Жизнь на Земле существует главным образом
потому, что она защищена от губительных
космических излучений. Эту защиту создаёт
слой озона, При электрических разрядах
и под действием ультрафиолетового излучения
Солнца образуется озон. Озон – один из
важнейших малых газов атмосферы. Он синего
цвета, является сильным окислителем ;при
больших скоплениях способен разлагаться
со взрывом. Основная масса озона в атмосфере
располагается на высоте от 10 до 50 км. При очень малой
концентраци озон очищает воздух от болезнетворных
бактерий и поэтому считается, что воздух
после грозы и в сосновых лесах очень полезен
для больных, страдающих легочными заболеваниями. Озон поглощает короткие волны солнечного
спектра ; практически не пропускает ультрафиолетовое
излучение; он не пропускает около 20% излучения,
исходящего от Земли, а это препятствует
охлаждению планеты.
До недавнего
времени состояние слоя озона не внушало
опасений. Тревожные сигналы начали поступать
20 лет назад. С началом космических исследований
атмосферы Земли обнаружено нарушение
озонового слоя над Антарктидой. Слой
озона разрушается под действием загрязнения
атмосферы оксидами азота, содержащимися
в выбросах летательных аппаратов, при
извержении вулканов, но главный враг
озонового слоя – домашние и промышленные
холодильники, аэрозольные баллончики!
Точнее, содержащийся в них фреон. В 70-е
г.г. было установлено, что наблюдаемое
накопление газа фреона в атмосфере может
быть причиной разрушения озонового щита.
Проникая в стратосферу, молекулы фреонов
под действием солнечного излучения выделяют
атомы хлора, а они вызывают распад озона.
Это ставит под угрозу жизнь человечества.
Время жизни самых опасных фреонов – от
70 до 100 лет. Одна единственная молекула
фреона может дать начало последовательности
реакций, в которых исчезает множество
молекул озона. Значит, главная причина
образования озоновых дыр – бытовая и
хозяйственная деятельность человека.
По сегодняшним сведениям учёных, она
представляет собой гигантский вихрь,
где все компоненты атмосферы вращаются
против часовой стрелки. Единственное
серьёзное опасение вызывают масштабы
озоновой дыры, её стремление к дальнейшему
увеличению. «Озоновые дыры» расширяются
над Антарктидой, Арктикой и даже над экватором.
В настоящее время известны
следующие методы сохранения озонового
слоя: сократить, а затем и вообще прекратить
использование фреона в быту, технике;
провести очистку атмосферы от оксидов
азота; доставлять в озонный слой газы,
которые нейтрализуют действие фреона;вырабатывать
озон, создавая в атмосфере искусственные
молнии или обстреливая верхнюю часть
атмосферы ультрафиолетовым лазером.
Но все эти методы ликвидации очень дороги.Наиболее
технически реальным кажется «радиоштопка»
- создание разряда в верхних слоях атмосферы
с помощью радиоволн сверхвысоких частот.
Для этого необходимы несколько антенн
с передатчиками, расположенные на площадке
в сотни метров. Управляя излучением радиоволн,
можно сфокусировать лучи там, где расположен
озоновый слой, сложить их таким образом,
что они усилят друг друга, и получить
высокую концентрацию энергии в одной
точке. На пути этого проекта, предложенного
Россией, лежит немало технических трудностей,
но его осуществление может решить экологическую
проблему всей Земли.
То, что дыра в озоновом слое Земли медленно
затягивается, считается большой победой
борцов за экологически чистую планету.
Но в этом процессе, говорят ученые, есть
и обратная сторона: исчезновение озоновой
дыры может привести к ускорению процесса
глобального потепления.
Появление отверстия в озоновом слое
привело к формированию влажных, более
ярких облаков, которые защищали Антарктическую
область от нагревания, вызванного эмиссией
парниковых газов в прошлые два десятилетия.
"Восстановление поврежденной
области озонового слоя изменит
сформировавшийся процесс",- сказал
Кен Карслоу (Ken Carslaw), соавтор исследования,
профессор атмосферной науки
в Университете Лидса (the University of
Leeds). "По существу, это приведет
к ускорению нагревания в определенных
областях Южного Полушария"
Озоновая дыра, обнаруженная над Антарктидой
в середине 1980-х годов, вызвала большую
тревогу, потому что озон играет решающую
роль в защите жизни на Земле от вредной
ультрафиолетовой радиации.
Нарушение целостности озонового слоя
было в значительной степени приписано
использованию человеком химических составов,
присутствующих в хладагентах и аэрозолях,
которые разрушают озон. Согласно международному
протоколу, принятому в 1987 году, множество
стран постепенно сокращали выпуск продукции,
содержащей подобные химические составы,
помогая антарктическому озону восстанавливаться.
