как они появились и как мы их будем латать – Москва 24, 02.05.2020
Кто виноват в появлении озоновых дыр и сможем ли мы их теперь залатать – в колонке обозревателя Николая Гринько.
Фото: Роскосмос
На днях Международная служба мониторинга атмосферы Земли сообщила, что озоновая дыра над Арктикой, образовавшаяся несколько недель назад, самостоятельно затянулась. Внимательный читатель насторожится: погодите, как же так? Ведь долгие годы нам сообщали о том, что озоновый слой разрушается над Антарктидой, то есть над южным, а не над северным полюсом планеты!
Все верно. Северная озоновая дыра появилась впервые в истории наблюдений и исчезла так же неожиданно, как образовалась. Удивительно, но в ее возникновении ученые винят вовсе не человека, а природу, в частности сильный полярный вихрь. Нет заслуги человечества и в ее исчезновении: как только атмосфера успокоилась, количество озона в ней восстановилось.
А вот на противоположном полюсе Земли ситуация вовсе не такая успокаивающая, хотя в ней и наметились положительные изменения.
Видео: YouTube/euronews (en español)
Когда в прошлом веке над Антарктидой было обнаружено сильное снижение количества озона, исследователи довольно быстро выяснили причину этого явления. Дело в том, что озон образуется в атмосфере под воздействием ультрафиолета, и именно этот процесс вызывает поглощение наиболее жесткой части ультрафиолетового излучения, опасного для живых организмов. Но во время полярных ночей солнце не освещает полюса. А раз нет ультрафиолета, значит, не появляется нового озона взамен распавшегося.
Поначалу казалось, что это естественный процесс, но позже выяснилось, что хлор- и фторсодержащие фреоны, попадая в атмосферу, выступают катализаторами распада озона, во много раз ускоряя этот процесс. А ветра над Антарктидой во время полярной ночи движутся по замкнутой траектории, почти не допуская сюда атмосферу из других участков Земли. То есть полгода над континентом собирается фреон со всей планеты, а во время полярной зимы он концентрируется над полюсом, «прогрызая» в небе озоновую дыру.
Как только эти исследования были опубликованы, разразилась настоящая буря: экологи обрушились на производителей фреонов, обвиняя их в варварском отношении к природе, а химические предприятия тратили миллионы долларов на защиту фреонов в прессе. Производители хладагентов, спреев и аэрозолей во главе с компанией DuPont – одной из крупнейших химических компаний в мире – в один голос заявляли, что теория разрушения озона – «это научная фантастика, куча мусора и полная ерунда».
Фото: AP/Michel Euler
К счастью, здравый смысл все-таки победил. В 1985 году была согласована Венская конвенция об охране озонового слоя, а в 1989 году вступил в силу Монреальский протокол, в котором изложены цели и методы сокращения разрушающих озон веществ. К 2013 году протокол ратифицировали все страны ООН и Европейский союз. Фреоны попали под запрет. Правда, не все и не полностью, но корпорации теперь обязаны заменять их веществами, не наносящими вреда природе. За соблюдением этих условий строго следят международные комиссии, и в результате выброс фреонов в атмосферу постоянно сокращается.
Но на мгновенное восстановление озонового слоя Земли рассчитывать не стоит. За прошедшие десятилетия в атмосфере накоплен огромный объем фреонов, которые распадаются десятками и даже сотнями лет. Даже по самым оптимистичным прогнозам исчезновение озоновой дыры стоит ожидать не раньше 2050 года. Если, конечно, к этому моменту человечество не найдет новый способ уничтожения атмосферного озона.
Хотя…
Гринько Николай
наука
Озоновая дыра • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»
200 законов мироздания > Науки о Земле
Когда в южном полушарии весна, озоновый слой над Южным полюсом истончается.
