Озонові дірки не виникають внаслідок дії. Озонові діри. Причини виникнення «озонових дірок»

Виникнення озонових діроку полярних регіонах відбувається через вплив цілого ряду факторів. Концентрація озону знижується внаслідок впливу речовин природного та антропогенного походження, а також через нестачу сонячного випромінювання протягом полярної зими. Основним антропогенним фактором, що викликає виникнення озонових дірок у полярних регіонах, відбувається через вплив цілого ряду факторів. Концентрація озону знижується внаслідок впливу речовин природного та антропогенного походження, а також через нестачу сонячного випромінювання протягом полярної зими. Основним антропогенним фактором, що викликає зменшення концентрації озону, вважається виділення хлор-і бромсодержащих фреонів. Крім того, надзвичайно низькі температури в полярних областях стають причиною утворення так званих полярних стратосферних хмар, які в поєднанні з полярними вихорами виступають каталізаторами реакції розпаду озону, тобто просто вбивають озон.

Джерела руйнування

Серед руйнівників озонного шару можна виділити:

1) Фреони.

Озон руйнується під впливом сполук хлору, відомих як фреони, які, також руйнуючись під впливом сонячної радіації, звільняють хлор, що «відриває» від молекул озону «третій» атом. Хлор сполуки не утворює, але служить каталізатором «розриву». Таким чином, один атом хлору здатний "занапастити" багато озону. Вважається, що сполуки хлору можуть залишатися в атмосфері від 50 до 1500 років (залежно від складу речовини) Землі. Спостереження за озоновим шаром планети проводилися антарктичними експедиціями із середини 50-х.

Озонова діра над Антарктидою, що збільшується навесні і зменшується до осені, була виявлена ​​в 1985 році. Відкриття метеорологів викликало низку наслідків економічного характеру. Справа в тому, що в існуванні «дірки» було звинувачено хімічну промисловість, яка виробляє речовини, що містять фреони, що сприяють руйнуванню озону (від дезодорантів до холодильних установок). У питанні про те наскільки людина винна в освіті «озонових дірок» - єдиної думки немає. З одного боку - так, безумовно, винен. Виробництво сполук, що призводять до руйнування озону, слід звести до мінімуму, а краще взагалі припинити. Тобто відмовитися від цілого сектора промисловості, з оборотом у багато мільярдів доларів. А якщо не відмовитись – то перевести її на «безпечні» рейки, що теж коштує грошей.

Погляд скептиків: людське впливом геть атмосферні процеси, за всієї його руйнівності у локальному плані, у планетарному масштабі - мізерно. Антифреонова кампанія «зелених» має цілком прозоре економічне та політичне підґрунтя: за її допомогою великі американські корпорації (Дюпон, наприклад), душать своїх зарубіжних конкурентів, нав'язуючи угоди щодо "охорони навколишнього середовища" на державному рівні і насильно вводячи новий технологічний виток, який більше слабкі в економічному відношеннідержави витримати неспроможна.

2)Висотні літаки

Руйнування озонного шару сприяють не тільки фреони, що виділяються в атмосферу і потрапляють в стратосферу. До руйнування озонного шару причетні й оксиди азоту, що утворюються під час ядерних вибухів. Але оксиди азоту утворюються і камерах згоряння турбореактивних двигунів висотних літаків. Окиси азоту утворюються з азоту та кисню, які там знаходяться. Швидкість утворення оксидів азоту тим більша, чим вища температура, тобто чим більша потужність двигуна. Важлива не тільки потужність двигуна літака, а й висота, на якій він літає і випускає окисли азоту, що руйнують озон. Чим вище утворюється окис або закис азоту, тим він згубніший для озону. Загальна кількість окису азоту, що викидається в атмосферу на рік, оцінюється в 1 млрд. т. Приблизно третина цієї кількості викидається літаками вище за середній рівень тропопаузи (11 км). Щодо літаків, то найбільш шкідливими є викиди військових літаків, кількість яких обчислюється десятками тисяч. Вони літають здебільшого на висотах озонного шару.

