ओजोन छिद्र कैसे बनते हैं? सबसे बड़ा ओजोन छिद्र ओजोन छिद्र मानवजनित उत्सर्जन के परिणामस्वरूप बनते हैं।

पृथ्वी को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि इसका अद्वितीय पारिस्थितिकी तंत्र संरक्षित है। इन उद्देश्यों की पूर्ति वायुमंडल की परतों द्वारा की जाती है जो ग्रह को पराबैंगनी किरणों, विकिरण और अंतरिक्ष मलबे के प्रवेश से बचाती हैं। प्रकृति में, सब कुछ परिपूर्ण है, और इसकी संरचना में हस्तक्षेप से विभिन्न प्रलय और स्थापित व्यवस्था में व्यवधान होता है। 20वीं सदी के अंत में, एक स्पष्ट समस्या उभर कर सामने आई जो पूरी मानवता को प्रभावित करती है। अंटार्कटिक क्षेत्र में बने ओजोन छिद्र ने दुनिया भर के वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया। पर्यावरण की गंभीर स्थिति को एक और गंभीर समस्या ने बढ़ा दिया है।

यह पाया गया कि पृथ्वी की सतह के चारों ओर ओजोन परत में एक हजार किलोमीटर से अधिक आकार का अंतर बन गया था। विकिरण इसके माध्यम से प्रवेश करता है, जो लोगों, जानवरों और वनस्पतियों पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। बाद में कई और स्थानों पर ओजोन छिद्र और गैस आवरण के पतले होने की खोज की गई, जिससे सार्वजनिक हलकों में हलचल मच गई।

समस्या का सार

ओजोन पराबैंगनी किरणों के संपर्क में आने वाली ऑक्सीजन से बनता है। इस प्रतिक्रिया के कारण, ग्रह गैस की एक परत में ढक जाता है जिसके माध्यम से विकिरण प्रवेश नहीं कर सकता है। यह परत सतह से 25-50 किलोमीटर की ऊंचाई पर स्थित होती है। ओजोन की मोटाई बहुत बड़ी नहीं है, लेकिन यह ग्रह पर सभी जीवित चीजों के अस्तित्व के लिए काफी है।

ओजोन छिद्र क्या है यह पिछली सदी के 80 के दशक में पता चला था। यह सनसनीखेज खोज अंग्रेजी वैज्ञानिकों ने की थी। जिन स्थानों पर ओजोन नष्ट हो जाता है, वहां गैस पूरी तरह से अनुपस्थित नहीं होती है, इसकी सांद्रता 30% के महत्वपूर्ण स्तर तक कम हो जाती है; समताप मंडल परत में बना अंतराल पराबैंगनी किरणों को जमीन तक जाने की अनुमति देता है, जो जीवित जीवों को जलाने में सक्षम हैं।

इस तरह का पहला छेद 1985 में खोजा गया था। इसका स्थान अंटार्कटिका है। ओजोन छिद्र के विस्तार का चरम समय अगस्त था, और सर्दियों तक गैस सघन हो गई और व्यावहारिक रूप से समतापमंडलीय परत में छिद्र को बंद कर दिया। गंभीर ऊंचाई वाले बिंदु जमीन से 19 किलोमीटर की दूरी पर स्थित हैं।

दूसरा ओजोन छिद्र आर्कटिक के ऊपर दिखाई दिया है। इसका आकार बहुत छोटा था, लेकिन अन्यथा इसमें आश्चर्यजनक समानता थी। महत्वपूर्ण ऊँचाइयाँ और लुप्त होने का समय मेल खाता था। वर्तमान में जगह-जगह ओजोन छिद्र दिखाई देने लगे हैं।

ओजोन परत कैसे पतली हो जाती है?

वैज्ञानिक ओजोन परत के पतले होने की समस्या का कारण विश्व के ध्रुवों पर होने वाली प्राकृतिक घटनाओं को मानते हैं। उनके सिद्धांत के अनुसार लंबी ध्रुवीय रातों के दौरान सूर्य की किरणें पृथ्वी तक नहीं पहुंच पाती हैं और ऑक्सीजन से ओजोन नहीं बन पाती है। इस संबंध में, क्लोरीन की उच्च सामग्री वाले बादल बनते हैं। यह वह गैस है जो उस गैस को नष्ट कर देती है जो ग्रह की रक्षा के लिए बहुत आवश्यक है।

पृथ्वी ज्वालामुखीय गतिविधि के दौर से गुज़री। इससे ओजोन परत की मोटाई पर भी हानिकारक प्रभाव पड़ा। वायुमंडल में दहन उत्पादों के उत्सर्जन ने समताप मंडल की पहले से ही पतली परत को नष्ट कर दिया। हवा में फ़्रीऑन का निकलना पृथ्वी की सुरक्षात्मक परत के पतले होने का एक और कारण है।

जैसे ही सूर्य चमकने लगता है और ऑक्सीजन के साथ संपर्क करने लगता है, ओजोन छिद्र गायब हो जाता है। वायु धाराओं के कारण, गैस ऊपर उठती है और परिणामी शून्य को भर देती है। यह सिद्धांत सिद्ध करता है कि ओजोन का परिसंचरण निरंतर और अपरिहार्य है।

ओजोन छिद्र के अन्य कारण

इस तथ्य के बावजूद कि रासायनिक प्रक्रियाएं ओजोन छिद्रों के निर्माण में प्रमुख भूमिका निभाती हैं, प्रकृति पर मानव प्रभाव मुख्य पूर्व शर्त बनाता है। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले क्लोरीन परमाणु ही एकमात्र पदार्थ नहीं हैं जो ओजोन को नुकसान पहुंचाते हैं। हाइड्रोजन, ब्रोमीन और ऑक्सीजन के संपर्क में आने से भी गैस नष्ट हो जाती है। हवा में इन यौगिकों की उपस्थिति का कारण ग्रह पर मानवीय गतिविधियाँ हैं। पूर्वापेक्षाएँ हैं:

