Ozonosfæren er laget av planetens atmosfære som blokkerer den hardeste delen av det ultrafiolette spekteret. Noen typer sollys har en skadelig effekt på levende organismer. Med jevne mellomrom blir ozonosfæren tynnere, hull i forskjellige størrelser vises i den. Farlige stråler kan fritt trenge gjennom hullene som har dukket opp på jordoverflaten. Hvor ligger ozonlaget? Hva kan gjøres for å redde den? Den foreslåtte artikkelen er viet diskusjonen om disse problemene med jordens geografi og økologi.
Hva er ozon?
Oksygen på jorden finnes i form av to enkle gassformige forbindelser, er en del av vann og et svært stort antall andre vanlige uorganiske og organiske stoffer (silikater, karbonater, sulfater, proteiner, karbohydrater, fett). En av de mer kjente allotropiske modifikasjonene av grunnstoffet er det enkle stoffet oksygen, formelen er O2. Den andre modifikasjonen av atomer er O (ozon). Formelen for dette stoffet er O3. Triatomiske molekyler dannes når det er overskudd av energi, for eksempel som følge av lynutladninger i naturen. Deretter skal vi finne ut hva jordens ozonlag er, hvorfor tykkelsen endrer seg hele tiden.
Ozon under normale forhold er en blå gass med en skarp, spesifikk aroma. Molekylvekten til stoffet er 48 (til sammenligning - Mr(luft)=29). Lukten av ozon minner om et tordenvær, for etter dette naturfenomenet er det flere O3 molekyler i luften. Konsentrasjonen øker ikke bare der ozonlaget befinner seg, men også nær jordoverflaten. Dette kjemisk aktive stoffet er giftig for levende organismer, men dissosieres raskt (brytes ned). I laboratoriet og industrien er det laget spesielle enheter - ozonisatorer - for å føre elektriske utladninger gjennom luft eller oksygen.
Hva er ozonlaget?
O3 molekyler har høy kjemisk og biologisk aktivitet. Festingen av det tredje atomet til diatomisk oksygen er ledsaget av en økning i energireserven og ustabiliteten til forbindelsen. Ozon brytes lett ned til molekylært oksygen og en aktiv partikkel, som kraftig oksiderer andre stoffer og dreper mikroorganismer. Men oftere gjelder spørsmål knyttet til den luktende forbindelsen dens akkumulering i atmosfæren over jorden. Hva er ozonlaget og hvorfor er det skadelig?
Det er alltid en viss mengde O3 molekyler nær overflaten av planeten vår, men konsentrasjonen av forbindelsen øker med høyden. Dannelsen av dette stoffet skjer i stratosfæren på grunn av den ultrafiolette strålingen fra solen, som bærer en stor tilførsel av energi.
Ozonesphere
Det er detet område i rommet over jorden hvor det er mye mer ozon enn ved overflaten. Men generelt er skallet, som består av O3 molekyler, tynt og diskontinuerlig. Hvor ligger jordens ozonlag eller ozonosfæren på planeten vår? Variasjonen i tykkelsen på denne skjermen har gjentatte ganger forvirret forskere.
En viss mengde ozon er alltid til stede i jordens atmosfære, det er betydelige svingninger i konsentrasjonen med høyden og over årene. Vi vil se nærmere på disse problemene etter at vi har funnet ut den nøyaktige plasseringen av den beskyttende skjermen til molekyler O3.
Hvor er jordens ozonlag?
En merkbar økning i innholdet av ozonmolekyler begynner i en avstand på 10 km og vedvarer opptil 50 km over jorden. Men mengden materie som er tilstede i troposfæren er ennå ikke en skjerm. Når du beveger deg bort fra jordoverflaten, øker tettheten av ozon. Maksimumsverdiene faller på stratosfæren, dens region i en høyde på 20 til 25 km. Det er 10 ganger flere O3 molekyler her enn ved jordoverflaten.
Men hvorfor er tykkelsen og integriteten til ozonlaget en bekymring for forskere og vanlige mennesker? En boom over tilstanden til beskyttelsesskjermen brøt ut det siste århundret. Forskere har funnet ut at ozonlaget i atmosfæren over Antarktis har blitt tynnere. Hovedårsaken til fenomenet ble etablert - dissosiasjonen av O3 molekyler. Ødeleggelse skjer som et resultat av den kombinerte effekten av en rekke faktorer, den ledende blant dem er antropogen, assosiert med menneskehetens aktiviteter.
Ozonhull
I løpet av de siste 30–40 årene har forskere lagt merke til utseendet til hull i beskyttelsesskjermen over jordens overflate. Det vitenskapelige samfunnet har blitt skremt av rapporter om at ozonlaget, jordens skjold, raskt forringes. Alle media på midten av 1980-tallet trykte rapporter om et «hull» over Antarktis. Forskerne la merke til at dette gapet i ozonlaget øker om våren. Hovedårsaken til veksten av skade ble k alt kunstige og syntetiske stoffer - klorfluorkarboner. De vanligste gruppene av disse forbindelsene er freoner eller kjølemidler. Mer enn 40 stoffer som tilhører denne gruppen er kjent. De kommer fra mange kilder fordi bruksområder inkluderer mat-, kjemiske-, parfyme- og andre industrier.