3) Мінеральні добрива

Озон у стратосфері може зменшуватись і за рахунок того, що в стратосферу потрапляє закис азоту N 2 O, який утворюється при денітрифікації пов'язаного ґрунтовими бактеріями азоту. Таку ж денітрифікацію зв'язаного азоту виробляють і мікроорганізми у верхньому шарі океанів та морів. Процес денітрифікації безпосередньо пов'язаний з кількістю зв'язаного азоту у ґрунті. Таким чином, можна бути впевненим у тому, що зі зростанням кількості мінеральних добрив, що вносяться в грунт, такою самою мірою збільшуватиметься і кількість утвореного закису азоту N 2 O. Далі, з закису азоту утворюються оксиди азоту, які і призводять до руйнування стратосферного озону.

4) Ядерні вибухи

При ядерних вибухах виділяється дуже багато енергії як тепла. Температура дорівнює 6000 0 С встановлюється вже через кілька секунд після ядерного вибуху. Це енергія вогняної кулі. У сильно нагрітій атмосфері відбуваються такі перетворення хімічних речовинякі при нормальних або не відбуваються, або протікають дуже повільно. Що стосується озону, його зникнення, то найбільш небезпечними для нього є оксиди азоту, що утворюються при цих перетвореннях. Так, за період з 1952 по 1971 р. в результаті ядерних вибухів в атмосфері утворилося близько 3 млн т окислів азоту. Подальша доля їх така: вони внаслідок перемішування атмосфери потрапляють різні висоти, зокрема й у атмосферу. Там вони вступають у хімічні реакціїза участю озону, призводячи до його руйнування.

5) Спалювання палива.

Закис азоту можна знайти і в димових газах електростанцій. Власне, про те, що окис та двоокис азоту присутні у продуктах згоряння, було відомо давно. Але ці вищі оксиди не впливають на озон. Вони, звичайно, забруднюють атмосферу, сприяють утворенню в ній смогу, але досить швидко віддаляються з тропосфери. Закис азоту, як уже говорилося, небезпечний для озону. За низьких температур вона утворюється в таких реакціях:

N 2 + O + M = N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 =N 2 O = 3H 2 .

Масштаб цього явища дуже значний. Таким шляхом в атмосфері щорічно утворюється приблизно 3 млн т закису азоту! Ця цифра говорить про те, що це є джерелом руйнування озону.

Висновок: Джерелами руйнування є: фреони, висотні літаки, мінеральні добрива, ядерні вибухи, спалювання палива.

Насамперед слід усвідомити: озонова діра, всупереч своїй назві, — це не пролом в атмосфері. Молекула озону відрізняється від звичайної молекули кисню тим, що не з двох, та якщо з трьох атомів кисню, з'єднаних друг з одним. В атмосфері озон сконцентрований у так званому озоновому шарі, на висоті приблизно 30 км у межах стратосфери. У цьому шарі відбувається поглинання ультрафіолетових променів, що випромінюються Сонцем, — інакше сонячна радіація могла б завдати великої шкоди життю на поверхні Землі. Тому будь-яка загроза озоновому шару заслуговує на найсерйозніші стосунки. У 1985 році британські вчені, які працювали на Південний полюс, виявили, що під час антарктичної весни рівень озону в атмосфері там значно нижчий за норму. Щорічно в той самий час кількість озону зменшувалася — іноді більшою мірою, іноді меншою. Подібні, але не настільки яскраво виражені озонові дірки з'являлися над Північним полюсом — під час арктичної весни.

