Ozonosfæren er et lag af atmosfæren på vores planet, der forsinker den mest stive del af det ultraviolette spektrum. Nogle typer sollys er skadelige for levende organismer. Med jævne mellemrum bliver ozonosfæren tyndere, og der vises huller i forskellige størrelser. Farlige stråler kan frit trænge igennem åbningerne på jordoverfladen. Hvor er ozonlaget placeret? Hvad kan der gøres for at gemme det? Den foreslåede artikel er viet til diskussionen af disse problemer med jordens geografi og økologi.
Hvad er ozon?
Oxygen on Earth findes i form af to enkle gasformige forbindelser, er en del af vand og et meget stort antal andre almindelige uorganiske og organiske stoffer (silikater, carbonater, sulfater, proteiner, kulhydrater, fedtstoffer). En af de mere kendte allotropiske modifikationer af elementet er det enkle stof ilt, dets formel er O2. Den anden modifikation af atomer er O (ozon). Formlen for dette stof er O 3. Triatomiske molekyler dannes med et overskud af energi, for eksempel som et resultat af lynnedladninger i naturen. Dernæst finder vi ud af, hvad jordens ozonlag er, hvorfor dens tykkelse konstant ændres.
Under normale forhold er ozon en blå gas med en skarp, specifik aroma. Stoffets molekylvægt er 48 (til sammenligning Mr (luft) = 29). Lugten af ozon minder om et tordenvejr, for efter dette naturlige fænomen O0-molekyler i luften bliver større. Koncentrationen øges ikke kun, hvor ozonlaget er, men også tæt på jordoverfladen. Dette kemisk aktive stof er giftigt for levende organismer, men dissocieres hurtigt (nedbrydes). I laboratoriet og industrien er der skabt specielle apparater - ozonisatorer - til at føre elektrisk udladning gennem luft eller ilt.
Hvad er ozonlaget?
O 3- molekyler har høj kemisk og biologisk aktivitet. Fastgørelsen af det tredje atom til diatomisk ilt ledsages af en forøgelse af energireserven og ustabiliteten af forbindelsen. Ozon nedbrydes let til molekylært ilt og en aktiv partikel, som energisk oxiderer andre stoffer og dræber mikroorganismer. Men oftere relaterer spørgsmål, der vedrører den lugtende forbindelse, dets ophobning i atmosfæren over jorden. Hvad er ozonlaget, og hvorfor er dets ødelæggelse skadeligt?
Direkte på overfladen af vores planet er der altid et vist antal O 3- molekyler, men koncentrationen af forbindelsen stiger med højden. Dannelsen af dette stof forekommer i stratosfæren på grund af den ultraviolette stråling af solen, som bærer en stor energiforsyning.
ozonosfæren
Der er et område med rum over Jorden, hvor ozon er meget større end nær overfladen. Men generelt er skallen bestående af O 3- molekyler tynd og diskontinuerlig. Hvor er jordens ozonlag eller vores planet ozonosfære? Uoverensstemmelsen i tykkelsen på denne skærm har forskere gentagne gange forvirret.
En vis mængde ozon er altid til stede i jordens atmosfære; betydelige udsving i dens koncentration observeres med højde og med årene. Vi vil tackle disse problemer, når vi finder ud af, den nøjagtige placering af det beskyttende skjold, der er lavet af O 3- molekyler.
Hvor er jordens ozonlag?
En mærkbar stigning i indholdet af ozonmolekyler begynder i en afstand af 10 km og forbliver op til 50 km over Jorden. Men mængden af stof, der er i troposfæren, er endnu ikke en skærm. Når du bevæger dig væk fra jordoverfladen, øges ozon densitet. De maksimale værdier falder på stratosfæren, dens område i en højde fra 20 til 25 km. Her er O 3- molekyler indeholdt 10 gange mere end ved jordoverfladen.
Men hvorfor forårsager ozonlagets tykkelse, integritet bekymring for forskere og almindelige mennesker? Bommen over det beskyttende skjolds tilstand brød ud i det forrige århundrede. Forskere har fundet, at ozonlaget i atmosfæren over Antarktis er blevet tyndere. Hovedårsagen til fænomenet blev konstateret - dissociation af O 3- molekyler. Ødelæggelsen finder sted som et resultat af den kombinerede indflydelse fra en række faktorer, den førende blandt dem betragtes som menneskeskabelig, forbundet med aktiviteterne for menneskeheden.
