Πώς σχηματίζονται οι τρύπες του όζοντος; Η μεγαλύτερη τρύπα του όζοντος Οι τρύπες του όζοντος σχηματίζονται ως αποτέλεσμα ανθρωπογενών εκπομπών.

Η γη είναι σχεδιασμένη με τέτοιο τρόπο ώστε να διατηρείται το μοναδικό της οικοσύστημα. Αυτοί οι σκοποί εξυπηρετούνται από στρώματα της ατμόσφαιρας που καλύπτουν τον πλανήτη από τη διείσδυση των υπεριωδών ακτίνων, της ακτινοβολίας και των διαστημικών συντριμμιών. Στη φύση, όλα είναι τέλεια και η παρέμβαση στη δομή της οδηγεί σε διάφορους κατακλυσμούς και διαταραχή της καθιερωμένης τάξης. Στα τέλη του 20ου αιώνα, εμφανίστηκε ένα ξεκάθαρο πρόβλημα που επηρεάζει όλη την ανθρωπότητα. Μια τρύπα του όζοντος σχηματίστηκε στην περιοχή της Ανταρκτικής και τράβηξε την προσοχή επιστημόνων από όλο τον κόσμο. Η κρίσιμη κατάσταση του περιβάλλοντος έχει επιδεινωθεί από ένα ακόμη σοβαρό πρόβλημα.

Διαπιστώθηκε ότι ένα χάσμα σε μέγεθος μεγαλύτερο από χίλια χιλιόμετρα είχε σχηματιστεί στο στρώμα του όζοντος που περιβάλλει την επιφάνεια της γης. Η ακτινοβολία εισέρχεται μέσω αυτού, επηρεάζοντας αρνητικά τους ανθρώπους, τα ζώα και τη βλάστηση. Τρύπες του όζοντος και αραίωση του περιβλήματος του αερίου ανακαλύφθηκαν αργότερα σε πολλά ακόμη σημεία, γεγονός που προκάλεσε σάλο στους δημόσιους κύκλους.

Η ουσία του προβλήματος

Το όζον σχηματίζεται από οξυγόνο που εκτίθεται στις υπεριώδεις ακτίνες. Χάρη σε αυτή την αντίδραση, ο πλανήτης καλύπτεται από ένα στρώμα αερίου μέσω του οποίου η ακτινοβολία δεν μπορεί να διεισδύσει. Αυτό το στρώμα βρίσκεται σε υψόμετρο 25-50 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια. Το πάχος του όζοντος δεν είναι πολύ μεγάλο, αλλά είναι αρκετό για να υπάρχουν όλα τα έμβια όντα στον πλανήτη.

Τι είναι η τρύπα του όζοντος μάθαμε τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα. Αυτή η συγκλονιστική ανακάλυψη έγινε από Άγγλους επιστήμονες. Σε μέρη όπου καταστρέφεται το όζον, το αέριο δεν απουσιάζει εντελώς· η συγκέντρωσή του μειώνεται σε ένα κρίσιμο επίπεδο 30%. Το κενό που σχηματίζεται στο στρώμα της στρατόσφαιρας επιτρέπει στις υπεριώδεις ακτίνες να περάσουν στο έδαφος, ικανές να καίνε ζωντανούς οργανισμούς.

Η πρώτη τέτοια τρύπα ανακαλύφθηκε το 1985. Η τοποθεσία του είναι η Ανταρκτική. Η περίοδος αιχμής που επεκτάθηκε η τρύπα του όζοντος ήταν ο Αύγουστος και τον χειμώνα το αέριο έγινε πιο πυκνό και ουσιαστικά έκλεισε την τρύπα στο στρώμα της στρατόσφαιρας. Τα κρίσιμα υψομετρικά σημεία βρίσκονται σε απόσταση 19 χιλιομέτρων από το έδαφος.

Η δεύτερη τρύπα του όζοντος εμφανίστηκε πάνω από την Αρκτική. Το μέγεθός του ήταν πολύ μικρότερο, αλλά κατά τα άλλα υπήρχε μια εντυπωσιακή ομοιότητα. Τα κρίσιμα ύψη και οι χρόνοι εξαφάνισης συνέπεσαν. Επί του παρόντος, οι τρύπες του όζοντος εμφανίζονται σε διάφορα μέρη.

Πώς λεπταίνει το στρώμα του όζοντος;

Οι επιστήμονες αποδίδουν το πρόβλημα με την αραίωση του στρώματος του όζοντος σε φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν στους πόλους του πλανήτη. Σύμφωνα με τη θεωρία τους, κατά τις μεγάλες πολικές νύχτες, οι ακτίνες του ήλιου δεν φτάνουν στη γη και το όζον δεν μπορεί να σχηματιστεί από το οξυγόνο. Από αυτή την άποψη, σχηματίζονται σύννεφα με υψηλή περιεκτικότητα σε χλώριο. Αυτό το αέριο είναι που καταστρέφει το αέριο που είναι τόσο απαραίτητο για την προστασία του πλανήτη.

Η γη πέρασε μια περίοδο ηφαιστειακής δραστηριότητας. Αυτό είχε επίσης επιζήμια επίδραση στο πάχος της στιβάδας του όζοντος. Οι εκπομπές προϊόντων καύσης στην ατμόσφαιρα κατέστρεψαν το ήδη λεπτό στρώμα της στρατόσφαιρας. Η απελευθέρωση φρέον στον αέρα είναι ένας ακόμη λόγος για την αραίωση του προστατευτικού στρώματος της γης.

Η τρύπα του όζοντος εξαφανίζεται μόλις ο ήλιος αρχίσει να λάμπει και να αλληλεπιδρά με το οξυγόνο. Λόγω των ρευμάτων αέρα, το αέριο ανεβαίνει και γεμίζει το κενό που προκύπτει. Αυτή η θεωρία αποδεικνύει ότι η κυκλοφορία του όζοντος είναι σταθερή και αναπόφευκτη.

Άλλες αιτίες των τρυπών του όζοντος

Παρά το γεγονός ότι οι χημικές διεργασίες διαδραματίζουν κυρίαρχο ρόλο στο σχηματισμό των τρυπών του όζοντος, η ανθρώπινη επίδραση στη φύση δημιουργεί τις κύριες προϋποθέσεις. Τα φυσικά άτομα χλωρίου δεν είναι οι μόνες ουσίες που βλάπτουν το όζον. Το αέριο καταστρέφεται επίσης από την έκθεση σε υδρογόνο, βρώμιο και οξυγόνο. Οι λόγοι για την εμφάνιση αυτών των ενώσεων στον αέρα βρίσκονται στις ανθρώπινες δραστηριότητες στον πλανήτη. Τα προαπαιτούμενα είναι:

  • λειτουργία εργοστασίων και εργοστασίων·
  • έλλειψη εγκαταστάσεων θεραπείας·
  • ατμοσφαιρικές εκπομπές από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς·

Οι πυρηνικές εκρήξεις είχαν αρνητικές επιπτώσεις στην ακεραιότητα της ατμόσφαιρας. Οι συνέπειές τους εξακολουθούν να επηρεάζουν την οικολογία του πλανήτη. Τη στιγμή της έκρηξης σχηματίζεται μια τεράστια ποσότητα οξειδίων του αζώτου, τα οποία ανεβαίνοντας καταστρέφουν το αέριο που προστατεύει τη γη από την ακτινοβολία. Πάνω από 20 χρόνια δοκιμών, περισσότεροι από τρία εκατομμύρια τόνοι αυτής της ουσίας απελευθερώθηκαν στην ατμόσφαιρα.

Τα αεριωθούμενα αεροπλάνα έχουν καταστροφική επίδραση στο στρώμα του όζοντος. Όταν καίγεται καύσιμο στους στρόβιλους, απελευθερώνονται οξείδια του αζώτου, εισέρχονται απευθείας στην ατμόσφαιρα και καταστρέφουν τα μόρια του αερίου. Επί του παρόντος, από ένα εκατομμύριο τόνους εκπομπών αυτής της ουσίας, το ένα τρίτο προέρχεται από αεροπλάνα.