• संयंत्रों और कारखानों का कामकाज;
• उपचार सुविधाओं की कमी;
• ताप विद्युत संयंत्रों से वायुमंडलीय उत्सर्जन;

परमाणु विस्फोटों का वायुमंडल की अखंडता पर हानिकारक प्रभाव पड़ा। उनके परिणाम अभी भी ग्रह की पारिस्थितिकी को प्रभावित करते हैं। विस्फोट के समय भारी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं, जो ऊपर उठकर पृथ्वी को विकिरण से बचाने वाली गैस को नष्ट कर देते हैं। 20 वर्षों के परीक्षण में, इस पदार्थ के तीन मिलियन टन से अधिक को वायुमंडल में छोड़ा गया।

जेट हवाई जहाज़ ओजोन परत पर विनाशकारी प्रभाव डालते हैं। जब टरबाइनों में ईंधन जलता है, तो नाइट्रोजन ऑक्साइड निकलते हैं, वे सीधे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं और गैस अणुओं को नष्ट कर देते हैं। वर्तमान में, इस पदार्थ के दस लाख टन उत्सर्जन में से एक तिहाई हवाई जहाज से आता है।

ऐसा प्रतीत होता है कि खनिज उर्वरक हानिरहित और उपयोगी हैं, लेकिन वास्तव में इनका वातावरण पर हानिकारक प्रभाव भी पड़ता है। बैक्टीरिया के साथ बातचीत करते समय, उन्हें नाइट्रस ऑक्साइड में संसाधित किया जाता है, और फिर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभाव में, वे अपना आकार बदलते हैं और ऑक्साइड बन जाते हैं।

इस प्रकार, ओजोन छिद्र न केवल प्राकृतिक घटनाओं का, बल्कि पर्यावरण पर मानव प्रभाव का भी परिणाम है। जल्दबाजी में लिए गए निर्णयों से अप्रत्याशित परिणाम मिल सकते हैं।

ग्रह के चारों ओर ओजोन परत का गायब होना खतरनाक क्यों है?

सूर्य ग्रह पर मौजूद हर चीज़ के लिए गर्मी और प्रकाश का स्रोत है। पशु, पौधे और मनुष्य इसकी जीवनदायिनी किरणों की बदौलत फलते-फूलते हैं। इसे प्राचीन विश्व के लोगों ने नोट किया था, जो सूर्य देव को मुख्य आदर्श मानते थे। लेकिन तारा ग्रह पर जीवन की मृत्यु का कारण भी बन सकता है।

मनुष्य और प्रकृति के तालमेल के प्रभाव में बने ओजोन छिद्रों के माध्यम से, सौर विकिरण पृथ्वी तक पहुंच सकता है और उस सब कुछ को भस्म कर सकता है जो एक बार पोषित हुआ था। मनुष्यों के लिए हानिकारक परिणाम स्पष्ट हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि यदि सुरक्षात्मक गैस या उसकी परत एक प्रतिशत भी पतली हो जाये तो पृथ्वी पर सात हजार और कैंसर रोगी सामने आ जायेंगे। सबसे पहले, लोगों की त्वचा प्रभावित होगी, और फिर अन्य अंग।

ओजोन छिद्र के निर्माण के परिणाम न केवल मानवता को प्रभावित करते हैं। वनस्पति को नुकसान होता है, साथ ही जीव-जंतुओं और गहरे समुद्र के निवासियों को भी नुकसान होता है। उनका बड़े पैमाने पर विलुप्त होना सूर्य और वायुमंडल में होने वाली प्रक्रियाओं का प्रत्यक्ष परिणाम है।

समस्या को हल करने के तरीके

वायुमंडल में ओजोन छिद्रों की उपस्थिति के कारण विविध हैं, लेकिन एक आवश्यक तथ्य यह है: विचारहीन मानव गतिविधि और नए तकनीकी समाधान। फ़्रीऑन जो वायुमंडल में प्रवेश करते हैं और इसकी सुरक्षात्मक परत को नष्ट करते हैं, विभिन्न रसायनों के दहन का एक उत्पाद हैं।

इन प्रक्रियाओं को रोकने के लिए, मौलिक रूप से नए वैज्ञानिक विकास की आवश्यकता है जो नाइट्रोजन, फ्लोरीन और ब्रोमीन के साथ-साथ उनके डेरिवेटिव के उपयोग के बिना उत्पादन, ईंधन, उत्पादन और उड़ान भरना संभव बना सके।

यह समस्या अकुशल उत्पादन और कृषि गतिविधियों से जुड़ी है। यह सोचने का समय है:

• धूम्रपान पाइपों पर उपचार सुविधाओं की स्थापना पर;
• रासायनिक उर्वरकों को जैविक उर्वरकों से बदलने पर;
• परिवहन से बिजली में परिवर्तन के बारे में।

पिछले सोलह वर्षों में, 2000 के बाद से, काफी कुछ किया गया है। वैज्ञानिकों ने आश्चर्यजनक परिणाम प्राप्त किए हैं: अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र का आकार भारत के क्षेत्र के बराबर क्षेत्रफल कम हो गया है।

पर्यावरण के प्रति लापरवाह और असावधान रवैये के दुष्परिणाम पहले से ही महसूस होने लगे हैं। स्थिति को और अधिक गंभीर न बनाने के लिए, वैश्विक स्तर पर समस्या का समाधान करना आवश्यक है।