Ozonhuller
I de sidste 30-40 år har forskere bemærket forekomsten af huller i det beskyttende skjold over jordoverfladen. Det videnskabelige samfund blev foruroliget over rapporter om, at ozonlaget - Jordens skjold - er aktivt nedværdigende. Alle medier i midten af 1980'erne offentliggjorde rapporter om et "hul" over Antarktis. Forskere bemærkede, at dette hul i ozonlaget øges i foråret. Hovedårsagen til vækst af skader blev kaldt kunstige og syntetiske stoffer - chlorfluorcarboner. De mest almindelige grupper af disse forbindelser er freoner eller chladogener. Mere end 40 stoffer, der hører til denne gruppe, er kendt. De kommer fra mange kilder, fordi applikationerne inkluderer fødevarer, kemisk, parfumeri og andre industrier.
Sammensætningen af freoner ud over kulstof og brint inkluderer halogener: fluor, chlor, undertiden brom. Et stort antal af sådanne stoffer bruges som kølemidler i køleskabe, klimaanlæg. Freoner i sig selv er stabile, men ved høje temperaturer og i nærvær af aktive kemiske stoffer indgår oxidationsreaktioner. Blandt reaktionsprodukterne kan være forbindelser, der er giftige for levende organismer.
Freoner og ozonskærmen
Chlorofluorcarboner interagerer med O3-molekyler og ødelægger det beskyttende lag over jordoverfladen. Først blev tyndningen af ozonosfæren taget som en naturlig udsving i dens tykkelse, hvilket sker konstant. Men over tid blev huller som et ”hul” over Antarktis set over hele den nordlige halvkugle. Antallet af sådanne huller er steget siden den første observation, men de er mindre i størrelse end over iskontinentet.
Oprindeligt tvivlede forskere på, at det var freoner, der forårsagede ødelæggelse af ozon. Dette er stoffer med en stor molekylvægt. Hvordan kan de nå stratosfæren, hvor ozonlaget er, hvis det er meget tungere end ilt, nitrogen og kuldioxid? Observationer af stigende strømninger i atmosfæren under tordenvejr samt gennemførte eksperimenter beviste muligheden for penetrering af forskellige partikler med luft til en højde på 10–20 km over Jorden, hvor grænsen til troposfæren og stratosfæren er placeret.
Forskellige Ozon Destroyers
Kvælstofoxider som følge af forbrænding af brændstof i motorerne i supersoniske luftfartøjer og forskellige typer rumfartøjer kommer også ind i ozonskærmzonen. De supplerer listen over stoffer, hvorfra atmosfæren, ozonlaget og emissionerne fra terrestriske vulkaner ødelægges. Nogle gange når gas- og støvstrømme en højde på 10-15 kilometer og spreder sig hundreder af tusinder af kilometer.
Smog over store industrielle centre og megaciteter bidrager også til dissociation af O 3 molekyler i atmosfæren. Årsagen til stigningen i størrelsen på ozonhuller betragtes også som en stigning i koncentrationen af såkaldte drivhusgasser i atmosfæren, hvor ozonlaget er placeret. Således er det globale miljøspørgsmål om klimaforandringer direkte relateret til spørgsmål om ozonnedbrydning. Faktum er, at drivhusgasser indeholder stoffer, der reagerer med O 3- molekyler. Ozon dissocierer, iltatom forårsager oxidation af andre elementer.
Faren for at miste ozonskjoldet
Var der huller i ozonosfæren, før de flyver ud i rummet, udseendet af freoner og andre atmosfæriske forurenende stoffer? De anførte spørgsmål kan diskuteres, men en konklusion er indlysende: Ozonlaget i atmosfæren skal studeres og bevares mod ødelæggelse. Vores planet uden en skærm med O 3- molekyler mister sin beskyttelse mod hårde kosmiske stråler af en bestemt længde, der er absorberet af et lag aktivt stof. Hvis ozonskærmen er tynd eller fraværende, er de grundlæggende livsprocesser på Jorden i fare. Overdreven ultraviolet stråling øger risikoen for mutationer i cellerne i levende organismer.
Ozonlagsbeskyttelse
Manglen på data om tykkelsen af det beskyttende skjold i de forrige århundreder og årtusinder gør prognoserne vanskelige. Hvad sker der, hvis ozonosfæren kollapser fuldstændigt? I flere årtier har læger bemærket en stigning i antallet af mennesker, der er berørt af hudkræft. Dette er en af de sygdomme, der forårsager overdreven ultraviolet stråling.
I 1987 tiltrådte flere lande Montreal-protokollen, der indeholdt en reduktion og et fuldstændigt forbud mod produktion af chlorfluorcarboner. Dette var kun en af de foranstaltninger, der vil hjælpe med at bevare ozonlaget - Jordens ultraviolette skjold. Men freoner er stadig produceret af industrien og kommer ind i atmosfæren. Overholdelse af Montreal-protokollen har imidlertid ført til en reduktion i ozonhuller.