Φαίνεται ότι τα ορυκτά λιπάσματα είναι αβλαβή και χρήσιμα, αλλά στην πραγματικότητα έχουν επίσης επιζήμια επίδραση στην ατμόσφαιρα. Όταν αλληλεπιδρούν με βακτήρια, μετατρέπονται σε υποξείδιο του αζώτου και στη συνέχεια, υπό την επίδραση χημικών αντιδράσεων, αλλάζουν το σχήμα τους και γίνονται οξείδια.

Έτσι, η τρύπα του όζοντος είναι προϊόν όχι μόνο φυσικών φαινομένων, αλλά και ανθρώπινης επίδρασης στο περιβάλλον. Οι βιαστικές αποφάσεις μπορεί να οδηγήσουν σε απροσδόκητα αποτελέσματα.

Γιατί είναι επικίνδυνη η εξαφάνιση του στρώματος του όζοντος γύρω από τον πλανήτη;

Ο ήλιος είναι η πηγή θερμότητας και φωτός για τα πάντα στον πλανήτη. Τα ζώα, τα φυτά και οι άνθρωποι ευδοκιμούν χάρη στις ζωογόνους ακτίνες του. Αυτό το σημείωσαν οι άνθρωποι του αρχαίου κόσμου, οι οποίοι θεωρούσαν τον Θεό Ήλιο ως το κύριο είδωλο. Αλλά το αστέρι μπορεί επίσης να γίνει η αιτία του θανάτου της ζωής στον πλανήτη.

Μέσα από τις τρύπες του όζοντος που σχηματίζονται υπό την επίδραση του συνδυασμού ανθρώπου και φύσης, η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να φτάσει στη γη και να αποτεφρώσει όλα όσα κάποτε γαλουχήθηκαν. Οι επιβλαβείς συνέπειες για τον άνθρωπο είναι προφανείς. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι εάν το προστατευτικό αέριο ή το στρώμα του γίνει λεπτότερο κατά ένα τοις εκατό, τότε θα εμφανιστούν στη γη άλλοι επτά χιλιάδες ασθενείς με καρκίνο. Πρώτα απ 'όλα, το δέρμα των ανθρώπων θα υποφέρει και μετά άλλα όργανα.

Οι συνέπειες του σχηματισμού τρυπών του όζοντος επηρεάζουν όχι μόνο την ανθρωπότητα. Υποφέρει η βλάστηση, καθώς και η πανίδα και οι κάτοικοι της βαθιάς θάλασσας. Η μαζική εξαφάνισή τους είναι άμεση συνέπεια των διεργασιών που συμβαίνουν στον ήλιο και στην ατμόσφαιρα.

Τρόποι επίλυσης του προβλήματος

Οι λόγοι για την εμφάνιση των τρυπών του όζοντος στην ατμόσφαιρα είναι ποικίλοι, αλλά συνοψίζονται σε ένα ουσιαστικό γεγονός: αλόγιστη ανθρώπινη δραστηριότητα και νέες τεχνολογικές λύσεις. Τα φρέον που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα και καταστρέφουν το προστατευτικό της στρώμα είναι προϊόν της καύσης διαφόρων χημικών ουσιών.

Για να σταματήσουν αυτές οι διαδικασίες, χρειάζονται ριζικά νέες επιστημονικές εξελίξεις που θα καταστήσουν δυνατή την παραγωγή, την καύση, την παραγωγή και την πτήση χωρίς τη χρήση αζώτου, φθορίου και βρωμίου, καθώς και των παραγώγων τους.

Το πρόβλημα συνδέεται με την αναποτελεσματική παραγωγή και τις αγροτικές δραστηριότητες. Ήρθε η ώρα να σκεφτούμε:

  • σχετικά με την εγκατάσταση εγκαταστάσεων επεξεργασίας σε πίπες καπνίσματος·
  • για την αντικατάσταση των χημικών λιπασμάτων με οργανικά.
  • για τη μετάβαση των μεταφορών στην ηλεκτρική ενέργεια.

Τα τελευταία δεκαέξι χρόνια, από το 2000, έχουν γίνει πολλά. Οι επιστήμονες πέτυχαν εκπληκτικά αποτελέσματα: το μέγεθος της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική έχει μειωθεί κατά μια περιοχή ίση με την επικράτεια της Ινδίας.

Οι συνέπειες της απρόσεκτης και απρόσεκτης στάσης απέναντι στο περιβάλλον γίνονται ήδη αισθητές. Για να μην επιδεινωθεί η κατάσταση σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό, είναι απαραίτητο να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα σε παγκόσμιο επίπεδο.

Αυτή η τεράστια τρύπα στο στρώμα του όζοντος της γης ανακαλύφθηκε το 1985· εμφανίστηκε πάνω από την Ανταρκτική. Έχει διάμετρο πάνω από χίλια χιλιόμετρα και περίπου εννέα εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα σε έκταση.

Κάθε χρόνο τον Αύγουστο, η τρύπα εξαφανίζεται και συμβαίνει σαν να μην υπήρξε ποτέ αυτό το τεράστιο χάσμα του όζοντος.

Τρύπα του όζοντος - ορισμός

Η τρύπα του όζοντος είναι η μείωση ή η πλήρης απουσία συγκέντρωσης όζοντος στο στρώμα του όζοντος της Γης. Σύμφωνα με την έκθεση του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού και τη γενικά αποδεκτή θεωρία στην επιστήμη, μια σημαντική μείωση στη στιβάδα του όζοντος προκαλείται από έναν συνεχώς αυξανόμενο ανθρωπογενή παράγοντα - την απελευθέρωση φρεονών που περιέχουν βρώμιο και χλώριο.

Υπάρχει μια άλλη υπόθεση, σύμφωνα με την οποία η ίδια η διαδικασία σχηματισμού οπών στο στρώμα του όζοντος είναι φυσική και σε καμία περίπτωση δεν συνδέεται με τα αποτελέσματα των δραστηριοτήτων του ανθρώπινου πολιτισμού.

Ένας συνδυασμός παραγόντων προκαλεί μείωση της συγκέντρωσης του όζοντος στην ατμόσφαιρα. Ένα από τα κυριότερα είναι η καταστροφή των μορίων του όζοντος κατά τις αντιδράσεις με διάφορες ουσίες φυσικής και ανθρωπογενούς προέλευσης, καθώς και η απουσία ηλιακού φωτός και ακτινοβολίας κατά τον πολικό χειμώνα. Αυτό περιλαμβάνει την πολική δίνη, η οποία είναι ιδιαίτερα σταθερή και εμποδίζει τη διείσδυση του όζοντος από τα κυκλικά γεωγραφικά πλάτη, και τα προκύπτοντα στρατοσφαιρικά πολικά σύννεφα, η επιφάνεια της οποίας τα σωματίδια λειτουργούν ως καταλύτης για την αντίδραση διάσπασης του όζοντος.

Αυτοί οι παράγοντες είναι τυπικοί για την Ανταρκτική και στην Αρκτική η πολική δίνη είναι πολύ πιο αδύναμη λόγω του γεγονότος ότι δεν υπάρχει ηπειρωτική επιφάνεια εκεί. Η θερμοκρασία εδώ είναι υψηλότερη κατά ένα ποσό, σε αντίθεση με την Ανταρκτική. Τα πολικά στρατοσφαιρικά νέφη είναι λιγότερο κοινά στην Αρκτική και τείνουν να διασπώνται στις αρχές του φθινοπώρου.

Τι είναι το Όζον;

Το όζον είναι μια τοξική ουσία που είναι επιβλαβής για τον άνθρωπο. Σε μικρές ποσότητες έχει πολύ ευχάριστη μυρωδιά. Για να βεβαιωθείτε για αυτό, μπορείτε να κάνετε μια βόλτα στο δάσος κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας - τη στιγμή που θα απολαύσετε τον καθαρό αέρα, αλλά αργότερα θα αισθανθείτε πολύ άσχημα.

Υπό κανονικές συνθήκες, δεν υπάρχει πρακτικά όζον στον πυθμένα της ατμόσφαιρας της Γης - αυτή η ουσία υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στη στρατόσφαιρα, ξεκινώντας κάπου περίπου 11 χιλιόμετρα πάνω από τη γη και εκτείνεται σε 50-51 χιλιόμετρα. Το στρώμα του όζοντος βρίσκεται ακριβώς στην κορυφή, δηλαδή περίπου 51 χιλιόμετρα πάνω από τη γη. Αυτό το στρώμα απορροφά τις θανατηφόρες ακτίνες του ήλιου και έτσι προστατεύει τη ζωή μας και όχι μόνο τη δική μας.

