Небезпека від руйнування озонового шару Землі

 

РОЗДІЛ І. ОЗОНОВІ ДІРИ. ПРИЧИНИ ЇХ ПОЯВИ

1. 1. Поняття озонової діри

1. 2. Причини виникнення озонових дір

РОЗДІЛ ІІ. НАСЛІДКИ ВПЛИВУ РУЙНУВАННЯ ОЗОНОВОГО ШАРУ

2. 1. Вплив на клімат Землі

2. 2. Вплив на рослинність Землі

2. 3. Вплив на земноводих та морські екосистеми

2. 3. Вплив на організм людини

РОЗДІЛ ІІІ. ЗАПОБІЖНІ ЗАХОДИ РУЙНУВАННЯ ОЗОНОВОГО ШАРУ В СВІТОВОМУ СУСПІЛЬСТВІ

 

 

Про первинну атмосферу Землі нам відомо дуже мало. Якщо Земля виникла з космічної протопланетної хмари, у складі якої знаходився у великій пропорції водень, то цей водень було досить рано загублено Землею. Геологи вважають, що відома нам атмосфера Землі вторинна та утворилася з вулканічних газів або вивільнена з геологічних порід. В цих газах не було вільного кисню (так його майже немає в атмосферах інших планет). Така вулканічна атмосфера Землі складалася тоді, мабуть, тільки з Н2, НОH, N2 та СО2. Тоді на Землі майже не було життя. Ультрафіолетова радіація з довжиною хвилі менш ніж 307 нм могла знищити ДНК живих клітин (краще сказати, зашкоджувати їх розмноженню, якщо б вони виникли). Тільки потужній шар води міг захистити живу речовину від радіації. Надзвичайно важливим для сучасної людини є питання про співвідношення життя та озону, що є в атмосфері Землі. Можна вважати, що життя (рослинний та тваринний світ) змогло розвинутися на Землі тільки тоді, коли виник достатньо потужний «озоновий щит». Актуальність даної теми дослідження полягає у дослідженні причин руйнування озонового шару та застосування цієї інформації для запобігання даного процесу. Озоновий шар – це захисний щит нашої планети. Завдяки йому все живе захищене від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Проте озоновий шар не є стабільним, його «товщина» змінюється і загалом має тенденцію до потоншення і виникнення «озонових дірок». Цей процес носить загрозливий характер для планети. Зниження концентрації озону на 1% приводить в середньому до збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолету біля поверхні землі на 2%. Ультрафіолет має достатню енергію, щоб руйнувати багато органічних молекул, включаючи ДНК. Таким чином проблема руйнування озону в атмосфері є важливою та нагальною для вирішення, в зв’язку з прямою небезпекою для людства в разі його зникнення.

 

 

 

Озон у стратосфері постійно народжується й гине, отже, його шар складається з рівноважної кількості. А оскільки ця рівновага рухлива, то товщина озонного шару може змінюватися. Спостерігаються добові, сезонні коливання вмісту озону, а також цикли, пов’язані з багаторічними змінами сонячної активності. Найбільша кількість озону (46%) утвориться в стратосфері тропічного поясу, там максимум його щільності перебуває приблизно на висоті 26 км від поверхні. У середніх широтах він розташовується нижче: узимку – на висоті 22 км, а влітку – 24 км. У полярних районах висота максимуму становить усього 13-18 км, і тут озон найбільш інтенсивно переноситься в нижні шари атмосфери [2, c. 34].. В 1985р Джозеф Фарман разом зі своїми співробітниками з Британської антарктичної служби вперше повідомив, що з кінця 1970х років над Антарктидою відбувалося значне потоншення озонового шару. Виміри супутника «Німбус-7», зроблені АрліномКрюгером з Годдардовського центра космічних польотів НАСА, показали, що з роками дефіцит озону збільшувався від однієї південної весни до іншої. В вересні та жовтні втрачається біля 70% озону над Антарктидою, що дорівнює приблизно 3% всього озону атмосфери. Виміри зроблені лабораторією Д. Хофмана з Університету шт. Вайомінг, США, показали, щонайбільша частина втрат озону проходить на висотах від 12 до 30 кілометрів. Було висунуто ряд гіпотез щодо пояснення виникнення озонової діри. Було відправлено декілька експедицій для того, щоб відсіяти невірні гіпотези. До зменшення концентрації озону в атмосфері веде сукупність чинників, головним з яких є руйнування молекул озону в реакціях з різними речовинами антропогенного і природного походження, відсутність сонячного випромінювання протягом полярної зими, особливо стійкий полярний вихор, який перешкоджає проникненню озону з приполярних широт, і утворення полярних стратосферних хмар (ПСХ), поверхню частинок якого каталізують реакції розпаду озону. Ці чинники особливо характерні для Антарктики, в Арктиці полярний вихор набагато слабший: через відсутність континентальної поверхні температура на декілька градусів вища, ніж в Антарктиці, а ПСХ менш поширені, до того ж мають тенденцію до розпаду на початку осені. Молекули озону (O3) хімічно дуже активні і можуть реагувати з багатьма неорганічними та органічними сполуками [6]...

 

 

Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в кінці 1960-х років, тоді вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону являють викиди водяної пари і окисів азоту (NOХ) з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет. Однак, надзвукова авіація розвивалася значно менш бурхливими темпами, ніж передбачалося. Було висунуто кілька гіпотез щодо пояснення виникнення «озонової дірки» і відправлено декілька експедицій для того, щоб відсіяти неправильні гіпотези. Перша гіпотеза – це атмосферна циркуляція. Схема циркуляції могла поступово змінитися так, що над Антарктидою потоки повітря спрямувалися вверх. У результаті стратосферне повітря, збагачене