Прежде всего следует уяснить: озоновая дыра, вопреки своему названию, — это не брешь в атмосфере. Молекула озона отличается от обычной молекулы кислорода тем, что состоит не из двух, а из трех атомов кислорода, соединенных друг с другом. В атмосфере озон сконцентрирован в так называемом
Ежегодно в одно и то же время количество озона уменьшалось — иногда в большей степени, иногда в меньшей. Подобные, но не столь ярко выраженные озоновые дыры появлялись также над Северным полюсом — во время арктической весны.В последующие годы ученые выяснили, отчего появляется озоновая дыра. Когда солнце прячется и начинается долгая полярная ночь, происходит резкое падение температуры, и образуются высокие стратосферные облака, содержащие кристаллики льда. Появление этих кристалликов вызывает серию сложных химических реакций, приводящих к накоплению молекулярного хлора (молекула хлора состоит из двух соединенных атомов хлора). Когда появляется солнце и начинается антарктическая весна, под действием ультрафиолетовых лучей происходит разрыв внутримолекулярных связей, и в атмосферу устремляется поток атомов хлора. Эти атомы выступают в роли катализаторов реакций превращения озона в простой кислород, протекающих по следующей двойной схеме:
Cl + O3 —> ClO + O2 и ClO + O —> Cl + O2
В результате этих реакций молекулы озона (O3) превращаются в молекулы кислорода (O2), причем исходные атомы хлора остаются в свободном состоянии и снова участвуют в этом процессе (каждая молекула хлора разрушает миллион молекул озона до того, как они удалятся из атмосферы под действием других химических реакций).
В 1987 году в Монреале состоялась Международная конференция, посвященная угрозе озоновому слою, и промышленно развитые страны договорились о сокращении, а в конечном итоге и о прекращении производства хлорированных и фторированных углеводородов (хлорфторуглеродов, ХФУ) — химических веществ, разрушающих озоновый слой. К 1992 году замена этих веществ на безопасные проходила так успешно, что было принято решение о полном их уничтожении к 1996 году. Сегодня ученые верят, что лет через пятьдесят озоновый слой восстановится полностью.
11
Показать комментарии (11)
Свернуть комментарии (11)
siden 06.05.2007 10:14 Ответить
Можно отнести в разраяд детских вопросов.
0) Имеются ли данные об отсутствии озоновой дыры до 1985 г Или даннному открытию искусственно был приписан «техногенный характер»
1) Интересно, что ХФУ основной источник хлора в атмосфере? Природный морские аэрозоли (соль) не долетают до стратосферы? Латерально они распространяются довольно далеко.
2) Насколько различны схемы «сложных химических реакций» природных и техногенных аэрозолей?
3) Насколько вообше это страшно, озоновая дыра над Антарктидой? Ну увеличивается поток В-ультрафиолета, но ведь зимой и на континенте где ничего не растет. Пингвинов и полярников конечно жалко. А весной циркуляция востанавливается, и планктон уже не так страдает.
Ответить
prophet_a 28.11.2008 13:33 Ответить
Вобщем спасаитесь кто может!!!
Ответить
den4 18.02.2009 14:06 Ответить
Вообще в статье слишком много неточностей:
1.
два атома хлора связываются с кислородом…
2. азон разрушается за счет изменения валентности азота (под действием катализаторов), находящегося в большом количестве в атмосфере в виде окислов азота, в результате чего, такие окислы присоединяют к себе еще один атом кислорода, разрушая неустойчивые связи азона
Ответить
AtzzkiySotona 03.01.2010 13:12 Ответить
Когда сеют панику вокруг озоновых дыр, «забывают», откуда озон берётся. А он, как известно, бысро разлагается и без хлора. И возникает он в том самом озоновом слое под действием ультрафиолетовых лучей, поглощаемых кислородом, а не озоном.
Ответить
NASTENKALAPT 28.03.2010 11:23 Ответить
чё к чему,озоновый слой разрушается от фриона!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!=((
Ответить
jasen_ka
12.
10.2010 22:57
Ответить
кто-нибудь может срочно-срочно помочь со статистикой,какая динамика истончения озонового слоя в процентах?
Ответить
Sheriff207 05.07.2011 22:27 Ответить
Интересная и позновательная статья.