Πριν από την ανακάλυψη των τρυπών του όζοντος, το όζον θεωρούνταν ουσία που δηλητηριάζει την ατμόσφαιρα. Θεωρήθηκε ότι η ατμόσφαιρα ήταν γεμάτη όζον και ότι αυτός ήταν ο κύριος ένοχος του «φαινόμενου του θερμοκηπίου», με το οποίο έπρεπε να γίνει κάτι.

Στο παρόν, η ανθρωπότητα, αντίθετα, προσπαθεί να λάβει μέτρα για την αποκατάσταση της στιβάδας του όζοντος, αφού το στρώμα του όζοντος γίνεται πιο λεπτό σε όλη τη Γη και όχι μόνο πάνω από την Ανταρκτική.

  • Τι είναι οι τρύπες του όζοντος;

    Δεν είναι μυστικό ότι ο πλανήτης μας Γη είναι μοναδικός στο ηλιακό σύστημα, αφού είναι ο μόνος πλανήτης στον οποίο υπάρχει ζωή. Και η προέλευση της ζωής στη Γη ήταν δυνατή χάρη σε μια ειδική προστατευτική μπάλα όζοντος, η οποία καλύπτει τον πλανήτη μας σε υψόμετρο 20-50 km. Τι είναι το όζον και γιατί χρειάζεται; Η ίδια η λέξη «όζον» μεταφράζεται από τα ελληνικά ως «μυρίζω», επειδή είναι η μυρωδιά του που μπορούμε να νιώσουμε μετά. Το όζον είναι ένα μπλε αέριο που αποτελείται από τριατομικά μόρια, ουσιαστικά ακόμη πιο συμπυκνωμένο οξυγόνο. Η σημασία του όζοντος είναι τεράστια, αφού είναι αυτό που προστατεύει τη Γη από τις βλαβερές συνέπειες των υπεριωδών ακτίνων που προέρχονται από τον Ήλιο. Δυστυχώς, εμείς οι άνθρωποι δεν εκτιμούμε αυτό που δημιουργήθηκε από τη φύση (ή τον Θεό) για δισεκατομμύρια χρόνια, και ένα από τα αποτελέσματα της καταστροφικής ανθρώπινης δραστηριότητας ήταν η εμφάνιση οπών του όζοντος, για τις οποίες θα μιλήσουμε στο σημερινό άρθρο.

    Τι είναι οι τρύπες του όζοντος;

    Αρχικά, ας ορίσουμε την ίδια την έννοια της «τρύπας του όζοντος» και τι είναι. Το γεγονός είναι ότι πολλοί άνθρωποι φαντάζονται λανθασμένα την τρύπα του όζοντος ως κάποιο είδος τρύπας στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας, ένα μέρος στο οποίο η σφαίρα του όζοντος απουσιάζει εντελώς. Στην πραγματικότητα, αυτό δεν είναι εντελώς αλήθεια, δεν είναι ότι απουσιάζει εντελώς, απλώς η συγκέντρωση του όζοντος στη θέση της τρύπας του όζοντος είναι αρκετές φορές χαμηλότερη από ό,τι θα έπρεπε. Ως αποτέλεσμα, είναι πιο εύκολο για τις υπεριώδεις ακτίνες να φτάσουν στην επιφάνεια του πλανήτη και να ασκήσουν την καταστροφική τους δράση ακριβώς στις περιοχές των τρυπών του όζοντος.

    Πού είναι οι τρύπες του όζοντος;

    Λοιπόν, σε αυτήν την περίπτωση, το φυσικό ερώτημα θα είναι σχετικά με τη θέση των τρυπών του όζοντος. Η πρώτη τρύπα του όζοντος στην ιστορία ανακαλύφθηκε το 1985 πάνω από την Ανταρκτική· σύμφωνα με τους επιστήμονες, η διάμετρος αυτής της τρύπας του όζοντος ήταν 1000 km. Επιπλέον, αυτή η τρύπα του όζοντος έχει μια πολύ περίεργη συμπεριφορά: εμφανίζεται κάθε φορά τον Αύγουστο και εξαφανίζεται στις αρχές του χειμώνα, για να εμφανιστεί ξανά τον Αύγουστο.

    Λίγο αργότερα, μια άλλη τρύπα του όζοντος, αν και μικρότερου μεγέθους, ανακαλύφθηκε πάνω από την Αρκτική. Σήμερα, πολλές μικρές τρύπες του όζοντος έχουν ανακαλυφθεί σε διαφορετικά μέρη, αλλά η τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική κατέχει την πρώτη θέση σε μέγεθος.

    Φωτογραφία της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική.

    Πώς σχηματίζονται οι τρύπες του όζοντος;

    Το γεγονός είναι ότι στους πόλους, λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας εκεί, σχηματίζονται στρατοσφαιρικά σύννεφα που περιέχουν κρυστάλλους πάγου. Όταν αυτά τα σύννεφα έρχονται σε επαφή με το μοριακό χλώριο που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα, συμβαίνει μια ολόκληρη σειρά γεγονότων χλωρίου, το αποτέλεσμα των οποίων είναι η καταστροφή των μορίων του όζοντος, μειώνοντας την ποσότητα του στην ατμόσφαιρα. Και ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια τρύπα του όζοντος.

    Αιτίες των τρυπών του όζοντος

    Ποιες είναι οι αιτίες των τρυπών του όζοντος; Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό το φαινόμενο, και ο σημαντικότερος από αυτούς είναι η μόλυνση του περιβάλλοντος. Πολλά εργοστάσια, εργοστάσια, σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής καυσαερίων εκπέμπουν στην ατμόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένου του δύσμοιρου χλωρίου, και αυτό, ήδη εισερχόμενο σε χημικές αντιδράσεις, κάνει μια έκρηξη στην ατμόσφαιρα.

    Επίσης, η εμφάνιση οπών του όζοντος διευκολύνθηκε πολύ από πυρηνικές δοκιμές που έγιναν τον περασμένο αιώνα. Κατά τη διάρκεια των πυρηνικών εκρήξεων, τα οξείδια του αζώτου εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, τα οποία, μπαίνοντας σε χημικές αντιδράσεις με το όζον, την καταστρέφουν επίσης.

    Τα αεροπλάνα που πετούν σε σύννεφα συμβάλλουν επίσης στην εμφάνιση τρυπών του όζοντος, καθώς κάθε πτήση τους συνοδεύεται από την απελευθέρωση του ίδιου οξειδίου του αζώτου στην ατμόσφαιρα, το οποίο είναι καταστροφικό για την προστατευτική μπάλα του όζοντος.

    Συνέπειες των τρυπών του όζοντος

    Οι συνέπειες της επέκτασης των τρυπών του όζοντος, φυσικά, δεν είναι οι πιο ρόδινες - λόγω της αυξημένης υπεριώδους ακτινοβολίας, ο αριθμός των ατόμων με καρκίνο του δέρματος μπορεί να αυξηθεί. Επιπλέον, η γενική ανοσία ενός ατόμου μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε πολλές άλλες ασθένειες. Ωστόσο, όχι μόνο οι άνθρωποι μπορούν να υποφέρουν από αυξημένη υπεριώδη ακτινοβολία που διέρχεται από την τρύπα του όζοντος, αλλά και, για παράδειγμα, οι κάτοικοι των ανώτερων στρωμάτων του ωκεανού: γαρίδες, καβούρια, φύκια. Γιατί οι τρύπες του όζοντος είναι επικίνδυνες για αυτούς; Όλα τα ίδια προβλήματα με την ανοσία.