पृथ्वी की ओजोन परत में यह विशाल छेद 1985 में खोजा गया था, यह अंटार्कटिका के ऊपर दिखाई दिया था। इसका व्यास एक हजार किलोमीटर से अधिक और क्षेत्रफल लगभग नौ मिलियन किलोमीटर वर्ग है।

हर साल अगस्त के महीने में यह छेद गायब हो जाता है और ऐसा लगता है मानो इतना बड़ा ओजोन गैप कभी था ही नहीं।

ओजोन छिद्र - परिभाषा

ओजोन छिद्र पृथ्वी की ओजोन परत में ओजोन सांद्रता में कमी या पूर्ण अनुपस्थिति है। विश्व मौसम विज्ञान संगठन की रिपोर्ट और विज्ञान में आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत के अनुसार, ओजोन परत में उल्लेखनीय कमी लगातार बढ़ते मानवजनित कारक - ब्रोमीन और क्लोरीन युक्त फ्रीऑन की रिहाई के कारण होती है।

एक और परिकल्पना है, जिसके अनुसार ओजोन परत में छिद्रों के निर्माण की प्रक्रिया प्राकृतिक है और इसका मानव सभ्यता की गतिविधियों के परिणामों से कोई लेना-देना नहीं है।

कारकों के संयोजन से वातावरण में ओजोन सांद्रता में कमी आती है। इनमें से एक मुख्य है प्राकृतिक और मानवजनित मूल के विभिन्न पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाओं के दौरान ओजोन अणुओं का विनाश, साथ ही ध्रुवीय सर्दियों के दौरान सूर्य के प्रकाश और विकिरण की अनुपस्थिति। इसमें ध्रुवीय भंवर शामिल है, जो विशेष रूप से स्थिर है और सर्कंपोलर अक्षांशों से ओजोन के प्रवेश को रोकता है, और परिणामी समतापमंडलीय ध्रुवीय बादल, जिनकी सतह कण ओजोन क्षय प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।

ये कारक अंटार्कटिका के लिए विशिष्ट हैं, और आर्कटिक में ध्रुवीय भंवर इस तथ्य के कारण बहुत कमजोर है कि वहां कोई महाद्वीपीय सतह नहीं है। अंटार्कटिका के विपरीत, यहाँ का तापमान कुछ हद तक अधिक है। आर्कटिक में ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल कम आम हैं और शुरुआती शरद ऋतु में टूट जाते हैं।

ओजोन क्या है?

ओजोन एक विषैला पदार्थ है जो मनुष्यों के लिए हानिकारक है। कम मात्रा में इसकी गंध बहुत ही सुखद होती है। यह सुनिश्चित करने के लिए, आप आंधी के दौरान जंगल में सैर कर सकते हैं - उस समय आप ताज़ी हवा का आनंद लेंगे, लेकिन बाद में आपको बहुत बुरा लगेगा।

सामान्य परिस्थितियों में, पृथ्वी के वायुमंडल के निचले भाग में व्यावहारिक रूप से कोई ओजोन नहीं है - यह पदार्थ समताप मंडल में बड़ी मात्रा में मौजूद है, जो पृथ्वी से लगभग 11 किलोमीटर ऊपर से शुरू होकर 50-51 किलोमीटर तक फैला हुआ है। ओजोन परत बिल्कुल सबसे ऊपर यानी पृथ्वी से लगभग 51 किलोमीटर ऊपर स्थित है। यह परत सूर्य की घातक किरणों को अवशोषित कर लेती है और इस प्रकार न केवल हमारी बल्कि हमारे जीवन की भी रक्षा करती है।

ओजोन छिद्रों की खोज से पहले, ओजोन को वातावरण में जहर घोलने वाला पदार्थ माना जाता था। ऐसा माना जाता था कि वातावरण ओजोन से भरा हुआ था और यही "ग्रीनहाउस प्रभाव" का मुख्य अपराधी था, जिसके साथ कुछ करने की आवश्यकता थी।

वर्तमान में, मानवता, इसके विपरीत, ओजोन परत को बहाल करने के लिए कदम उठाने की कोशिश कर रही है, क्योंकि ओजोन परत पूरे पृथ्वी पर पतली होती जा रही है, न कि केवल अंटार्कटिका पर।

ओजोन छिद्र - समतापमंडलीय भंवरों के "बच्चे"।

यद्यपि आधुनिक वायुमंडल में बहुत कम ओजोन है - अन्य गैसों के एक तीस लाखवें हिस्से से अधिक नहीं - इसकी भूमिका बहुत बड़ी है: यह कठोर पराबैंगनी विकिरण (सौर स्पेक्ट्रम का लघु-तरंग भाग) में देरी करता है, जो प्रोटीन और न्यूक्लिक को नष्ट कर देता है अम्ल. इसके अलावा, समतापमंडलीय ओजोन एक महत्वपूर्ण जलवायु कारक है जो अल्पकालिक और स्थानीय मौसम परिवर्तनों को निर्धारित करता है।

ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं की दर उत्प्रेरक पर निर्भर करती है, जो प्राकृतिक वायुमंडलीय ऑक्साइड या प्राकृतिक आपदाओं (उदाहरण के लिए, शक्तिशाली ज्वालामुखी विस्फोट) के परिणामस्वरूप वायुमंडल में जारी पदार्थ हो सकते हैं। हालाँकि, पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध में, यह पता चला कि औद्योगिक मूल के पदार्थ भी ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं, और मानवता गंभीर रूप से चिंतित हो गई...