У наступні роки вчені з'ясували, чому з'являється озонова дірка. Коли сонце ховається і починається довга полярна ніч, відбувається різке падіння температури і утворюються високі стратосферні хмари, що містять кристалики льоду. Поява цих кристаликів викликає серію складних хімічних реакцій, які призводять до накопичення молекулярного хлору (молекула хлору і двох з'єднаних атомів хлору). Коли з'являється сонце і починається антарктична весна, під впливом ультрафіолетових променів відбувається розрив внутрішньомолекулярних зв'язків, й у атмосферу спрямовується потік атомів хлору. Ці атоми виступають у ролі каталізаторів реакцій перетворення озону на простий кисень, що протікають за наступною подвійною схемою:

Cl + O 3 -> ClO + O 2 і ClO + O -> Cl + O 2

В результаті цих реакцій молекули озону (O 3 ) перетворюються на молекули кисню (O 2 ), причому вихідні атоми хлору залишаються у вільному стані і знову беруть участь у цьому процесі (кожна молекула хлору руйнує мільйон молекул озону до того, як вони видаляться з атмосфери під дією інших хімічних реакцій). Внаслідок цього ланцюжка перетворень озон починає зникати з атмосфери над Антарктидою, утворюючи озонову дірку. Однак незабаром, з потеплінням, антарктичні вихори руйнуються, свіже повітря (що містить новий озон) спрямовується в цей район, і дірка зникає.

1987 року в Монреалі відбулася Міжнародна конференція, присвячена загрозі озоновому шару, і промислово розвинені країни домовилися про скорочення, а зрештою і про припинення виробництва хлорованих та фторованих вуглеводнів (хлорфторвуглеців, ХФУ)хімічних речовин, що руйнують озоновий шар До 1992 заміна цих речовин на безпечні проходила так успішно, що було прийнято рішення про повне їх знищення до 1996 року. Сьогодні вчені вірять, що років за п'ятдесят озоновий шар відновиться повністю.

  1. Основні заходи щодо захисту озонового шару
  2. Правило оптимальної компонентної додатковості
  3. Закон М.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем

Висновок

Вступ

Сучасна киснева атмосфера Землі – унікальне явище серед планет Сонячна система, і це її особливість пов'язані з наявністю нашій планеті життя.

Проблема екології для людей зараз, безперечно, найголовніша. На реальність екологічної катастрофи вказує на руйнування озонного шару Землі. Озон - триатомна форма кисню, що утворюється у верхніх шарах атмосфери під дією жорсткого (короткохвильового) ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Сьогодні озон турбує всіх, навіть тих, хто раніше не підозрював існування озонного шару в атмосфері, а вважав лише, що запах озону є ознакою свіжого повітря. (Недарма озон у перекладі з грецької означає " " запах " " .) Цей інтерес зрозумілий - йдеться про майбутнє всієї біосфери Землі, зокрема й самої людини. Нині назріла необхідність прийняти певні обов'язкові всім рішення, які б зберегти озонний шар. Але щоб ці рішення були правильними, потрібна повна інформація про ті фактори, які змінюють кількість озону в атмосфері Землі, а також про властивості озону, як саме він реагує на ці фактори.

1. Озонові дірки та причини їх виникнення

Озоновий шар - це широкий атмосферний пояс, що тягнеться на висоті від 10 до 50 км над поверхнею Землі. Хімічно озон - це молекула, що складається з трьох атомів кисню (молекула кисню містить два атоми). Концентрація озону в атмосфері дуже мала, і невеликі зміни кількості озону призводять до серйозних змін інтенсивності ультрафіолету, що досягає земної поверхні. На відміну від звичайного кисню озон нестійкий, він легко перетворюється на двоатомну, стійку форму кисню. Озон - набагато сильніший окислювач, ніж кисень, і це робить його здатним вбивати бактерії, пригнічувати ріст та розвиток рослин. Втім, через його низьку в звичайних умовах концентрацію в приземних шарах повітря ці його особливості практично не впливають на стан живих систем.

Набагато важливішим є його інша властивість, що робить цей газ абсолютно необхідним для всього життя на суші. Ця властивість - здатність озону поглинати жорстке (короткохвильове) ультрафіолетове (УФ) випромінювання Сонця. Кванти жорсткого УФ мають енергію, достатню для розриву деяких хімічних зв'язківтому його відносять до іонізуючим випромінюванням. Як і інші випромінювання цього роду, рентгенівське та гамма-випромінювання, воно викликає численні порушення у клітинах живих організмів. Озон утворюється під впливом високоенергетичної сонячної радіації, що стимулює реакцію між 2 і вільними атомами кисню. Під впливом помірної радіації він розпадається, абсорбуючи енергію цієї радіації. Таким чином, цей циклічний процес з'їдає небезпечний ультрафіолет.