    Πώς να αντιμετωπίσετε τις τρύπες του όζοντος

    Οι επιστήμονες έχουν προτείνει την ακόλουθη λύση στο πρόβλημα των τρυπών του όζοντος:

    • Ξεκινήστε να ρυθμίζετε την απελευθέρωση χημικών ουσιών που καταστρέφουν το όζον στην ατμόσφαιρα.
    • Ξεκινήστε να αποκαθιστάτε μεμονωμένα την ποσότητα του όζοντος στη θέση των τρυπών του όζοντος. Για να γίνει αυτό με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιώντας αεροσκάφη σε υψόμετρο 12-30 km, ψεκάστε ένα κομμάτι όζον στην ατμόσφαιρα. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ανάγκη για σημαντικό οικονομικό κόστος και, δυστυχώς, είναι αδύνατο να ψεκαστεί σημαντική ποσότητα όζοντος στην ατμόσφαιρα ταυτόχρονα με τις σύγχρονες τεχνολογίες.

    Τρύπες του όζοντος, βίντεο

    Και τέλος, ένα ενδιαφέρον ντοκιμαντέρ για τις τρύπες του όζοντος.

  • Τρύπες του όζοντος - «παιδιά» στρατοσφαιρικών δίνων

    Αν και υπάρχει ελάχιστο όζον στη σύγχρονη ατμόσφαιρα - όχι περισσότερο από το ένα τρία εκατομμύριο των άλλων αερίων - ο ρόλος του είναι εξαιρετικά μεγάλος: καθυστερεί τη σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία (το τμήμα βραχέων κυμάτων του ηλιακού φάσματος), η οποία καταστρέφει πρωτεΐνες και πυρηνικά οξέα. Επιπλέον, το στρατοσφαιρικό όζον είναι ένας σημαντικός κλιματικός παράγοντας που καθορίζει τις βραχυπρόθεσμες και τοπικές καιρικές αλλαγές.

    Ο ρυθμός των αντιδράσεων καταστροφής του όζοντος εξαρτάται από τους καταλύτες, οι οποίοι μπορεί να είναι είτε φυσικά οξείδια της ατμόσφαιρας είτε ουσίες που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα φυσικών καταστροφών (για παράδειγμα, ισχυρές ηφαιστειακές εκρήξεις). Ωστόσο, στο δεύτερο μισό του περασμένου αιώνα, ανακαλύφθηκε ότι ουσίες βιομηχανικής προέλευσης μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως καταλύτες για αντιδράσεις καταστροφής του όζοντος και η ανθρωπότητα ανησυχούσε σοβαρά...

    Το όζον (O3) είναι μια σχετικά σπάνια μοριακή μορφή οξυγόνου που αποτελείται από τρία άτομα. Αν και υπάρχει λίγο όζον στη σύγχρονη ατμόσφαιρα - όχι περισσότερο από το ένα τρία εκατομμυριοστό των άλλων αερίων - ο ρόλος του είναι εξαιρετικά μεγάλος: εμποδίζει τη σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία (το τμήμα βραχέων κυμάτων του ηλιακού φάσματος), η οποία καταστρέφει πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Ως εκ τούτου, πριν από την εμφάνιση της φωτοσύνθεσης - και, κατά συνέπεια, του ελεύθερου οξυγόνου και του στρώματος του όζοντος στην ατμόσφαιρα - ζωή θα μπορούσε να υπάρχει μόνο στο νερό.

    Επιπλέον, το στρατοσφαιρικό όζον είναι ένας σημαντικός κλιματικός παράγοντας που καθορίζει τις βραχυπρόθεσμες και τοπικές καιρικές αλλαγές. Με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας και τη μεταφορά ενέργειας σε άλλα αέρια, το όζον θερμαίνει τη στρατόσφαιρα και έτσι ρυθμίζει τη φύση των πλανητικών θερμικών και κυκλικών διεργασιών σε όλη την ατμόσφαιρα.

    Υπό φυσικές συνθήκες, τα ασταθή μόρια του όζοντος σχηματίζονται και αποσυντίθενται υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων της ζωντανής και άψυχης φύσης, και κατά τη διάρκεια της μακράς εξέλιξης αυτή η διαδικασία έχει φτάσει σε μια ορισμένη δυναμική ισορροπία. Ο ρυθμός των αντιδράσεων καταστροφής του όζοντος εξαρτάται από τους καταλύτες, οι οποίοι μπορεί να είναι είτε φυσικά οξείδια της ατμόσφαιρας είτε ουσίες που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα φυσικών καταστροφών (για παράδειγμα, ισχυρές ηφαιστειακές εκρήξεις).

    Ωστόσο, στο δεύτερο μισό του περασμένου αιώνα, ανακαλύφθηκε ότι ουσίες βιομηχανικής προέλευσης μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως καταλύτες για αντιδράσεις καταστροφής του όζοντος και η ανθρωπότητα ανησυχούσε σοβαρά. Η κοινή γνώμη ενθουσιάστηκε ιδιαίτερα από την ανακάλυψη της λεγόμενης «τρύπας» του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική.

    «Τρύπα» πάνω από την Ανταρκτική

    Μια αξιοσημείωτη απώλεια του στρώματος του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική - την τρύπα του όζοντος - ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1957, κατά τη διάρκεια του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους. Η πραγματική της ιστορία ξεκίνησε 28 χρόνια αργότερα με ένα άρθρο στο τεύχος Μαΐου του περιοδικού Φύση, όπου προτάθηκε ότι η αιτία της ανώμαλης άνοιξης στο ελάχιστο στην Ανταρκτική είναι η βιομηχανική (συμπεριλαμβανομένων των φρέον) ατμοσφαιρική ρύπανση (Farman et al., 1985).

    Διαπιστώθηκε ότι η τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική εμφανίζεται συνήθως μία φορά κάθε δύο χρόνια, διαρκεί περίπου τρεις μήνες και στη συνέχεια εξαφανίζεται. Δεν είναι μια διαμπερής τρύπα, όπως μπορεί να φαίνεται, αλλά μια κατάθλιψη, επομένως είναι πιο σωστό να μιλάμε για «χάσιμο του στρώματος του όζοντος». Δυστυχώς, όλες οι μετέπειτα μελέτες της τρύπας του όζοντος στόχευαν κυρίως στην απόδειξη της ανθρωπογενούς προέλευσής της (Roan, 1989).

    ΕΝΑ ΧΙΛΙΟΣΤΟ ΟΖΟΝΤΟΣ Το ατμοσφαιρικό όζον είναι ένα σφαιρικό στρώμα πάχους περίπου 90 km πάνω από την επιφάνεια της Γης και το όζον σε αυτό είναι άνισα κατανεμημένο. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του αερίου συγκεντρώνεται σε υψόμετρο 26–27 km στις τροπικές περιοχές, σε υψόμετρο 20–21 km στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και σε υψόμετρο 15–17 km στις πολικές περιοχές.
    Η συνολική περιεκτικότητα σε όζον (TOC), δηλαδή η ποσότητα του όζοντος στην ατμοσφαιρική στήλη σε ένα συγκεκριμένο σημείο, μετράται από την απορρόφηση και την εκπομπή της ηλιακής ακτινοβολίας. Η μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται είναι η λεγόμενη μονάδα Dobson (D.U.), που αντιστοιχεί στο πάχος του στρώματος του καθαρού όζοντος σε κανονική πίεση (760 mm Hg) και θερμοκρασία 0 ° C. Εκατό μονάδες Dobson αντιστοιχούν στο πάχος του στρώμα όζοντος 1 mm.
    Η ποσότητα του όζοντος στην ατμόσφαιρα παρουσιάζει καθημερινές, εποχιακές, ετήσιες και μακροπρόθεσμες διακυμάνσεις. Με παγκόσμιο μέσο όρο TO 290 DU, το πάχος της στιβάδας του όζοντος ποικίλλει ευρέως - από 90 έως 760 DU.
    Η περιεκτικότητα του όζοντος στην ατμόσφαιρα παρακολουθείται από ένα παγκόσμιο δίκτυο περίπου εκατόν πενήντα επίγειων οζονομετρικών σταθμών, πολύ άνισα κατανεμημένοι στην περιοχή της ξηράς. Ένα τέτοιο δίκτυο είναι πρακτικά ανίκανο να ανιχνεύσει ανωμαλίες στην παγκόσμια κατανομή του όζοντος, ακόμα κι αν το γραμμικό μέγεθος τέτοιων ανωμαλιών φτάνει χιλιάδες χιλιόμετρα. Πιο λεπτομερή δεδομένα για το όζον λαμβάνονται χρησιμοποιώντας οπτικό εξοπλισμό εγκατεστημένο σε τεχνητούς δορυφόρους της Γης.
    Πρέπει να σημειωθεί ότι μια ελαφρά μείωση του συνολικού όζοντος (TO) από μόνη της δεν είναι καταστροφική, ειδικά σε μεσαία και μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, επειδή τα σύννεφα και τα αερολύματα μπορούν επίσης να απορροφήσουν την υπεριώδη ακτινοβολία. Στην Κεντρική Σιβηρία, όπου ο αριθμός των ημερών με συννεφιά είναι υψηλός, υπάρχει ακόμη και ανεπάρκεια υπεριώδους ακτινοβολίας (περίπου 45% του ιατρικού κανόνα).