Данные показывают, что отверстие в озоновом
слое способствовало возникновению мощных
ветров, которые поднимали в атмосферу
морскую соль, формируя яркие влажные
облака. Облака, отражая больше солнечных
лучей, замедляли процесс нагревания Антарктической
атмосферы.
Однако, проанализировав метеорологические
данные за последние 20 лет, ученые пришли
к выводу, что скорость ветра в Южном полушарии
Земли уменьшается вместе с восстановлением
озонового слоя. Основываясь на полученных
данных, исследователи прогнозируют постепенное
увеличение температуры в Южном полушарии.
Но будущее юга Земли определяется не
только лишь восстановлением озонового
слоя над Антарктикой, т.к. постоянное
увеличение выбросов парниковых газов
так же влияет на скорость ветра на планете.
Кроме того, озоновая дыра не уменьшится
до размеров 1980-х годов еще, по крайней
мере, лет 50, согласно новому сообщению
Международной метеорологической организации
На этой карте от Национального
управления по аэронавтике и исследованию
космического пространства Соединенных
Штатов, НАСА, вы можете видеть, как озоновая
дыра достигает Южной Америки. Южный полюс
– точка в середине. Сможете ли вы показать,
где он находится и где Южная Америка?
Не только там, но
и повсюду в мире озоновый слой становится
все более тонким. Таким образом, все мы
должны быть осмотрителными и защитить
себя, как я и показал вам в мультипликационном
фильме.
Как долго все это
будет длиться, пока озоновая дыра не закроется
Ученый сначала сказал бы вам, что молекулы
озона защищают вас, но они не формируют
тонкого слоя в атмосфере. Фактически
он прав. В реальной атмосфере я (Оззи Озон)
и мои друзья не стоят рядом и не держатся
за руки, формируя защитный барьер нашими
шлемами. Мы разбросаны здесь и там в воздухе,
между ленивыми молекулами азота и активными
молекулами кислорода, как на картинке
ниже. Вы сможете найти меня там?
| |
IЯ полагаю,
что вы сейчас настроены очень
скептически. Если нас так мало
среди очень многих других
молекул в воздухе, как же мы
сможем задержать ультрафиолетовые
лучи?
Дааа..... вы видите на рисунке выше только
очень небольшой участок воздуха. Но нас
миллиарды, и мы разбросанны по всей атмосфере.
Если ультрафиолетовые лучи сумеют сбежать
от 1000 из нас, есть всегда еще 1, кто находится
на пути и задержит ультрафиолетового
воина. Это так, мы защищаем вас.
Ладно, можно допустить, что иногда несколько
ультрафиолетовых воинов сбегут и сумеют
достичь поверхности Земли, и эти немногие
не причинят большой вред. Иногда в них
даже нуждаются, до тех пор, пока достаточное
количество молекул озона имеются в воздухе,
чтобы ловить остальных.
|
Ученые создали
инструменты, с помощью которых наблюдают
только молекулы озона. Они могут видеть,
сколько озона находится в атмосфере и
показывают это на диаграммах и картах.
В окрашенной области нижеуказанных картинок
показаны молекулы озона над Южным полюсом.
Исследователи говорят: если имеется менее
200 единиц Добсона (научная единица) озона,
то это становится очень опасным, и мы
имеем озоновую дыру. Для вас я облегчу
задачу. Если озона имеется меньше, чем
5 Оззи Озон в данном месте, мы имеем озоновую
дыру. Можете ли вы найти, в каких месяцах
2005 года так было?
|
Вы видите,
что озоновая дыра не остается в течение
всего года. Она бывает не повсюду в мире,
а только – и очень большая – над Южным
полюсом в Антарктиде. К счастью, немного
людей находятся там на льдинах, но зато
Австралия, Новая Зеландия и мыс Южной
Америки находятся близко к границе озоновой
дыры.
|
| |
|
На диаграмме показаны кривые изменения
размеров озоновой дыры по годам: 2005 г.
– красного цвета, 2004 г. – синего и 2003 г.
– зеленого. Дыра всегда начинает расширяться
в августе и сжиматься в октябре. В 2004 г.
озоновая дыра была немного меньше, чем
в 2005 г., а в 2003 г. она была большей, чем когда-либо
– такого размера, как вся Северная Америка.
Но каждый год это повторяется. В Европе
и в Северной Америке самое опасное время
– весна. Солнце кажется слабым и еще нежарким.
Но озоновый слой очень тонок, и мы можем
быть легко обожжены ультрафиолетовыми
лучами.
Ученые предполагают, что это все будет
продолжаться до 2050 г. когда озоновый слой,
истонченный CFCs (фреонами), полностью восстановится.
Но это будет только в том случае, если
мы не будем больше выпускать никаких вредных химических
веществ в воздух |
|