ओजोन (O3) ऑक्सीजन का एक अपेक्षाकृत दुर्लभ आणविक रूप है जिसमें तीन परमाणु होते हैं। यद्यपि आधुनिक वायुमंडल में बहुत कम ओजोन है - अन्य गैसों के एक तीस लाखवें हिस्से से अधिक नहीं - इसकी भूमिका बहुत बड़ी है: यह कठोर पराबैंगनी विकिरण (सौर स्पेक्ट्रम का लघु-तरंग भाग) को अवरुद्ध करता है, जो प्रोटीन और न्यूक्लिक को नष्ट कर देता है अम्ल. इसलिए, प्रकाश संश्लेषण के आगमन से पहले - और, तदनुसार, वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन और ओजोन परत - जीवन केवल पानी में ही मौजूद हो सकता था।

इसके अलावा, समतापमंडलीय ओजोन एक महत्वपूर्ण जलवायु कारक है जो अल्पकालिक और स्थानीय मौसम परिवर्तनों को निर्धारित करता है। सौर विकिरण को अवशोषित करके और ऊर्जा को अन्य गैसों में स्थानांतरित करके, ओजोन समताप मंडल को गर्म करता है और इस तरह पूरे वायुमंडल में ग्रहों की थर्मल और परिपत्र प्रक्रियाओं की प्रकृति को नियंत्रित करता है।

प्राकृतिक परिस्थितियों में, जीवित और निर्जीव प्रकृति के विभिन्न कारकों के प्रभाव में अस्थिर ओजोन अणु बनते और विघटित होते हैं, और लंबे विकास के दौरान यह प्रक्रिया एक निश्चित गतिशील संतुलन तक पहुंच गई है। ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं की दर उत्प्रेरक पर निर्भर करती है, जो प्राकृतिक वायुमंडलीय ऑक्साइड या प्राकृतिक आपदाओं (उदाहरण के लिए, शक्तिशाली ज्वालामुखी विस्फोट) के परिणामस्वरूप वायुमंडल में जारी पदार्थ हो सकते हैं।

हालाँकि, पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध में, यह पता चला कि औद्योगिक मूल के पदार्थ भी ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं, और मानवता गंभीर रूप से चिंतित थी। अंटार्कटिका के ऊपर तथाकथित ओजोन "छेद" की खोज से जनमत विशेष रूप से उत्साहित था।

अंटार्कटिका के ऊपर "छेद"।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत का ध्यान देने योग्य नुकसान - ओजोन छिद्र - पहली बार 1957 में अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष के दौरान खोजा गया था। उनकी असली कहानी 28 साल बाद पत्रिका के मई अंक में एक लेख के साथ शुरू हुई प्रकृति, जहां यह सुझाव दिया गया था कि अंटार्कटिका के ऊपर न्यूनतम वसंत ऋतु का कारण औद्योगिक (फ़्रीऑन सहित) वायुमंडलीय प्रदूषण है (फ़रमान) और अन्य।, 1985).

यह पाया गया कि अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र आमतौर पर हर दो साल में एक बार दिखाई देता है, लगभग तीन महीने तक रहता है और फिर गायब हो जाता है। यह एक थ्रू होल नहीं है, जैसा कि प्रतीत हो सकता है, बल्कि एक अवसाद है, इसलिए "ओजोन परत की शिथिलता" के बारे में बात करना अधिक सही है। दुर्भाग्य से, ओजोन छिद्र के बाद के सभी अध्ययनों का उद्देश्य मुख्य रूप से इसकी मानवजनित उत्पत्ति को साबित करना था (रोन, 1989)।

आज, ओजोन छिद्र निर्माण के रासायनिक और गतिशील तंत्र के संबंध में विभिन्न परिकल्पनाएँ हैं। हालाँकि, कई ज्ञात तथ्य रासायनिक मानवजनित सिद्धांत में फिट नहीं बैठते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ भौगोलिक क्षेत्रों में समतापमंडलीय ओजोन स्तर में वृद्धि।

यहां सबसे "भोला" सवाल है: दक्षिणी गोलार्ध में एक छेद क्यों बनता है, हालांकि उत्तरी गोलार्ध में फ़्रीऑन का उत्पादन होता है, इस तथ्य के बावजूद कि यह अज्ञात है कि इस समय गोलार्धों के बीच वायु संचार है या नहीं?

मौजूदा सिद्धांतों में से कोई भी टीओसी के बड़े पैमाने पर विस्तृत माप और समताप मंडल में होने वाली प्रक्रियाओं के अध्ययन पर आधारित नहीं है। अंटार्कटिका पर ध्रुवीय समताप मंडल के अलगाव की डिग्री के साथ-साथ ओजोन छिद्रों के गठन की समस्या से संबंधित कई अन्य प्रश्नों का उत्तर केवल वायु प्रवाह को ट्रैक करने की एक नई विधि की मदद से संभव था। वी. बी. काश्किन द्वारा प्रस्तावित आंदोलन (काश्किन, सुखिनिन, 2001; काश्किन) और अन्य।, 2002).

क्षोभमंडल में वायु प्रवाह (10 किमी की ऊंचाई तक) को बादलों की अनुवादात्मक और घूर्णी गतिविधियों को देखकर लंबे समय से ट्रैक किया गया है। ओजोन, वास्तव में, पृथ्वी की पूरी सतह पर एक विशाल "बादल" भी है, और इसके घनत्व में परिवर्तन से हम 10 किमी से ऊपर वायु द्रव्यमान की गति का अनुमान लगा सकते हैं, जैसे हम हवा की दिशा को देखकर जानते हैं एक बादल वाले दिन पर एक बादलदार आकाश. इन उद्देश्यों के लिए, ओजोन घनत्व को एक निश्चित समय अंतराल पर स्थानिक ग्रिड बिंदुओं पर मापा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, हर 24 घंटे में। ओजोन क्षेत्र कैसे बदल गया है, इस पर नज़र रखकर, आप प्रति दिन इसके घूर्णन के कोण, गति की दिशा और गति का अनुमान लगा सकते हैं।