    Σήμερα, υπάρχουν διαφορετικές υποθέσεις σχετικά με τους χημικούς και δυναμικούς μηχανισμούς σχηματισμού οπών του όζοντος. Ωστόσο, πολλά γνωστά γεγονότα δεν ταιριάζουν στη χημική ανθρωπογενή θεωρία. Για παράδειγμα, αύξηση των επιπέδων του όζοντος στη στρατόσφαιρα σε ορισμένες γεωγραφικές περιοχές.

    Εδώ είναι η πιο «αφελή» ερώτηση: γιατί σχηματίζεται μια τρύπα στο νότιο ημισφαίριο, αν και τα φρέον παράγονται στο βόρειο, παρά το γεγονός ότι είναι άγνωστο αν υπάρχει αεροπορική επικοινωνία μεταξύ των ημισφαιρίων αυτή τη στιγμή;

    Μια αξιοσημείωτη απώλεια της στιβάδας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1957 και τρεις δεκαετίες αργότερα η ευθύνη επιρρίφθηκε στη βιομηχανία

    Καμία από τις υπάρχουσες θεωρίες δεν βασίζεται σε μεγάλης κλίμακας λεπτομερείς μετρήσεις του TOC και σε μελέτες διεργασιών που συμβαίνουν στη στρατόσφαιρα. Ήταν δυνατή η απάντηση στην ερώτηση σχετικά με τον βαθμό απομόνωσης της πολικής στρατόσφαιρας πάνω από την Ανταρκτική, καθώς και σε μια σειρά άλλων ερωτήσεων που σχετίζονται με το πρόβλημα του σχηματισμού οπών του όζοντος, μόνο με τη βοήθεια μιας νέας μεθόδου παρακολούθησης της ροής του αέρα κινήσεις που προτείνονται από τον V. B. Kashkin (Kashkin, Sukhinin, 2001; Kashkin et al., 2002).

    Οι ροές αέρα στην τροπόσφαιρα (μέχρι ύψους 10 km) παρακολουθούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα παρατηρώντας τις μεταφορικές και περιστροφικές κινήσεις των νεφών. Το όζον, στην πραγματικότητα, είναι επίσης ένα τεράστιο «σύννεφο» σε ολόκληρη την επιφάνεια της Γης και από τις αλλαγές στην πυκνότητά του μπορούμε να κρίνουμε την κίνηση των μαζών αέρα πάνω από 10 km, όπως ακριβώς γνωρίζουμε την κατεύθυνση του ανέμου κοιτάζοντας ένας συννεφιασμένος ουρανός μια συννεφιασμένη μέρα. Για τους σκοπούς αυτούς, η πυκνότητα του όζοντος θα πρέπει να μετράται σε σημεία του χωρικού πλέγματος σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα, κάθε 24 ώρες. Παρακολουθώντας πώς έχει αλλάξει το πεδίο του όζοντος, μπορείτε να υπολογίσετε τη γωνία περιστροφής του ανά ημέρα, την κατεύθυνση και την ταχύτητα κίνησης.

    ΑΠΑΓΟΡΕΥΣΗ ΤΩΝ ΦΡΕΟΝ - ΠΟΙΟΣ ΚΕΡΔΙΣΕ; Το 1973, οι Αμερικανοί S. Rowland και M. Molina ανακάλυψαν ότι τα άτομα χλωρίου που απελευθερώνονται από ορισμένες πτητικές τεχνητές χημικές ουσίες υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας μπορούν να καταστρέψουν το όζον της στρατόσφαιρας. Ανέδωσαν τον πρωταγωνιστικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία στα λεγόμενα φρέον (chlorofluorocarbons), τα οποία εκείνη την εποχή χρησιμοποιούνταν ευρέως σε οικιακά ψυγεία, κλιματιστικά, ως προωθητικό αέριο σε αερολύματα κ.λπ. Το 1995, αυτοί οι επιστήμονες μαζί με τον Π. Οι Crutzen τιμήθηκαν με το Νόμπελ Χημείας για την ανακάλυψή τους.
    Έχουν τεθεί περιορισμοί στην παραγωγή και χρήση χλωροφθορανθράκων και άλλων ουσιών που καταστρέφουν το όζον. Το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ για τις ουσίες που καταστρέφουν τη στιβάδα του όζοντος, το οποίο ελέγχει 95 ενώσεις, έχει υπογραφεί επί του παρόντος από περισσότερα από 180 κράτη. Ο νόμος της Ρωσικής Ομοσπονδίας για την προστασία του περιβάλλοντος έχει επίσης ένα ειδικό άρθρο αφιερωμένο
    προστασία της στιβάδας του όζοντος της Γης. Η απαγόρευση της παραγωγής και κατανάλωσης ουσιών που καταστρέφουν το όζον είχε σοβαρές οικονομικές και πολιτικές συνέπειες. Εξάλλου, τα φρέον έχουν πολλά πλεονεκτήματα: είναι χαμηλής τοξικότητας σε σύγκριση με άλλα ψυκτικά μέσα, χημικά σταθερά, μη εύφλεκτα και συμβατά με πολλά υλικά. Ως εκ τούτου, οι ηγέτες της χημικής βιομηχανίας, ειδικά στις Ηνωμένες Πολιτείες, ήταν αρχικά κατά της απαγόρευσης. Ωστόσο, αργότερα η εταιρεία DuPont προσχώρησε στην απαγόρευση, προτείνοντας τη χρήση υδροχλωροφθορανθράκων και υδροφθορανθράκων ως εναλλακτική λύση στα φρέον.
    Στις δυτικές χώρες, έχει ξεκινήσει μια «έκρηξη» με την αντικατάσταση παλαιών ψυγείων και κλιματιστικών με νέα που δεν περιέχουν ουσίες που καταστρέφουν το όζον, αν και τέτοιες τεχνικές συσκευές έχουν χαμηλότερη απόδοση, είναι λιγότερο αξιόπιστες, καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια και είναι επίσης περισσότερες ακριβός. Οι εταιρείες που ήταν οι πρώτες που χρησιμοποίησαν νέα ψυκτικά ωφελήθηκαν και έκαναν τεράστια κέρδη. Μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι απώλειες από την απαγόρευση των χλωροφθορανθράκων ανήλθαν σε δεκάδες, αν όχι περισσότερες, δισεκατομμυρίων δολαρίων. Έχει προκύψει μια άποψη ότι η λεγόμενη πολιτική διατήρησης του όζοντος θα μπορούσε να είχε εμπνευστεί από τους ιδιοκτήτες μεγάλων χημικών εταιρειών προκειμένου να ενισχύσουν τη μονοπωλιακή τους θέση στην παγκόσμια αγορά

    Χρησιμοποιώντας μια νέα μέθοδο, η δυναμική της στιβάδας του όζοντος μελετήθηκε το 2000, όταν παρατηρήθηκε μια μεγάλη τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική (Kashkin et al., 2002). Για να γίνει αυτό, χρησιμοποίησαν δορυφορικά δεδομένα για την πυκνότητα του όζοντος σε όλο το νότιο ημισφαίριο, από τον ισημερινό μέχρι τον πόλο. Ως αποτέλεσμα, διαπιστώθηκε ότι η περιεκτικότητα σε όζον είναι ελάχιστη στο κέντρο της χοάνης της λεγόμενης περιπολικής δίνης, η οποία σχηματίστηκε πάνω από τον πόλο, την οποία θα συζητήσουμε λεπτομερώς παρακάτω. Με βάση αυτά τα δεδομένα, διατυπώθηκε μια υπόθεση για τον φυσικό μηχανισμό σχηματισμού «τρυπών» του όζοντος.

