Разрушение озонового слоя

Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта роль реализуется  через молекулы гидроксила OH, которые  рождаются из молекул воды и в  конце превращаются в них. Поэтому  от количества пара в стратосфере  зависит скорость разрушения озона.

Таким образом, причин разрушения озонового слоя немало, и несмотря на всю его важность, большинство  их – это результат человеческой деятельности.

Озоновые дыры и их влияние.

Озоновая дыра — локальное  падение концентрации озона в  озоновом слое Земли. До недавнего времени  состояние слоя озона не внушало  опасений. Тревожные сигналы начали поступать 20 лет назад. С началом  космических исследований атмосферы  Земли осенью 1985 года обнаружено нарушение  озонового слоя над Антарктидой. Оказалось, что во время антарктической весны уровень озона в атмосфере  там значительно ниже нормы. Ежегодно в одно и то же время количество озона уменьшалось — иногда в большей степени, иногда в меньшей.

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. 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). Вследствие этой цепочки превращений озон начинает исчезать из атмосферы над Антарктидой, образуя озоновую дыру. Однако вскоре, с потеплением, антарктические вихри разрушаются, свежий воздух (содержащий новый озон) устремляется в этот район, и дыра исчезает.

В феврале 1989 года ученые исследовали  стратосферу над Арктикой и обнаружили присутствие тех же самых химических факторов. Они пришли к выводу, что  и тут содержание озона может  резко сократиться. Это будет  зависеть только от конкретных погодных условий очередного года. Если над  Арктикой образуется озоновая дыра, то последствия будут гораздо более  серьёзными, т.к. там гораздо больше организмов, которые могут пострадать. Даже периодическое раскрытие такой  дыры над Антарктидой чревато  значительными потерями морского фитопланктона. А это, в свою очередь, сильно повлияет практически на всех антарктических животных от пингвинов до китов, так  как фитопланктон – основа почти  всех пищевых цепей данного региона. Если нынешние выбросы ХФУ в атмосферу  сохранятся, то можно ожидать лишь расширения и «углубления» озоновых дыр над полюсами. Естественно, это  повлечёт за собой разрежение озонового  слоя над всей планетой, что совершенно недопустимо как для животного  мира, так и для всего человечества в целом.

Однако, существует и другая точка зрения. Откуда озоновые дыры вдали от техногенных регионов, например, в Якутии, Тибете и над безлюдными территориями Сибири? Существует мнение, что изменения циркуляции атмосферы  вызваны стационарными планетарными волнами, которые проникают в стратосферу в зимне-весенний период, сильно влияя на распределение озона и других ее составляющих в средних и высоких широтах. Один из источников этих волн - разные температуры над поверхностями континентов и океанов, поэтому изменения температуры океанской поверхности сказываются на волновой активности. При длительном же ослаблении волновой активности усиливаются западные ветры в стратосфере, охлаждается ее нижняя часть, формируются полярные стратосферные облака и, тем самым, условия для разрушения озона. Циркуляция в стратосфере за последние 20 лет могла сильно измениться. Так что основной причиной озоновой "дыры" в Антарктике вполне может быть длительное ослабление волновой активности стратосферы, связанное с очень медленными процессами в Мировом океане.

Сопоставив изменения  волновой активности стратосферы и  содержания озона в 1979-1992 гг., специалисты  заключили, что ослаблению активности отвечает снижение концентрации озона  в средних и высоких широтах  из-за меньшего межширотного обмена. Похоже, что летом 1980 г. резко изменилась циркуляция в стратосфере и возникли условия для образования озоновой "дыры".

В последнее время появление  озоновых дыр наблюдается периодически и над всей поверхностью земли. Кроме  того, истончается сам озоновый слой Земли. Для человека это грозит повышением раковых образований кожи. Но если человек может защитить себя от ультрафиолетового  излучения, то животный и растительный мир остаётся перед ним беззащитным.

Учеными ведутся поиски путей  восстановления озонового слоя. Вначале  для этой цели предлагалось создание фабрик по производству озона, после  чего доставлять оный на самолетах  в атмосферу. Другим вариантом является создание аэростатов оснащенных лазерами, имеющих питание от солнечных  батарей, которые будут использовать кислород для создания озона. Наиболее же реальным выходом из этой ситуации является сокращение вырубки лесов, и увеличением зеленых насаждений.

Заключение.

Проблема озонового слоя – это одна из глобальных проблем  современности. Как известно, жизнь  на Земле появилась только после  того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший ее от жестокого  ультрафиолетового излучения. Именно поэтому в цели защиты озонового  экрана созывались множество различных  конференций и симпозиумов, в  результате которых были достигнуты определённые соглашения в области  сокращения вредных производств. В  частности, 22 марта 1985 года была принята Венская конвенция «Об охране озонового слоя», в которой страны-участники конвенции договорились о необходимости проводить систематические и фундаментальные исследования, связанные с озоновым слоем, включить в законодательство требования по уменьшению и ликвидации эмиссии веществ, разрушающих озоновый слой, а также создать специальную международную институцию по способствованию и координированию охраны озонового слоя – Секретариат по озону. На встрече в Хельсинки в 1989 году было намечено полностью отказаться от использования в производстве хлорфторуглеродов к 2000 году. Однако проблема не так проста как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что в уже выпущенных холодильниках и кондиционерах накоплено слишком много ХФУ: по мере их обычного выхода из строя количество вредных газов в атмосфере будет продолжать увеличиваться ещё многие годы даже в случае полного и немедленного запрещения производства.

Для дальнейшего успеха необходимы следующие меры:  
1) Продолжать наблюдения за озоновым слоем, чтобы оперативно отслеживать непредвиденные изменения; обеспечить выполнение странами принятых соглашений;

2) Продолжать работу по  определению причин изменений  озонового слоя и оценивать  вредные свойства новых химикатов  в отношении разрушения озона  и влияния на изменение климата  в целом;  
3) Продолжать предоставлять информацию о технологиях и замещающих соединениях, позволяющую использовать холодильную технику, кондиционирование воздуха и теплоизоляционные пеноматериалы, не нанося ущерба озоновому слою.

Список литературы.

1. Небел Б., Наука об окружающей среде, Т.1 (Как устроен мир), М., 1993
2. Гвишиани Д.М., Римский клуб. История создания, избранные доклады и выступления, официальные материалы, М., 1997
3. Микаэль П. Тодаро, Экономическое развитие, М., 1997