एक नई विधि का उपयोग करके, ओजोन परत की गतिशीलता का अध्ययन 2000 में किया गया था, जब अंटार्कटिका (काश्किन) के ऊपर एक रिकॉर्ड बड़ा ओजोन छिद्र देखा गया था और अन्य।, 2002). ऐसा करने के लिए, उन्होंने भूमध्य रेखा से ध्रुव तक पूरे दक्षिणी गोलार्ध में ओजोन घनत्व पर उपग्रह डेटा का उपयोग किया। परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि ध्रुव के ऊपर बने तथाकथित सर्कंपोलर भंवर के फ़नल के केंद्र में ओजोन सामग्री न्यूनतम है, जिसके बारे में हम नीचे विस्तार से चर्चा करेंगे। इन आंकड़ों के आधार पर, ओजोन "छिद्र" के गठन के प्राकृतिक तंत्र के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी।

समताप मंडल की वैश्विक गतिशीलता: एक परिकल्पना

सर्कंपोलर भंवर तब बनते हैं जब समतापमंडलीय वायुराशि मेरिडियनल और अक्षांशीय दिशाओं में चलती है। ये कैसे होता है? गर्म भूमध्य रेखा पर समताप मंडल ऊंचा है, और ठंडे ध्रुव पर यह निचला है। वायु धाराएं (ओजोन के साथ) समताप मंडल से नीचे की ओर लुढ़कती हैं जैसे कि एक पहाड़ी से नीचे गिर रही हों, और भूमध्य रेखा से ध्रुव की ओर तेजी से बढ़ती हैं। पश्चिम से पूर्व की ओर गति पृथ्वी के घूर्णन से जुड़े कोरिओलिस बल के प्रभाव में होती है। परिणामस्वरूप, दक्षिणी और उत्तरी गोलार्धों पर हवा का प्रवाह धुरी पर धागों की तरह घाव होता हुआ प्रतीत होता है।

वायु द्रव्यमान का "स्पिंडल" दोनों गोलार्धों में पूरे वर्ष घूमता है, लेकिन सर्दियों के अंत और वसंत की शुरुआत में अधिक स्पष्ट होता है, क्योंकि भूमध्य रेखा पर समताप मंडल की ऊंचाई पूरे वर्ष लगभग अपरिवर्तित रहती है, और ध्रुवों पर यह गर्मियों में अधिक और सर्दियों में कम होता है, जब विशेष रूप से ठंड होती है।

मध्य अक्षांशों में ओजोन परत भूमध्य रेखा से एक शक्तिशाली प्रवाह के साथ-साथ सीटू में होने वाली फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाई गई है। लेकिन ध्रुवीय क्षेत्र में ओजोन की उत्पत्ति मुख्य रूप से भूमध्य रेखा और मध्य अक्षांशों से होती है, और वहां इसकी सामग्री काफी कम है। ध्रुव पर फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं, जहां सूर्य की किरणें कम कोण पर पड़ती हैं, धीरे-धीरे आगे बढ़ती हैं, और भूमध्य रेखा से आने वाले ओजोन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रास्ते में नष्ट हो जाता है।

लेकिन वायुराशियाँ हमेशा इस तरह नहीं चलतीं। सबसे ठंडी सर्दियों में, जब ध्रुव के ऊपर समताप मंडल पृथ्वी की सतह से बहुत नीचे चला जाता है और "स्लाइड" विशेष रूप से खड़ी हो जाती है, तो स्थिति बदल जाती है। समतापमंडलीय धाराएँ इतनी तेज़ी से लुढ़कती हैं कि इसका प्रभाव उन सभी को पता चल जाता है जिन्होंने बाथटब में एक छेद से पानी बहते हुए देखा है। एक निश्चित गति तक पहुंचने के बाद, पानी तेजी से घूमना शुरू कर देता है, और छेद के चारों ओर केन्द्रापसारक बल द्वारा निर्मित एक विशिष्ट फ़नल बनता है।

समतापमंडलीय प्रवाह की वैश्विक गतिशीलता में भी कुछ ऐसा ही होता है। जब समतापमंडलीय वायु प्रवाह पर्याप्त तेज़ गति प्राप्त कर लेता है, तो केन्द्रापसारक बल उन्हें ध्रुवों से दूर मध्य अक्षांशों की ओर धकेलना शुरू कर देता है। परिणामस्वरूप, वायु द्रव्यमान भूमध्य रेखा से और ध्रुव से एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं, जिससे मध्य अक्षांश क्षेत्र में तेजी से घूमने वाले भंवर "शाफ्ट" का निर्माण होता है।

भूमध्यरेखीय और ध्रुवीय क्षेत्रों के बीच हवा का आदान-प्रदान बंद हो जाता है; ओजोन भूमध्य रेखा से और मध्य अक्षांशों से ध्रुव की ओर प्रवाहित नहीं होता है। इसके अलावा, ध्रुव पर शेष ओजोन, एक अपकेंद्रित्र की तरह, केन्द्रापसारक बल द्वारा मध्य अक्षांशों की ओर दबाया जाता है, क्योंकि यह हवा से भारी होता है। परिणामस्वरूप, फ़नल के अंदर ओजोन सांद्रता तेजी से गिरती है - ध्रुव के ऊपर एक ओजोन "छेद" बनता है, और मध्य अक्षांशों में - सर्कंपोलर भंवर के "शाफ्ट" के अनुरूप उच्च ओजोन सामग्री का एक क्षेत्र बनता है।

वसंत ऋतु में, अंटार्कटिक समताप मंडल गर्म हो जाता है और ऊंचा उठ जाता है - फ़नल गायब हो जाता है। मध्य और उच्च अक्षांशों के बीच वायु संचार बहाल हो जाता है, और ओजोन निर्माण की फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं तेज हो जाती हैं। दक्षिणी ध्रुव पर एक और विशेष रूप से ठंडी सर्दी से पहले ओजोन छिद्र गायब हो रहा है।

आर्कटिक में क्या है?