    Παγκόσμια δυναμική της στρατόσφαιρας: μια υπόθεση

    Οι κυκλικές δίνες σχηματίζονται όταν οι στρατοσφαιρικές αέριες μάζες κινούνται προς τις μεσημβρινές και γεωγραφικές κατευθύνσεις. Πώς συμβαίνει αυτό; Στον θερμό ισημερινό η στρατόσφαιρα είναι υψηλότερη και στον ψυχρό πόλο είναι χαμηλότερη. Τα ρεύματα αέρα (μαζί με το όζον) κυλούν από τη στρατόσφαιρα σαν να κατεβαίνουν από έναν λόφο και κινούνται όλο και πιο γρήγορα από τον ισημερινό στον πόλο. Η κίνηση από τα δυτικά προς τα ανατολικά συμβαίνει υπό την επίδραση της δύναμης Coriolis που σχετίζεται με την περιστροφή της Γης. Ως αποτέλεσμα, οι ροές αέρα φαίνονται να τυλίγονται, σαν νήματα σε έναν άξονα, στο νότιο και στο βόρειο ημισφαίριο.

    Η «άτρακτος» των μαζών αέρα περιστρέφεται καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και στα δύο ημισφαίρια, αλλά είναι πιο έντονη στο τέλος του χειμώνα και στις αρχές της άνοιξης, επειδή το ύψος της στρατόσφαιρας στον ισημερινό παραμένει σχεδόν αμετάβλητο καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και στους πόλους είναι υψηλότερο το καλοκαίρι και χαμηλότερο το χειμώνα, όταν έχει ιδιαίτερα κρύο.

    Το στρώμα του όζοντος στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη δημιουργείται από μια ισχυρή εισροή από τον ισημερινό, καθώς και από φωτοχημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν in situ. Όμως το όζον στην πολική περιοχή οφείλει την προέλευσή του κυρίως στον ισημερινό και τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και η περιεκτικότητά του εκεί είναι αρκετά χαμηλή. Οι φωτοχημικές αντιδράσεις στον πόλο, όπου οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε χαμηλή γωνία, προχωρούν αργά και ένα σημαντικό μέρος του όζοντος που προέρχεται από τον ισημερινό καταφέρνει να καταστραφεί στην πορεία.

    Με βάση δορυφορικά δεδομένα για την πυκνότητα του όζοντος, υποτέθηκε ένας φυσικός μηχανισμός για το σχηματισμό οπών του όζοντος

    Αλλά οι αέριες μάζες δεν κινούνται πάντα με αυτόν τον τρόπο. Τους πιο κρύους χειμώνες, όταν η στρατόσφαιρα πάνω από τον πόλο πέφτει πολύ χαμηλά πάνω από την επιφάνεια της Γης και η «γλίστρα» γίνεται ιδιαίτερα απότομη, η κατάσταση αλλάζει. Τα στρατοσφαιρικά ρεύματα κυλούν τόσο γρήγορα που το αποτέλεσμα είναι γνωστό σε όποιον έχει παρακολουθήσει το νερό να ρέει μέσα από μια τρύπα σε μια μπανιέρα. Έχοντας φτάσει σε μια ορισμένη ταχύτητα, το νερό αρχίζει να περιστρέφεται γρήγορα και μια χαρακτηριστική χοάνη σχηματίζεται γύρω από την τρύπα, που δημιουργείται από φυγόκεντρη δύναμη.

    Κάτι παρόμοιο συμβαίνει στην παγκόσμια δυναμική των στρατοσφαιρικών ροών. Όταν οι ροές αέρα της στρατόσφαιρας αποκτούν αρκετά υψηλή ταχύτητα, η φυγόκεντρη δύναμη αρχίζει να τις ωθεί μακριά από τους πόλους προς τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Ως αποτέλεσμα, οι μάζες αέρα μετακινούνται από τον ισημερινό και από τον πόλο η μία προς την άλλη, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό ενός ταχέως περιστρεφόμενου «άξονα» δίνης στην περιοχή του μέσου γεωγραφικού πλάτους.

    Η ανταλλαγή αέρα μεταξύ της ισημερινής και της πολικής περιοχής σταματά· το όζον δεν ρέει από τον ισημερινό και από τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη προς τον πόλο. Επιπλέον, το όζον που παραμένει στον πόλο, όπως σε μια φυγόκεντρο, πιέζεται προς τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη με φυγόκεντρο δύναμη, καθώς είναι βαρύτερο από τον αέρα. Ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση του όζοντος μέσα στη χοάνη πέφτει απότομα - μια "τρύπα" του όζοντος σχηματίζεται πάνω από τον πόλο και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη - μια περιοχή υψηλής περιεκτικότητας σε όζον που αντιστοιχεί στον "άξονα" της κυκλικής δίνης.

    Την άνοιξη, η στρατόσφαιρα της Ανταρκτικής θερμαίνεται και ανεβαίνει ψηλότερα - η χοάνη εξαφανίζεται. Η αεροπορική επικοινωνία μεταξύ μεσαίων και μεγάλων γεωγραφικών πλάτη αποκαθίσταται και οι φωτοχημικές αντιδράσεις του σχηματισμού όζοντος επιταχύνονται. Η τρύπα του όζοντος εξαφανίζεται πριν από έναν άλλο ιδιαίτερα κρύο χειμώνα στο Νότιο Πόλο.

    Τι υπάρχει στην Αρκτική;

    Αν και η δυναμική των ροών της στρατόσφαιρας και, κατά συνέπεια, της στιβάδας του όζοντος στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο είναι γενικά παρόμοια, η τρύπα του όζοντος εμφανίζεται μόνο από καιρό σε καιρό πάνω από το Νότιο Πόλο. Δεν υπάρχουν τρύπες του όζοντος πάνω από τον Βόρειο Πόλο, επειδή οι χειμώνες εκεί είναι πιο ήπιοι και η στρατόσφαιρα δεν πέφτει ποτέ αρκετά χαμηλά ώστε τα ρεύματα του αέρα να φτάσουν την ταχύτητα που απαιτείται για να σχηματιστεί μια τρύπα.

    Αν και η κυκλική δίνη σχηματίζεται επίσης στο βόρειο ημισφαίριο, οι τρύπες του όζοντος δεν παρατηρούνται εκεί λόγω ηπιότερων χειμώνων από ό,τι στο νότιο ημισφαίριο

    Υπάρχει μια άλλη σημαντική διαφορά. Στο νότιο ημισφαίριο, η περιστροφική δίνη περιστρέφεται σχεδόν δύο φορές πιο γρήγορα από ό,τι στο βόρειο ημισφαίριο. Και αυτό δεν προκαλεί έκπληξη: η Ανταρκτική περιβάλλεται από θάλασσες και υπάρχει ένα κυκλικό θαλάσσιο ρεύμα γύρω της - ουσιαστικά, γιγάντιες μάζες νερού και αέρα περιστρέφονται μαζί. Η εικόνα είναι διαφορετική στο βόρειο ημισφαίριο: στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη υπάρχουν ηπείροι με οροσειρές και η τριβή της αέριας μάζας στην επιφάνεια της γης δεν επιτρέπει στην κυκλική δίνη να αποκτήσει αρκετά υψηλή ταχύτητα.

    Ωστόσο, στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου, μερικές φορές εμφανίζονται μικρές «τρύπες» του όζοντος διαφορετικής προέλευσης. από που έρχονται; Η κίνηση του αέρα στη στρατόσφαιρα των μεσαίων γεωγραφικών πλάτη του ορεινού βόρειου ημισφαιρίου μοιάζει με την κίνηση του νερού σε ένα ρηχό ρεύμα με βραχώδη βυθό, όταν σχηματίζονται πολυάριθμες δίνες στην επιφάνεια του νερού. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου, ο ρόλος της τοπογραφίας της κάτω επιφάνειας παίζεται από τις διαφορές θερμοκρασίας στα όρια των ηπείρων και των ωκεανών, των οροσειρών και των πεδιάδων.

