Озоновая дыра над Антарктидой уменьшилась!
Озоновая дыра над Антарктидой. Источник иллюстрации: http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Андрей М. заморозки
конце 1970-х годов, на антарктических исследовательских станциях, ученые заметили, что над южным материком уменьшается концентрация озона. Тщательное изучение этого явления получило свое печально название - "озоновая дыра". Длительные наблюдения показали, что она, из года в год, только росла, и, кстати, сохраняет эту тенденцию. Однако, в этом году озоновая дыра над Антарктидой уменьшилась.
В представлении большинства людей, озоновый слой - это своеобразная пленка, которая находится где-то высоко в небе и защищает нас всех от пагубных ультрафиолетовых лучей. Если говорить на "мужицкий ум", то примерно так оно и есть, но когда подступиться ближе к проблеме, то она окажется более сложной, чем это казалось сначала. Оказывается озон не образует единого слоя, а распределен в толще всей атмосферы - от поверхности почвы и до открытого космоса, с высокой концентрацией в стратосфере. Если взять воображаемую колонну воздуха от уровня моря до верхней границы атмосферы, а затем, из объема этой колонны, собрать весь озон на саминькому низу, то его толщина составит всего 3 мм! Вот, именно столько озона находится над головой каждого из нас.
Распределение озона в атмосфере земли и циркуляция Брюер-Добсона. Источник иллюстрации: http://wikipedia.org
Но содержание озона в атмосфере очень неравномерным и чрезвычайно нестабильным. К примеру, концентрация этого газа на экваторе и в тропиках всегда меньше, чем в полярных районах Земли, почти эквивалентно "озоновым дырам". Кроме того, в одни дни озона может быть больше, а в другие - менее, совершенно не зависит от деятельности человека и загрязнения атмосферы. Причина такой "странной" поведения озонового слоя кроется в самом озоне - он чрезвычайно нестабилен и агрессивен в отношении других веществ, активно вступая в химические реакции. Более, более того, озон очень активно окисляет органику, в том числе и живые ткани, вызывая их разрушение, поэтому он, по своей природе, является вредным для живых существ.
Динамика концентрации озона в атмосфере над Антарктдою протяжении 1979-2012 лет. Источник иллюстрации: http://wikipedia.org
Однако, резкие колебания концентрации озона в течение непродолжительного временного отрезка вызваны не только его нестабильной природой, но и активностью Солнца. Оказывается, основным источником озона есть не что иное как ультрафиолетовые лучи, которые предоставляют достаточной энергии для распада молекулы кислорода и образования молекулы озона. Вот здесь и кроется весь парадокс озонового слоя - он возникает и существует благодаря жесткой солнечной радиации, от которой и защищает биосферу Земли. То же: нет жесткого коротковолнового ультрафиолета - нет озона, но и нет тогда от чего и защищать живых существ ...
Появление и исчезновение озоновых дыр зависят от времени суток и сезона. Ночью, когда ультрафиолет не попадает в атмосферу, озон активно распадается и его концентрация падает, а днем ??- наоборот, он активно синтезируется, поглощая энергию коротких ультрафиолетовых волн. Та же ситуация и в разное время года - зимой, озона меньше, а летом - больше. Именно этим и объясняется почему озона в полярных широтах больше, чем в экваториальных - на экваторе день и ночь меняются ежесуточно, а в полярных - что полгода. Но и озоновые дыры существуют лишь в полярных широтах ...
Трехмерная визуализация озоновой дыры над Антарктидой. Источник иллюстрации: http://www.planethopia.info
году, ученые, второй раз за последнее десятилетие, зафиксировали уменьшение озоновой дыры над Антарктидой с 24,7 миллионов квадратных километров в 2011-м до 17,9 млн. км2в 2012 - м. А маленьких размеров она имела в 2002-м - 12,0 млн. км 2. Следует отметить, что озоновая дыра над Антарктидой существует только в течение полярной ночи, с максимальными размерами в сентябре-октябре - в начале весны в южном полушарии. С приходом полярного дня исчезает и озоновая дыра ...
Причиной, обусловила уменьшение антарктической озоновой дыры, ученые называют выше, чем в предыдущие годы, температуру стратосферного воздуха - от -80 до -70 ° С. Дело в том, что озоновые дыры образуются в переохлажденном воздухе, когда образуются стратосферные облака. Возникновение этих облаков становится возможным благодаря долговременному полярном циклона, где ветры движутся по кругу, втягивают воздух из страто-и мезосферы, а любой обмен с умеренными широтами становится невозможным. Именно в таких условиях воздух переохлаждается и способствует конденсации облаков. Этот циклон разрушается лишь с наступлением полярного лета и прогрев атмосферы.
Графики динамики размеров озоновой дыры, концентрации озона и температуры стратосферы на протяжении 2012-го года на фоне средних показателей 1979-2011 годов. Источник иллюстрации: http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Стратосферные облака богатые окислы азота. Именно последние и катализируют галогеновый цикл - превращение хлорнитрату (ClNO3) в реактцийни радикалы хлора или его оксида, которые, собственно, уже способны вступать во взаимодействие с озоном. Источником галогенов являются атмосферные выбросы промышленности - хлорфторуглерода или бромфторвуглецю, известных широкому кругу наших читателей под названием "фреоны". Какого-то природного источника, что вносило бы ощутимый вклад в баланс фреонов, на сегодня не обнаружено. Однако, благодаря циркуляции атмосферы нигде на Земле не наблюдается образование озоновых дыр, и ученые склонны говорить о потере (в пределах 3-5%) озона. В то же время, благодаря специфике погоды Антарктиды там галогеновый цикл реализуется в полной мере.
Запрет на использование фреонов и постепенное снижение их концентрации в атмосфере Земли, должны обеспечить рост содержания озона.