यद्यपि समतापमंडलीय प्रवाह की गतिशीलता और, तदनुसार, उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में ओजोन परत आम तौर पर समान होती है, ओजोन छिद्र केवल दक्षिणी ध्रुव पर समय-समय पर दिखाई देता है। उत्तरी ध्रुव पर कोई ओजोन छिद्र नहीं हैं क्योंकि वहां सर्दियां हल्की होती हैं और समताप मंडल कभी भी इतना नीचे नहीं गिरता कि वायु धाराएं छिद्र बनाने के लिए आवश्यक गति तक पहुंच सकें।

एक और महत्वपूर्ण अंतर है. दक्षिणी गोलार्ध में, सर्कंपोलर भंवर उत्तरी गोलार्ध की तुलना में लगभग दोगुनी तेजी से घूमता है। और यह आश्चर्य की बात नहीं है: अंटार्कटिका समुद्र से घिरा हुआ है और इसके चारों ओर एक सर्कंपोलर समुद्री धारा है - अनिवार्य रूप से, पानी और हवा के विशाल द्रव्यमान एक साथ घूमते हैं। उत्तरी गोलार्ध में तस्वीर अलग है: मध्य अक्षांशों में पर्वत श्रृंखलाओं वाले महाद्वीप हैं, और पृथ्वी की सतह पर वायु द्रव्यमान का घर्षण सर्कंपोलर भंवर को पर्याप्त उच्च गति प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है।

हालाँकि, उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों में, कभी-कभी भिन्न मूल के छोटे ओजोन "छेद" दिखाई देते हैं। वे कहां से हैं? पहाड़ी उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों के समताप मंडल में हवा की गति चट्टानी तल वाली उथली धारा में पानी की गति के समान होती है, जब पानी की सतह पर कई भँवर बनते हैं। उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों में, निचली सतह की स्थलाकृति की भूमिका महाद्वीपों और महासागरों, पर्वत श्रृंखलाओं और मैदानों की सीमाओं पर तापमान के अंतर द्वारा निभाई जाती है।

पृथ्वी की सतह पर तापमान में तेज बदलाव से क्षोभमंडल में ऊर्ध्वाधर प्रवाह का निर्माण होता है। समतापमंडलीय हवाएँ, इन प्रवाहों का सामना करते हुए, भंवर बनाती हैं जो समान संभावना के साथ दोनों दिशाओं में घूम सकती हैं। इनके अंदर कम ओजोन सामग्री वाले क्षेत्र दिखाई देते हैं, यानी ओजोन छिद्र जो दक्षिणी ध्रुव की तुलना में आकार में बहुत छोटे होते हैं। और यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि घूर्णन की विभिन्न दिशाओं वाले ऐसे भंवर पहले प्रयास में खोजे गए थे।

इस प्रकार, समतापमंडलीय वायु प्रवाह की गतिशीलता, जिसे हमने ओजोन बादल का अवलोकन करके ट्रैक किया, हमें अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र के गठन के तंत्र के लिए एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण प्रदान करने की अनुमति देता है। जाहिर है, समताप मंडल में वायुगतिकीय घटनाओं के कारण ओजोन परत में इसी तरह के परिवर्तन मनुष्य के आगमन से बहुत पहले हुए थे।

उपरोक्त सभी का मतलब यह नहीं है कि फ़्रीऑन और औद्योगिक मूल की अन्य गैसों का ओजोन परत पर विनाशकारी प्रभाव नहीं पड़ता है। हालाँकि, वैज्ञानिकों को अभी तक यह पता लगाना बाकी है कि ओजोन छिद्रों के निर्माण को प्रभावित करने वाले प्राकृतिक और मानवजनित कारकों के बीच क्या संबंध है, ऐसे महत्वपूर्ण मुद्दों पर जल्दबाजी में निष्कर्ष निकालना अस्वीकार्य है;

हाल ही में, समाचार पत्र और पत्रिकाएँ ओजोन परत की भूमिका के बारे में लेखों से भरी हुई हैं, जिनमें लोगों को भविष्य में संभावित समस्याओं से डराया जाता है। आप वैज्ञानिकों से आगामी जलवायु परिवर्तन के बारे में सुन सकते हैं, जो पृथ्वी पर सभी जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा। क्या मनुष्यों से बहुत दूर एक संभावित खतरा वास्तव में सभी पृथ्वीवासियों के लिए ऐसी भयानक घटनाओं में बदल जाएगा? ओजोन परत के विनाश से मानवता को क्या परिणाम मिलने की उम्मीद है?

ओजोन परत के निर्माण की प्रक्रिया और महत्व

ओजोन ऑक्सीजन का व्युत्पन्न है। समताप मंडल में रहते हुए, ऑक्सीजन के अणु रासायनिक रूप से पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आते हैं, जिसके बाद वे मुक्त परमाणुओं में टूट जाते हैं, जो बदले में अन्य अणुओं के साथ संयोजन करने की क्षमता रखते हैं। तीसरे पिंडों के साथ ऑक्सीजन अणुओं और परमाणुओं की इस परस्पर क्रिया से एक नया पदार्थ उत्पन्न होता है - इस प्रकार ओजोन बनता है।

समताप मंडल में होने के कारण, यह पृथ्वी के तापीय शासन और इसकी आबादी के स्वास्थ्य को प्रभावित करता है। एक ग्रहीय "अभिभावक" के रूप में, ओजोन अतिरिक्त पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है। हालाँकि, जब यह बड़ी मात्रा में निचले वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो मानव प्रजाति के लिए काफी खतरनाक हो जाता है।