    Μια απότομη αλλαγή της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης οδηγεί στο σχηματισμό κάθετων ροών στην τροπόσφαιρα. Οι στρατοσφαιρικοί άνεμοι, συναντώντας αυτές τις ροές, δημιουργούν δίνες που μπορούν να περιστρέφονται και προς τις δύο κατευθύνσεις με ίση πιθανότητα. Στο εσωτερικό τους εμφανίζονται περιοχές με χαμηλή περιεκτικότητα σε όζον, δηλαδή τρύπες του όζοντος πολύ μικρότερες σε μέγεθος από ό,τι στο Νότιο Πόλο. Και πρέπει να σημειωθεί ότι τέτοιες δίνες με διαφορετικές κατευθύνσεις περιστροφής ανακαλύφθηκαν με την πρώτη προσπάθεια.

    Έτσι, η δυναμική των ροών του στρατοσφαιρικού αέρα, την οποία παρακολουθήσαμε παρατηρώντας το νέφος του όζοντος, μας επιτρέπει να παρέχουμε μια εύλογη εξήγηση για τον μηχανισμό σχηματισμού της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική. Προφανώς, παρόμοιες αλλαγές στο στρώμα του όζοντος, που προκαλούνται από αεροδυναμικά φαινόμενα στη στρατόσφαιρα, έλαβαν χώρα πολύ πριν από την έλευση του ανθρώπου.

    Όλα τα παραπάνω δεν σημαίνουν ότι τα φρέον και άλλα αέρια βιομηχανικής προέλευσης δεν έχουν καταστροφική επίδραση στη στιβάδα του όζοντος. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη ανακαλύψει ποια είναι η σχέση μεταξύ φυσικών και ανθρωπογενών παραγόντων που επηρεάζουν το σχηματισμό τρυπών του όζοντος· είναι απαράδεκτο να συνάγονται βιαστικά συμπεράσματα για τόσο σημαντικά ζητήματα.

    Πρόσφατα, οι εφημερίδες και τα περιοδικά είναι γεμάτα άρθρα σχετικά με το ρόλο της στιβάδας του όζοντος, στα οποία οι άνθρωποι τρομάζουν από πιθανά προβλήματα στο μέλλον. Μπορείτε να ακούσετε από επιστήμονες για τις επερχόμενες κλιματικές αλλαγές, οι οποίες θα επηρεάσουν αρνητικά όλη τη ζωή στη Γη. Θα μετατραπεί πραγματικά ένας πιθανός κίνδυνος μακριά από τους ανθρώπους σε τέτοια φρικτά γεγονότα για όλους τους γήινους; Ποιες συνέπειες αναμένει η ανθρωπότητα από την καταστροφή του στρώματος του όζοντος;

    Η διαδικασία σχηματισμού και η σημασία του στρώματος του όζοντος

    Το όζον είναι ένα παράγωγο του οξυγόνου. Ενώ βρίσκονται στη στρατόσφαιρα, τα μόρια οξυγόνου εκτίθενται χημικά στην υπεριώδη ακτινοβολία, μετά την οποία διασπώνται σε ελεύθερα άτομα, τα οποία, με τη σειρά τους, έχουν την ικανότητα να συνδυάζονται με άλλα μόρια. Με αυτή την αλληλεπίδραση των μορίων και των ατόμων οξυγόνου με τρίτα σώματα, προκύπτει μια νέα ουσία - έτσι σχηματίζεται το όζον.

    Όντας στη στρατόσφαιρα, επηρεάζει το θερμικό καθεστώς της Γης και την υγεία του πληθυσμού της. Ως πλανητικός «φύλακας», το όζον απορροφά την υπερβολική υπεριώδη ακτινοβολία. Ωστόσο, όταν εισέρχεται στην κατώτερη ατμόσφαιρα σε μεγάλες ποσότητες, γίνεται αρκετά επικίνδυνο για το ανθρώπινο είδος.

    Μια ατυχής ανακάλυψη από επιστήμονες - μια τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική

    Η διαδικασία της καταστροφής της στιβάδας του όζοντος έχει αποτελέσει αντικείμενο πολλών συζητήσεων μεταξύ των επιστημόνων σε όλο τον κόσμο από τα τέλη της δεκαετίας του '60. Εκείνα τα χρόνια, οι περιβαλλοντολόγοι άρχισαν να εγείρουν το πρόβλημα των εκπομπών προϊόντων καύσης στην ατμόσφαιρα με τη μορφή υδρατμών και οξειδίων του αζώτου, τα οποία παράγονταν από κινητήρες αεριωθούμενων πυραύλων και αεροσκαφών. Η ανησυχία ήταν ότι το οξείδιο του αζώτου που εκπέμπεται από αεροσκάφη σε υψόμετρο 25 χιλιομέτρων, όπου σχηματίζεται η ασπίδα της Γης, μπορεί να καταστρέψει το όζον. Το 1985, η British Antarctic Survey κατέγραψε μείωση 40% στη συγκέντρωση του όζοντος στην ατμόσφαιρα πάνω από τη βάση τους στο Hally Bay.

    Μετά τους Βρετανούς επιστήμονες, πολλοί άλλοι ερευνητές φώτισαν αυτό το πρόβλημα. Κατάφεραν να σκιαγραφήσουν μια περιοχή με χαμηλά επίπεδα όζοντος ήδη έξω από τη νότια ήπειρο. Εξαιτίας αυτού, άρχισε να δημιουργείται το πρόβλημα του σχηματισμού τρύπας του όζοντος. Αμέσως μετά, ανακαλύφθηκε μια άλλη τρύπα του όζοντος, αυτή τη φορά στην Αρκτική. Ωστόσο, ήταν μικρότερο σε μέγεθος, με διαρροή όζοντος έως και 9%.

    Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι το 1979-1990 η συγκέντρωση αυτού του αερίου στην ατμόσφαιρα της γης μειώθηκε κατά περίπου 5%.

    Καταστροφή της στιβάδας του όζοντος: εμφάνιση τρυπών του όζοντος

    Το πάχος του στρώματος του όζοντος μπορεί να είναι 3-4 mm, οι μέγιστες τιμές του βρίσκονται στους πόλους και οι ελάχιστες του βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού. Η υψηλότερη συγκέντρωση αερίου μπορεί να βρεθεί 25 χιλιόμετρα στη στρατόσφαιρα πάνω από την Αρκτική. Πυκνά στρώματα εντοπίζονται μερικές φορές σε υψόμετρα έως και 70 km, συνήθως στις τροπικές περιοχές. Η τροπόσφαιρα δεν περιέχει πολύ όζον επειδή είναι πολύ ευαίσθητη σε εποχιακές αλλαγές και σε διάφορους τύπους ρύπανσης.

    Μόλις η συγκέντρωση του αερίου μειωθεί κατά ένα τοις εκατό, υπάρχει άμεση αύξηση της έντασης της υπεριώδους ακτινοβολίας πάνω από την επιφάνεια της γης κατά 2%. Η επίδραση των υπεριωδών ακτίνων στα πλανητικά οργανικά συγκρίνεται με την ιονίζουσα ακτινοβολία.

    Η εξάντληση του στρώματος του όζοντος θα μπορούσε να προκαλέσει καταστροφές που σχετίζονται με υπερβολική θέρμανση, αυξημένες ταχύτητες ανέμου και κυκλοφορία του αέρα, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες περιοχές της ερήμου και να μειώσουν τις γεωργικές αποδόσεις.

    Συνάντηση με το όζον στην καθημερινή ζωή

    Μερικές φορές μετά τη βροχή, ειδικά το καλοκαίρι, ο αέρας γίνεται ασυνήθιστα φρέσκος και ευχάριστος και οι άνθρωποι λένε ότι «μυρίζει όζον». Αυτή δεν είναι καθόλου μεταφορική διατύπωση. Μάλιστα, κάποιο μέρος του όζοντος φτάνει στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας με ρεύματα αέρα. Αυτός ο τύπος αερίου θεωρείται το λεγόμενο ευεργετικό όζον, το οποίο φέρνει μια αίσθηση εξαιρετικής φρεσκάδας στην ατμόσφαιρα. Κυρίως τέτοια φαινόμενα παρατηρούνται μετά από καταιγίδες.