Молекули озону, як і кисню, електрично нейтральні, тобто. не несуть електричного заряду. Тому саме собою магнітне поле Землі не впливає на розподіл озону в атмосфері. Верхній шар атмосфери – іоносфера, що практично збігається з озоновим шаром.

У полярних зонах, де силові лінії магнітного поляЗемлі замикаються її поверхні, спотворення іоносфери дуже значні. Кількість іонів, зокрема і іонізованого кисню, у верхніх шарах атмосфери полярних зон знижено. Але головна причина малого вмісту озону в області полюсів - мала інтенсивність сонячного опромінення, що падає навіть під час полярного дня під малими кутами до горизонту, а під час полярної ночі немає зовсім. Площа полярних "дір" в озоновому шарі - надійний показник змін загального вмісту озону в атмосфері.

Вміст озону в атмосфері коливається внаслідок багатьох природних причин. Періодичні коливання пов'язані із циклами сонячної активності; Багато компонентів вулканічних газів здатні руйнувати озон, тому підвищення вулканічної активності веде до зниження його концентрації. Завдяки високим, сверураганним швидкостям повітряних потоків у стратосфері речовини, що руйнують озон, розносяться на великі площі. Переносяться не лише руйнівники озону, а й він сам, тому порушення концентрації озону швидко розносяться на великі площі, а локальні невеликі «дірки» в озоновому щиті, спричинені, наприклад, запуском ракети, порівняно швидко затягуються. Тільки в полярних областях повітря малорухливе, внаслідок чого зникнення там озону не компенсується його занесенням з інших широт, і полярні «озонні дірки», особливо на Південному полюсі, дуже стійкі.

1.1 Джерела руйнування озонового шару

Серед руйнівників озонного шару можна виділити:

1) Фреони.

Озон руйнується під впливом сполук хлору, відомих як фреони, які, також руйнуючись під впливом сонячної радіації, звільняють хлор, що «відриває» від молекул озону «третій» атом. Хлор сполуки не утворює, але служить каталізатором «розриву». Таким чином, один атом хлору здатний "занапастити" багато озону. Вважається, що сполуки хлору можуть залишатися в атмосфері від 50 до 1500 років (залежно від складу речовини) Землі. Спостереження за озоновим шаром планети проводилися антарктичними експедиціями із середини 50-х.

Озонова діра над Антарктидою, що збільшується навесні і зменшується до осені, була виявлена ​​в 1985 році. Відкриття метеорологів викликало низку наслідків економічного характеру. Справа в тому, що в існуванні «дірки» було звинувачено хімічну промисловість, яка виробляє речовини, що містять фреони, що сприяють руйнуванню озону (від дезодорантів до холодильних установок).

У питанні про те наскільки людина винна в освіті «озонових дірок» - єдиної думки немає.

З одного боку - так, безумовно винен. Виробництво сполук, що призводять до руйнування озону, слід звести до мінімуму, а краще взагалі припинити. Тобто відмовитися від цілого сектора промисловості, з оборотом у багато мільярдів доларів. А якщо не відмовитись – то перевести її на «безпечні» рейки, що теж коштує грошей.

Погляд скептиків: людське впливом геть атмосферні процеси, за всієї його руйнівності у локальному плані, у планетарному масштабі - мізерно. Антифреонова кампанія «зелених» має цілком прозоре економічне та політичне підґрунтя: за її допомогою великі американські корпорації (Дюпон, наприклад), душать своїх зарубіжних конкурентів, нав'язуючи угоди щодо "охорони навколишнього середовища" на державному рівні і насильно вводячи новий технологічний виток, який більше слабкі в економічному плані держави витримати не в змозі.

2) Висотні літаки.