वैज्ञानिकों की एक दुर्भाग्यपूर्ण खोज - अंटार्कटिका के ऊपर एक ओजोन छिद्र

ओजोन परत के विनाश की प्रक्रिया 60 के दशक के उत्तरार्ध से दुनिया भर के वैज्ञानिकों के बीच काफी बहस का विषय रही है। उन वर्षों में, पर्यावरणविदों ने जल वाष्प और नाइट्रोजन ऑक्साइड के रूप में वायुमंडल में दहन उत्पादों के उत्सर्जन की समस्या को उठाना शुरू कर दिया, जो रॉकेट और एयरलाइनर के जेट इंजनों द्वारा उत्पादित किए गए थे। चिंता की बात यह है कि 25 किलोमीटर की ऊंचाई पर, जहां पृथ्वी की ढाल बनती है, विमान द्वारा उत्सर्जित नाइट्रोजन ऑक्साइड ओजोन को नष्ट कर सकता है। 1985 में, ब्रिटिश अंटार्कटिक सर्वेक्षण ने उनके हैली बे बेस के ऊपर के वातावरण में ओजोन की सांद्रता में 40% की कमी दर्ज की।

ब्रिटिश वैज्ञानिकों के बाद कई अन्य शोधकर्ताओं ने इस समस्या पर प्रकाश डाला। वे दक्षिणी महाद्वीप के बाहर पहले से ही कम ओजोन स्तर वाले एक क्षेत्र की रूपरेखा तैयार करने में कामयाब रहे। इसके कारण ओजोन छिद्र बनने की समस्या उत्पन्न होने लगी। इसके तुरंत बाद, एक और ओजोन छिद्र खोजा गया, इस बार आर्कटिक में। हालाँकि, यह आकार में छोटा था, जिसमें 9% तक ओजोन रिसाव था।

शोध के नतीजों के आधार पर वैज्ञानिकों ने गणना की कि 1979-1990 में पृथ्वी के वायुमंडल में इस गैस की सांद्रता लगभग 5% कम हो गई।

ओजोन परत का ह्रास: ओजोन छिद्रों का दिखना

ओजोन परत की मोटाई 3-4 मिमी हो सकती है, इसका अधिकतम मान ध्रुवों पर स्थित है, और इसका न्यूनतम मान भूमध्य रेखा के साथ स्थित है। गैस की उच्चतम सांद्रता आर्कटिक के ऊपर समताप मंडल में 25 किलोमीटर दूर पाई जा सकती है। घनी परतें कभी-कभी 70 किमी तक की ऊंचाई पर पाई जाती हैं, आमतौर पर उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में। क्षोभमंडल में अधिक ओजोन नहीं है क्योंकि यह मौसमी परिवर्तनों और विभिन्न प्रकार के प्रदूषण के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है।

जैसे ही गैस की सांद्रता एक प्रतिशत कम हो जाती है, पृथ्वी की सतह के ऊपर पराबैंगनी विकिरण की तीव्रता में तत्काल 2% की वृद्धि होती है। ग्रहों के जीवों पर पराबैंगनी किरणों के प्रभाव की तुलना आयनीकृत विकिरण से की जाती है।

ओजोन परत के क्षरण से अत्यधिक ताप, हवा की गति और वायु परिसंचरण में वृद्धि से जुड़ी आपदाएँ हो सकती हैं, जिससे नए रेगिस्तानी क्षेत्र बन सकते हैं और कृषि उपज कम हो सकती है।

रोजमर्रा की जिंदगी में ओजोन का मिलना

कभी-कभी बारिश के बाद, विशेषकर गर्मियों में, हवा असामान्य रूप से ताज़ा और सुखद हो जाती है, और लोग कहते हैं कि इसमें "ओजोन जैसी गंध आती है।" यह बिल्कुल भी लाक्षणिक शब्द नहीं है. दरअसल, ओजोन का कुछ हिस्सा वायु धाराओं के साथ वायुमंडल की निचली परतों तक पहुंचता है। इस प्रकार की गैस को तथाकथित लाभकारी ओजोन माना जाता है, जो वातावरण में असाधारण ताजगी का एहसास कराती है। ज्यादातर ऐसी घटनाएं आंधी-तूफान के बाद देखी जाती हैं।

हालाँकि, ओजोन का एक बहुत ही हानिकारक प्रकार भी है जो लोगों के लिए बेहद खतरनाक है। यह निकास गैसों और औद्योगिक उत्सर्जन द्वारा निर्मित होता है, और जब सूर्य की किरणों के संपर्क में आता है, तो यह एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है। परिणामस्वरूप, तथाकथित जमीनी स्तर के ओजोन का निर्माण होता है, जो मानव स्वास्थ्य के लिए बेहद हानिकारक है।

पदार्थ जो ओजोन परत को नष्ट करते हैं: फ़्रीऑन का प्रभाव

वैज्ञानिकों ने साबित कर दिया है कि फ़्रीऑन, जिनका उपयोग रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर, साथ ही कई एयरोसोल कैन को चार्ज करने के लिए सामूहिक रूप से किया जाता है, ओजोन परत के विनाश का कारण बनते हैं। इस प्रकार, यह पता चलता है कि ओजोन परत के विनाश में लगभग हर व्यक्ति का हाथ है।

ओजोन छिद्र का कारण यह है कि फ्रीऑन अणु ओजोन अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। सौर विकिरण के कारण फ़्रीऑन क्लोरीन छोड़ता है। परिणामस्वरूप, ओजोन विभाजित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप परमाणु और साधारण ऑक्सीजन का निर्माण होता है। जिन स्थानों पर ऐसी अंतःक्रियाएँ होती हैं, वहाँ ओजोन क्षरण की समस्या उत्पन्न होती है और ओजोन छिद्र हो जाते हैं।