Sammensetningen av freoner, i tillegg til karbon og hydrogen, inkluderer halogener: fluor, klor, noen ganger brom. Et stort antall slike stoffer brukes som kjølemedier i kjøleskap og klimaanlegg. Freoner i seg selv er stabile, men ved høye temperaturer og i nærvær av aktive kjemiske midler går de inn i oksidasjonsreaksjoner. Reaksjonsproduktene kan inkludere forbindelser som er giftige for levende organismer.
Freon- og ozonskjerm
Klorfluorkarboner interagerer med O3-molekyler og ødelegger det beskyttende laget over jordens overflate. Til å begynne med ble uttynningen av ozonosfæren tatt som en naturlig fluktuasjon i tykkelsen, noe som skjer hele tiden. Men over tid ble hull som "hullet" over Antarktis lagt merke tilover hele den nordlige halvkule. Antallet slike hull har økt siden den første observasjonen, men de er mindre i størrelse enn over det iskalde kontinentet.
I utgangspunktet tvilte forskere på at det var KFK som forårsaket prosessen med ozonødeleggelse. Dette er stoffer med stor molekylvekt. Hvordan kan de nå stratosfæren, der ozonlaget ligger, hvis det er mye tyngre enn oksygen, nitrogen og karbondioksid? Observasjoner av oppadgående strømninger i atmosfæren under et tordenvær, samt eksperimenter, har vist muligheten for penetrering av ulike partikler med luft til en høyde på 10–20 km over jorden, der grensen til troposfæren og stratosfæren ligger.
En rekke ozonnedbrytere
Ozonskjoldet mottar også nitrogenoksider som følge av forbrenning av drivstoff i motorene til supersoniske fly og ulike typer romfartøy. Kompletter listen over stoffer som atmosfæren, ozonlaget og utslipp fra terrestriske vulkaner blir ødelagt fra. Noen ganger når strømmene av gasser og støv en høyde på 10-15 kilometer og sprer seg over hundretusenvis av kilometer.
Smog over store industrisentre og megabyer bidrar også til dissosiasjonen av O3 molekyler i atmosfæren. Årsaken til økningen i størrelsen på ozonhull anses også å være en økning i konsentrasjonene av såk alte klimagasser i atmosfæren, der ozonlaget ligger. Dermed er det globale miljøproblemet med klimaendringer direkte relatert til problemene med ozonnedbryting. Faktum er at klimagasser inneholderstoffer som reagerer med O3 molekyler. Ozon dissosieres, oksygenatomet får andre grunnstoffer til å oksidere.
Fare for å miste ozonskjoldet
Var det hull i ozonosfæren før romflyvninger, utseendet til freoner og andre atmosfæriske forurensninger? Spørsmålene ovenfor kan diskuteres, men en konklusjon tyder på seg selv: ozonlaget i atmosfæren må studeres og bevares fra ødeleggelse. Planeten vår uten en skjerm av molekyler O3 mister sin beskyttelse mot harde kosmiske stråler av en viss lengde absorbert av det aktive stofflaget. Hvis ozonskjoldet er tynt eller fraværende, er de grunnleggende livsprosessene på jorden truet. Overdreven ultrafiolett stråling øker risikoen for mutasjoner i cellene til levende organismer.
Beskyttelse av ozonlaget
Mangelen på data om tykkelsen på beskyttelsesskjermen de siste århundrene og årtusenene gjør prognoser vanskelige. Hva skjer hvis ozonosfæren kollapser fullstendig? I flere tiår har leger registrert en økning i antall personer som er rammet av hudkreft. Dette er en av sykdommene forårsaket av overdreven ultrafiolett stråling.
I 1987 sluttet flere land seg til Montreal-protokollen, som sørget for reduksjon og totalforbud mot produksjon av klorfluorkarboner. Dette var bare ett av tiltakene som vil bidra til å bevare ozonlaget – jordens ultrafiolette skjold. Men freoner produseres fortsatt av industrien og kommer inn i atmosfæren. Men overholdelse av MontrealProtokoll førte til reduksjon av ozonhull.
Hva kan alle gjøre for å redde ozonosfæren?
Forskere antyder at fullstendig restaurering av beskyttelsesskjermen vil ta flere tiår til. Dette er i tilfelle at dens intensive ødeleggelse stopper, noe som reiser mange tvil. Drivhusgasser fortsetter å komme inn i atmosfæren, raketter og andre romfartøyer skytes opp, og flyflåten i forskjellige land vokser. Dette betyr at forskere ennå ikke har utviklet effektive måter å beskytte ozonskjoldet mot ødeleggelse.
På hverdagsnivå kan også alle bidra. Ozon vil bli mindre sp altet hvis luften blir renere, inneholder mindre støv, sot og giftige kjøretøyutslipp. For å beskytte den tynne ozonosfæren er det nødvendig å stoppe forbrenningen av avfall, for å etablere sikker avhending over alt. Transport bør legges om til mer miljøvennlig drivstoff, og ulike typer energiressurser bør spares over alt.