Руйнування озонного шару сприяють не тільки фреони, що виділяються в атмосферу і потрапляють в стратосферу. До руйнування озонного шару причетні й оксиди азоту, що утворюються під час ядерних вибухів. Але оксиди азоту утворюються і камерах згоряння турбореактивних двигунів висотних літаків. Окиси азоту утворюються з азоту та кисню, які там знаходяться. Швидкість утворення оксидів азоту тим більша, чим вища температура, тобто чим більша потужність двигуна.

Важлива не тільки потужність двигуна літака, а й висота, на якій він літає і випускає окисли азоту, що руйнують озон. Чим вище утворюється окис або закис азоту, тим він згубніший для озону.

Загальна кількість окису азоту, що викидається в атмосферу на рік, оцінюється в 1 млрд. т. Приблизно третина цієї кількості викидається літаками вище за середній рівень тропопаузи (11 км). Щодо літаків, то найбільш шкідливими є викиди військових літаків, кількість яких обчислюється десятками тисяч. Вони літають здебільшого на висотах озонного шару.

3) Мінеральні добрива.

Озон у стратосфері може зменшуватись і за рахунок того, що в стратосферу потрапляє закис азоту N 2 O, який утворюється при денітрифікації пов'язаного ґрунтовими бактеріями азоту. Таку ж денітрифікацію зв'язаного азоту виробляють і мікроорганізми у верхньому шарі океанів та морів. Процес денітрифікації безпосередньо пов'язаний з кількістю зв'язаного азоту у ґрунті. Таким чином, можна бути впевненим у тому, що зі зростанням кількості мінеральних добрив, що вносяться в грунт, такою самою мірою збільшуватиметься і кількість утвореного закису азоту N 2 O. Далі, з закису азоту утворюються оксиди азоту, які і призводять до руйнування стратосферного озону.

4) Ядерні вибухи.

При ядерних вибухах виділяється дуже багато енергії як тепла. Температура, що дорівнює 6000 0 К, встановлюється вже через кілька секунд після ядерного вибуху. Це енергія вогняної кулі. У сильно нагрітій атмосфері відбуваються такі перетворення хімічних речовин, які за нормальних або не відбуваються, або протікають дуже повільно. Що стосується озону, його зникнення, то найбільш небезпечними для нього є оксиди азоту, що утворюються при цих перетвореннях. Так, за період з 1952 по 1971 р. внаслідок ядерних вибухів в атмосфері утворилося близько 3 млн. т. оксидів азоту. Подальша доля їх така: вони внаслідок перемішування атмосфери потрапляють різні висоти, зокрема й у атмосферу. Там вони вступають у хімічні реакції за участю озону, призводячи до його руйнування.

5) Спалювання палива.

Закис азоту можна знайти і в димових газах електростанцій. Власне, про те, що окис та двоокис азоту присутні у продуктах згоряння, було відомо давно. Але ці вищі оксиди не впливають на озон. Вони, звичайно, забруднюють атмосферу, сприяють утворенню в ній смогу, але досить швидко віддаляються з тропосфери. Закис азоту, як уже говорилося, небезпечний для озону. За низьких температур вона утворюється в таких реакціях:

N 2 + O + M = N 2 O + M,

2NH 3 + 2O 2 =N 2 O = 3H 2 .

Масштаб цього явища дуже значний. Таким шляхом в атмосфері щорічно утворюється приблизно 3 млн т закису азоту! Ця цифра говорить про те, що це джерело руйнування озону є суттєвим.

1.2 Озонова діра над Антарктикою

Про значне зменшення загального вмісту озону над Антарктикою вперше було повідомлено 1985 р. Британською антарктичною службою на підставі аналізу даних озонометричної станції Хеллі-Бей (76 гр. ю. ш.). Зменшення озону спостерігалося цією службою і на Аргентинських островах (65 гр. пд. ш.).

З 28 серпня до 29 вересня 1987 р. було виконано 13 польотів літака-лабораторії над Антарктикою. Експеримент дозволив зареєструвати зародження озонної дірки. Було отримано її розміри. Дослідження показали, що найбільше зменшення кількості озону мало місце на висотах 14 – 19 км. Тут же прилади зареєстрували найбільшу кількість аерозолів (аерозольні шари). Виявилося, що чим більше є аерозолів на цій висоті, тим менше там озону. Літак – лабораторія зареєстрував зменшення озону, що дорівнює 50%. Нижче 14 км. змін озону було несуттєвим.