    Ωστόσο, υπάρχει επίσης ένας πολύ επιβλαβής τύπος όζοντος που είναι εξαιρετικά επικίνδυνος για τους ανθρώπους. Παράγεται από καυσαέρια και βιομηχανικές εκπομπές και όταν εκτίθεται στις ακτίνες του ήλιου, εισέρχεται σε φωτοχημική αντίδραση. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται ο σχηματισμός του λεγόμενου όζοντος σε επίπεδο εδάφους, το οποίο είναι εξαιρετικά επιβλαβές για την ανθρώπινη υγεία.

    Ουσίες που καταστρέφουν το στρώμα του όζοντος: η επίδραση των φρέον

    Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι τα φρέον, τα οποία χρησιμοποιούνται μαζικά για τη φόρτιση ψυγείων και κλιματιστικών, καθώς και πολλά δοχεία αεροζόλ, προκαλούν την καταστροφή της στιβάδας του όζοντος. Έτσι, αποδεικνύεται ότι σχεδόν κάθε άτομο έχει το χέρι στην καταστροφή του στρώματος του όζοντος.

    Οι αιτίες των οπών του όζοντος είναι ότι τα μόρια του φρέον αντιδρούν με τα μόρια του όζοντος. Η ηλιακή ακτινοβολία αναγκάζει τα φρέον να απελευθερώνουν χλώριο. Ως αποτέλεσμα, το όζον διασπάται, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ατομικό και συνηθισμένο οξυγόνο. Σε μέρη όπου συμβαίνουν τέτοιες αλληλεπιδράσεις, εμφανίζεται το πρόβλημα της καταστροφής του όζοντος και εμφανίζονται τρύπες του όζοντος.

    Φυσικά, η μεγαλύτερη βλάβη στο στρώμα του όζοντος προκαλείται από τις βιομηχανικές εκπομπές, αλλά η οικιακή χρήση παρασκευασμάτων που περιέχουν φρέον, με τον έναν ή τον άλλο τρόπο, έχει επίσης αντίκτυπο στην καταστροφή του όζοντος.

    Προστασία της στιβάδας του όζοντος

    Αφού οι επιστήμονες τεκμηρίωσαν ότι το στρώμα του όζοντος εξακολουθεί να καταστρέφεται και εμφανίζονται τρύπες του όζοντος, οι πολιτικοί άρχισαν να σκέφτονται για τη διατήρησή του. Έχουν πραγματοποιηθεί διαβουλεύσεις και συναντήσεις σε όλο τον κόσμο για αυτά τα θέματα. Σε αυτές συμμετείχαν εκπρόσωποι όλων των κρατών με ανεπτυγμένη βιομηχανία.

    Έτσι, το 1985 εγκρίθηκε η Σύμβαση για την Προστασία της Στιβάδας του Όζοντος. Εκπρόσωποι από σαράντα τέσσερα κράτη που συμμετέχουν στη διάσκεψη υπέγραψαν αυτό το έγγραφο. Ένα χρόνο αργότερα, υπογράφηκε ένα άλλο σημαντικό έγγραφο που ονομάζεται Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ. Σύμφωνα με τις διατάξεις του, θα έπρεπε να έχει υπάρξει σημαντικός περιορισμός της παγκόσμιας παραγωγής και κατανάλωσης ουσιών που οδηγούν σε καταστροφή του όζοντος.

    Ωστόσο, ορισμένα κράτη ήταν απρόθυμα να υποταχθούν σε τέτοιους περιορισμούς. Στη συνέχεια, καθορίστηκαν συγκεκριμένες ποσοστώσεις για επικίνδυνες εκπομπές στην ατμόσφαιρα για κάθε κράτος.

    Προστασία της στιβάδας του όζοντος στη Ρωσία

    Σύμφωνα με την ισχύουσα ρωσική νομοθεσία, η νομική προστασία της στιβάδας του όζοντος είναι ένας από τους σημαντικότερους τομείς προτεραιότητας. Η νομοθεσία που σχετίζεται με την προστασία του περιβάλλοντος ρυθμίζει έναν κατάλογο προστατευτικών μέτρων που στοχεύουν στην προστασία αυτού του φυσικού αντικειμένου από διάφορους τύπους ζημιών, ρύπανσης, καταστροφής και εξάντλησης. Έτσι, το άρθρο 56 της Νομοθεσίας περιγράφει ορισμένες δραστηριότητες που σχετίζονται με την προστασία της στιβάδας του όζοντος του πλανήτη:

    • Οργανισμοί για την παρακολούθηση της επίδρασης της τρύπας του όζοντος.
    • Συνεχής έλεγχος της κλιματικής αλλαγής.
    • Αυστηρή συμμόρφωση με το ρυθμιστικό πλαίσιο για τις επιβλαβείς εκπομπές στην ατμόσφαιρα.
    • Ρύθμιση της παραγωγής χημικών ενώσεων που καταστρέφουν το στρώμα του όζοντος.
    • Εφαρμογή κυρώσεων και ποινών για παράβαση του νόμου.

    Πιθανές λύσεις και πρώτα αποτελέσματα

    Πρέπει να ξέρετε ότι οι τρύπες του όζοντος δεν είναι μόνιμο φαινόμενο. Με τη μείωση της ποσότητας των επιβλαβών εκπομπών στην ατμόσφαιρα, αρχίζει μια σταδιακή σύσφιξη των οπών του όζοντος - ενεργοποιούνται μόρια όζοντος από γειτονικές περιοχές. Ωστόσο, ταυτόχρονα, εμφανίζεται ένας άλλος παράγοντας κινδύνου - οι γειτονικές περιοχές στερούνται σημαντική ποσότητα όζοντος, τα στρώματα γίνονται πιο λεπτά.

    Οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο συνεχίζουν να ασχολούνται με την έρευνα και τρομάζουν από τα ζοφερά συμπεράσματα. Υπολόγισαν ότι εάν η παρουσία του όζοντος μειωνόταν μόλις κατά 1% στην ανώτερη ατμόσφαιρα, θα υπήρχε αύξηση του καρκίνου του δέρματος έως και 3-6%. Επιπλέον, μια μεγάλη ποσότητα υπεριωδών ακτίνων θα επηρεάσει αρνητικά το ανοσοποιητικό σύστημα των ανθρώπων. Θα γίνουν πιο ευάλωτα σε μια μεγάλη ποικιλία λοιμώξεων.

    Είναι πιθανό αυτό να εξηγεί πραγματικά το γεγονός ότι στον 21ο αιώνα ο αριθμός των κακοήθων όγκων αυξάνεται. Τα αυξανόμενα επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας επηρεάζουν επίσης αρνητικά τη φύση. Συμβαίνει η καταστροφή των κυττάρων στα φυτά, αρχίζει η διαδικασία της μετάλλαξης, με αποτέλεσμα να παράγεται λιγότερο οξυγόνο.

    Θα αντιμετωπίσει η ανθρωπότητα τις προκλήσεις που έρχονται;

    Σύμφωνα με τα τελευταία στατιστικά στοιχεία, η ανθρωπότητα βρίσκεται αντιμέτωπη με μια παγκόσμια καταστροφή. Ωστόσο, η επιστήμη έχει και αισιόδοξες αναφορές. Μετά την υιοθέτηση της Σύμβασης για την Προστασία της Στιβάδας του Όζοντος, όλη η ανθρωπότητα αναμίχθηκε στο πρόβλημα της διατήρησης της στιβάδας του όζοντος. Μετά την ανάπτυξη μιας σειράς απαγορευτικών και προστατευτικών μέτρων, η κατάσταση σταθεροποιήθηκε ελαφρώς. Έτσι, ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι εάν όλη η ανθρωπότητα ασχοληθεί με τη βιομηχανική παραγωγή εντός λογικών ορίων, το πρόβλημα των τρυπών του όζοντος μπορεί να λυθεί με επιτυχία.

    Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, αφήστε τις στα σχόλια κάτω από το άρθρο. Εμείς ή οι επισκέπτες μας θα χαρούμε να τους απαντήσουμε