बेशक, ओजोन परत को सबसे बड़ा नुकसान औद्योगिक उत्सर्जन के कारण होता है, लेकिन फ्रीऑन युक्त तैयारियों का घरेलू उपयोग, एक या दूसरे तरीके से, ओजोन के विनाश पर भी प्रभाव डालता है।

ओजोन परत की रक्षा करना

वैज्ञानिकों द्वारा दस्तावेजीकरण के बाद कि ओजोन परत अभी भी नष्ट हो रही है और ओजोन छिद्र दिखाई दे रहे हैं, राजनेताओं ने इसे संरक्षित करने के बारे में सोचना शुरू कर दिया। इन मुद्दों पर दुनिया भर में विचार-विमर्श और बैठकें आयोजित की गई हैं। इनमें सुविकसित उद्योग वाले सभी राज्यों के प्रतिनिधियों ने भाग लिया।

इस प्रकार, 1985 में, ओजोन परत के संरक्षण के लिए कन्वेंशन को अपनाया गया। सम्मेलन में भाग लेने वाले चौवालीस राज्यों के प्रतिनिधियों ने इस दस्तावेज़ पर हस्ताक्षर किए। एक साल बाद, मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल नामक एक और महत्वपूर्ण दस्तावेज़ पर हस्ताक्षर किए गए। इसके प्रावधानों के अनुसार, ओजोन क्षय का कारण बनने वाले पदार्थों के वैश्विक उत्पादन और खपत पर महत्वपूर्ण प्रतिबंध होना चाहिए था।

हालाँकि, कुछ राज्य ऐसे प्रतिबंधों को मानने को तैयार नहीं थे। फिर, प्रत्येक राज्य के लिए वायुमंडल में खतरनाक उत्सर्जन के लिए विशिष्ट कोटा निर्धारित किया गया।

रूस में ओजोन परत का संरक्षण

वर्तमान रूसी कानून के अनुसार, ओजोन परत का कानूनी संरक्षण सबसे महत्वपूर्ण और प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में से एक है। पर्यावरण संरक्षण से संबंधित कानून इस प्राकृतिक वस्तु को विभिन्न प्रकार की क्षति, प्रदूषण, विनाश और कमी से बचाने के उद्देश्य से सुरक्षात्मक उपायों की एक सूची को विनियमित करता है। इस प्रकार, विधान का अनुच्छेद 56 ग्रह की ओजोन परत के संरक्षण से संबंधित कुछ गतिविधियों का वर्णन करता है:

• ओजोन छिद्र के प्रभाव की निगरानी के लिए संगठन;
• जलवायु परिवर्तन पर निरंतर नियंत्रण;
• वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन पर नियामक ढांचे का सख्त अनुपालन;
• ओजोन परत को नष्ट करने वाले रासायनिक यौगिकों के उत्पादन को विनियमित करना;
• कानून के उल्लंघन के लिए दंड और दंड का आवेदन।

संभावित समाधान और प्रथम परिणाम

आपको पता होना चाहिए कि ओजोन छिद्र कोई स्थायी घटना नहीं है। वायुमंडल में हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा में कमी के साथ, ओजोन छिद्रों का धीरे-धीरे कड़ा होना शुरू हो जाता है - पड़ोसी क्षेत्रों के ओजोन अणु सक्रिय हो जाते हैं। हालाँकि, एक ही समय में, एक और जोखिम कारक उत्पन्न होता है - पड़ोसी क्षेत्र ओजोन की एक महत्वपूर्ण मात्रा से वंचित हो जाते हैं, परतें पतली हो जाती हैं।

दुनिया भर के वैज्ञानिक अनुसंधान में लगे हुए हैं और निराशाजनक निष्कर्षों से भयभीत हैं। उन्होंने गणना की कि यदि ऊपरी वायुमंडल में ओजोन की उपस्थिति केवल 1% कम हो गई, तो त्वचा कैंसर में 3-6% तक की वृद्धि होगी। इसके अलावा, बड़ी मात्रा में पराबैंगनी किरणें लोगों की प्रतिरक्षा प्रणाली पर नकारात्मक प्रभाव डालेगी। वे विभिन्न प्रकार के संक्रमणों के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाएंगे।

यह संभव है कि यह वास्तव में इस तथ्य को समझा सकता है कि 21वीं सदी में घातक ट्यूमर की संख्या बढ़ रही है। पराबैंगनी विकिरण के बढ़ते स्तर भी प्रकृति पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। पौधों में कोशिकाओं का विनाश होता है, उत्परिवर्तन की प्रक्रिया शुरू होती है, जिसके परिणामस्वरूप कम ऑक्सीजन उत्पन्न होती है।

क्या मानवता आगे आने वाली चुनौतियों का सामना करेगी?

ताजा आंकड़ों के मुताबिक मानवता वैश्विक तबाही का सामना कर रही है. हालाँकि, विज्ञान की भी आशावादी रिपोर्टें हैं। ओजोन परत के संरक्षण के लिए कन्वेंशन को अपनाने के बाद, पूरी मानवता ओजोन परत के संरक्षण की समस्या में शामिल हो गई। कई निषेधात्मक और सुरक्षात्मक उपायों के विकास के बाद, स्थिति थोड़ी स्थिर हो गई। इस प्रकार, कुछ शोधकर्ताओं का तर्क है कि यदि पूरी मानवता उचित सीमा के भीतर औद्योगिक उत्पादन में संलग्न हो, तो ओजोन छिद्र की समस्या को सफलतापूर्वक हल किया जा सकता है।

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