило в течение многих десятилетий; в конце концов, молекулы химически инертны и нетоксичны, так что никаких проблем, верно? Не так быстро.
После того, как стабильные и инертные ХФУ попадают в атмосферу, они не разлагаются и не реагируют ни с чем вокруг себя, пока не достигнут стратосферы, где УФ-излучение очень интенсивное.
Высокие уровни энергии УФ-излучения достаточно сильны, чтобы оторвать атомы хлора от молекулы CFC. Эти свободные атомы хлора затем расщепляют молекулы озона в следующей реакции:
O 3 + Cl → ClO + O 2
Хотя третий атом кислорода в молекуле O 3 связан с атомом хлора, он больше притягивается к другим, одиночным атомам кислорода, поэтому после создания соединения ClO он снова быстро меняется, вот так:
ClO + O → Cl + O 2
В этих реакциях хлор из молекулы CFC действует как катализатор — помогает расщеплять молекулы O 3 и образовывать O 2 молекул. В результате, в отличие от естественного цикла образования и рециркуляции озона, озон расщепляется на O 2 и не рециркулируется обратно в O 3 , поскольку для O 2 не остается свободных атомов кислорода, которые можно было бы соединить с . На этом рисунке показан этот процесс.