Ответить
Написать комментарий
1852 | Кислотный дождь |
1863 | Парниковый эффект |
1985 | Озоновая дыра |
1899
Онтогенез повторяет филогенез
1913
Объяснение Бора
Новостная рассылка
«Элементы» в соцсетях:
Рекордная озоновая дыра 2020 года закрывается
Рекордная антарктическая озоновая дыра 2020 года, наконец, закрылась в конце декабря после исключительного сезона из-за естественных метеорологических условий и продолжающегося присутствия озоноразрушающих веществ в атмосфере.
Антарктическая озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика примерно в 24,8 миллиона квадратных километров 20 сентября 2020 года, распространившись на большую часть антарктического континента.
Это была самая продолжительная и одна из самых больших и глубоких дыр с тех пор, как 40 лет назад начался мониторинг озонового слоя. Он был вызван сильным, стабильным и холодным полярным вихрем и очень низкими температурами в стратосфере (слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км). Те же метеорологические факторы также способствовали образованию рекордной озоновой дыры в Арктике в 2020 году.
Это контрастирует с необычно маленькой и недолговечной озоновой дырой в Антарктике в 2019 году..
«Последние два сезона озоновых дыр демонстрируют годовую изменчивость озоновой дыры и улучшают наше понимание факторов, ответственных за ее образование, масштабы и серьезность», — сказала Оксана Тарасова, руководитель Отдела исследований атмосферной среды ВМО, который курирует сеть станций мониторинга Глобальной службы атмосферы ВМО.
«Нам нужны дальнейшие международные действия для обеспечения соблюдения Монреальского протокола по химическим веществам, разрушающим озоновый слой. В атмосфере по-прежнему достаточно озоноразрушающих веществ, чтобы ежегодно вызывать разрушение озонового слоя», — сказала д-р Тарасова.
Программа ВМО «Глобальная служба атмосферы» тесно сотрудничает со Службой мониторинга атмосферы «Коперник», НАСА, Министерством окружающей среды и изменения климата Канады и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей Солнца.
Сильный полярный вихрь
Истощение озонового слоя напрямую связано с температурой в стратосфере, которая представляет собой слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км над уровнем моря. Это связано с тем, что полярные стратосферные облака, играющие важную роль в химическом разрушении озона, образуются только при температурах ниже -78°C.
Эти полярные стратосферные облака содержат кристаллы льда, которые могут превращать нереакционноспособные соединения в реактивные, которые затем могут быстро разрушать озон, как только становится доступным солнечный свет для запуска химических реакций.
Эта зависимость от полярных стратосферных облаков и солнечной радиации является основной причиной того, что озоновая дыра наблюдается только в конце зимы/начале весны.
Во время весеннего сезона в Южном полушарии (август-октябрь) озоновая дыра над Антарктидой увеличивается в размерах, достигая максимума в период с середины сентября по середину октября (изображение NASA Ozone Watch 2020 года на пике озоновой дыры в сентябре, изображенное слева) . Когда в конце весны в Южном полушарии температура высоко в атмосфере (стратосфере) начинает повышаться, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.
Однако в 2020 году сильный, стабильный и холодный полярный вихрь поддерживал постоянную низкую температуру озонового слоя над Антарктидой, предотвращая смешивание обедненного озоном воздуха над Антарктидой с богатым озоном воздухом из более высоких широт.
На протяжении большей части сезона 2020 г.
концентрации стратосферного озона на высоте от 20 до 25 км (50–100 гПа) достигали почти нулевых значений, а толщина озонового слоя составляла всего 94 единицы Добсона (единица измерения), или приблизительно одна трети своего нормального значения.
Служба атмосферного мониторинга ЕС Copernicus сообщила, что анализ озона показал, что озоновая дыра закрылась 28 декабря.
Каждый сезон за появлением озоновой дыры и ее эволюцией следят с помощью спутников и ряда наземных станций наблюдения. Характеристики озоновой дыры, интерактивные карты, временные ряды, текущее состояние и прогноз готовятся и отслеживаются большим сообществом по озону с помощью услуг различных организаций, таких как Служба мониторинга атмосферы Коперника (CAMS), программа наблюдения за озоном НАСА, NOAA, KNMI, ЕКЦ и другие.