Вже на початку жовтня 1985 р. озонна діра (мінімум кількості озону) охоплює рівні з тиском від 100 до 25 гПа, а грудні діапазон висот, у яких вона спостерігається, розширюється.

У багатьох експериментах вимірювалася як кількість озону та інших малих складових атмосфери, а й температури. Було встановлено найтісніший зв'язок між кількістю озону в стратосфері та температурою повітря там же. Виявилося, що характер зміни кількості озону тісно пов'язаний із тепловим режимом стратосфери над Антарктидою.

Утворення та розвиток озонної діри в Антарктиді спостерігали англійські вчені й у 1987 р. Навесні загальний вміст озону зменшився на 25%.

Американські дослідники проводили вимірювання в Антарктиці взимку і навесні 1987 р. озону та інших малих складових атмосфери (HC l , HF, NO, NO 2 , HNO 3 , ClONO 2 , N 2 O, CH 4) за допомогою спеціального спектрометра. Дані цих вимірювань дозволили окреслити область навколо Південного полюса, де кількість озону зменшена. Виявилося, що ця область збігається практично точно з крайнім полярним стратосферним вихором. При переході через край вихору різко змінювалося кількість як озону, а й інших малих складових, які впливають руйнація озону. У межах озонної діри (або, іншими словами, полярного стратосферного вихору) концентрація HC l , NO 2 та азотної кислотибула значно меншою, ніж за межами вихору. Це має місце тому, що хлорини протягом холодної полярної ночі руйнують озон у відповідних реакціях, виступаючи в них як каталізатори. Саме каталітичному циклі з участю хлору відбувається основне зменшення концентрації озону (принаймні 80% цього зменшення).

Ці реакції протікають на поверхні частинок, що становлять полярні стратосферні хмари. Значить, чим більше площацієї поверхні, т. е. що більше частинок стратосферних хмар, отже, і самих хмар, то швидше зрештою розпадається озон, отже, тим ефективніше утворюється озонна діра.

2. Основні заходи щодо захисту озонового шару

Оскільки найбільш активний руйнівник озонового щита Землі - хлор, основні заходи, що розробляються для стримування виснаження озону, зводяться до зниження викидів в атмосферу хлору і сполук, що містять хлор, насамперед фреонів. Одне з головних технологічних завдань, рішення якого шукають у всіх промислово розвинених країнах, - заміна фреонів на інші холодоагенти, що не містять хлору і водночас не поступаються фреонам за основними фізичним властивостямта хімічної інертності.

Інше завдання, вже практично вирішене в ракетоносії «Енергія», полягає у переведенні ракетної техніки та висотної реактивної авіації на екологічно безпечні види палива та двигуни.

Зниження викидів оксидів азоту наземними промисловими, енергетичними та транспортними системами має значення не тільки для зниження кислотності опадів та вирішення проблеми «кислих дощів». Окиси азоту в повному обсязі вимиваються опадами, частина їх сягає висот, у яких існує озоновий шар, і робить свій внесок у його виснаження.

Хоча оксиди азоту, порівняно з хлором, у 10 тисяч разів менш активні як руйнівники озону, їхній викид в атмосферу багаторазово перевищує викид хлору. Це підвищує важливість розробки двигунів, енергетичних установок, котлів, нових видів палива та способів його спалювання, які зводили б до мінімуму утворення та викид в атмосферу оксидів азоту.