Монреальский протокол
Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой – это знаковое многостороннее природоохранное соглашение, регулирующее производство и потребление почти 100 химических веществ, называемых озоноразрушающими веществами (ОРВ).
После запрета на галоидоуглероды озоновый слой медленно восстанавливался, и данные ясно показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры с учетом годовых колебаний.
Последняя Научная оценка истощения озонового слоя Программы ВМО/ООН по окружающей среде, выпущенная в 2018 году, пришла к выводу, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктидой до 1980 уровней к 2060 году. Это связано с длительным сроком службы химических веществ в атмосфере.
Озоновая дыра
Озоновая дыра| 1 октября 2002 г., MSNBC.COM | .
| | | |||||||||||
| ||||||||||||
дыра в виде темно-синих пятен вокруг Антарктиды. Нажмите на видео
кнопку, чтобы посмотреть покадровую анимацию озоновой дыры
разработка.
| в
стратосфера над южным полушарием в этом году была необычайно возмущена
ветром, в результате чего отверстие разделилось на два отдельных отверстия.
| ПОКА ОЗОН в
уровень земли считается загрязнителем, слой озона высоко в
стратосфера жизненно важна для жизни, потому что она блокирует попадание опасной радиации
от солнца. Истончение озонового слоя может привести к воспалению кожи
рак, предупреждают эксперты. Виной тому аэрозоли и другие химические вещества.
разбавления, и договоры, запрещающие эти ингредиенты, как ожидается, помогут
слой восстанавливается со временем. Улучшение в этом году было связано с более теплым, чем обычно, температуры вокруг края полярного вихря или кругового рисунка ветра который ежегодно образуется в стратосфере над Антарктидой, согласно Полу Ньюман, ведущий исследователь озона в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелт, Мэриленд. Крейг Лонг, метеоролог из Центра климатических прогнозов NOAA, сказал, что стратосфера над южным полушарием была необычайно возмущена в этом году ветром, в результате чего дыра разделилась на две отдельные дыры. | |||
| В 2001 году
Антарктическая озоновая дыра достигла максимального размера более 10,2 млн кв.
миль, больше, чем вся площадь Северной Америки, включая Соединенные
Штаты, Канада и Мексика вместе взятые. В 2000 году он ненадолго приблизился
11,5 миллионов квадратных миль. В последний раз озоновая дыра была такой маленькой
в этом году было 1988, и это также было связано с высокими температурами. Ньюман объяснил, что, хотя химические вещества хлора и брома вызывают озоновая дыра, температура также является ключевым фактором потери озона. Самые низкие температуры над Южным полюсом бывают в августе и Сентябрь. В этих холодных условиях образуются тонкие облака, и химические реакции на облачных частицах помогают газам хлора и брома быстро разрушать озон. К началу октября температура обычно начинает повышаться, а уровень озона слой начинает восстанавливаться. | |||
|
| Что такое озон? Защита Земли от солнечной радиации Озон — это атмосферный газ, который отфильтровывает вредную форму солнечного излучения.  излучение, известное как ультрафиолетовое излучение. Около 90% озона в нашей
атмосфера содержится в стратосфере (область примерно от 30 000
футов до 180 000 футов над поверхностью Земли). | ||
| Как это делается? Озон производится интенсивным ультрафиолетовым излучением (УФ) излучение в верхних слоях стратосферы, которое вызывает молекулы кислорода (O2) преобразоваться в молекулы озона (O3). Молекула озона проводит большую часть своей жизни, поглощая УФ. | ||
| Как его уничтожить? Озон разрушается при реакции с одним различных химических веществ в стратосфере, таких как хлор, азот, бром или водород. Такие химические вещества поступают в основном из искусственного хлора. и соединения брома, производимые для хладагентов, аэрозольных распылителей и растворители. | ||
| Зачем учиться на полюсах? Ряд факторов, встречающихся только на полюсах увеличивают вероятность разрушения озонового слоя.  | ||