Першу міжнародну конвенцію щодо заходів захисту озонового шару було укладено у Відні 1985 року. Через кілька місяців після неї було виявлено "озонову дірку" в Південній півкулі. Після цього в Монреалі було підписано протокол, який зобов'язує країни-учасниці позбавлятися своїх шкідливих фреонів. У 1990, 1992 та 1997 pp. Список руйнівних речовин поповнювався. У разі його дотримання всіма країнами (а Китай, наприклад, та Індія конвенцію не підписали, розсудивши, що вона їм «не по кишені»), прогнозисти обіцяли відновлення озонового шару до 2150 року. Головними виробниками шкідливих для озону сполук (90% від загальносвітового обсягу) називаються країни, що розвиваються (які, по суті, є споживачами застарілої продукції "цивілізованих" країн) і країни колишнього СРСР.

У той же час заявлено, що викид фреонів в атмосферу, що у 1986 році досяг 1.1 мільйона тонн, до 1996 р. знизився до 160 тисяч тонн. Без Монреальської конвенції до 2010 року ми мали б 8 мільйонів тонн річних викидів.

3. Правило оптимальної компонентної додатковості

Правило оптимальної компонентної додатковості свідчить, що ніяка екосистема неспроможна самостійно існувати при штучно створеному надлишку чи нестачі однієї з екологічних компонентів.

"Нормою" екологічного компонента слід вважати ту, що забезпечує екологічну рівновагу певного типу, що дозволяє функціонувати саме тій екосистемі, яка еволюційно склалася і відповідає балансу у природній надсистемі та всій ієрархії природних систем на даній одиниці простору (у конкретному біотопі).

4. Закон Н.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем

Закон М.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем свідчить, що руйнація більше трьох рівнів в екосистемній ієрархії є абсолютно незворотним і катастрофічним.

Ієрархічні рівні геохор (біохор) - це розташування в порядку від найвищого до нижчого. Розрізняють п'ять основних рівнів угеохор та біохор:

  • гігахори - найголовніші елементи біосфери та географічної оболонки: океани і материки, біокліматичні пояси та біогеографічні царства розміром понад 10 6 км 2 ;
  • мегахори - одиниці природно-господарського та біогеографічного (фітогеографічного) районування розміром 10 3 -10 5 км 2 ;
  • макрохори - територія конкретних ландшафтів, розміром 10-10 -2 км2;
  • мікрохори і мезохори - морфологічні одиниці ландшафту, розміром 10 -1 -10 -2 км 2 і біогеоценози, що входять до їх складу.

Кожна підсистема слідує за своєю системою, вірніше, розвиток надсистеми визначає багато обмежень у розвитку входять до неї підсистем. Такий процес "підштовхування", напрями розвитку характерний для всього системного світу як у наддовгих відрізках еволюційного часу, так і в порівняно коротких термінах індивідуального розвитку. Усюди є взаємини у ієрархії систем - еволюція еволюцій та розвитку развитей. Якщо розвиток щодо детерміновано впливом ієрархії надсистем, а частково і підсистем у минулому (підсистеми, змінюючись, не можуть не впливати на ціле, приклад того мутації), то характер процесів не зміниться і в майбутньому, принаймні найближчому (у масштабі характерного часу систем) ). І хоча принцип " розвиток є рух рухів у всій ієрархії значних систем " Демшевського не дозволяє створити однієї безальтернативної моделі, все-таки можна прогнозувати можливий перебіг подій.

Н.Ф. Реймерс (1994) зазначає, що закон нерівномірності розвитку систем, або, краще, закон різночасності розвитку (зміни) підсистем у великих системах може бути сформульований у такому вигляді: системи одного рівня ієрархії (як правило, підсистеми системи більш високого рівняорганізації) розвиваються не суворо синхронно - у той час, коли одні з них досягли вищого рівня розвитку, інші ще залишаються в менш розвиненому стані.

Висновок

Усі глобальні екологічні проблемивзаємопов'язані, і жодна з них не повинна розглядатись в ізоляції від інших.

Здавалося б, кількість озону в атмосфері дуже велика – близько 3 мільярдів тонн. Це, однак, незначна частка від усієї атмосфери. Якби весь озон атмосфери перебував у приземному шарі повітря, то за «нормальних умов» (тиск 1 атмосфера і температура 25 градусів Цельсія) товщина озонового екрану, що захищає Землю від жорсткого УФ-випромінювання Сонця, становила б лише близько 3мм. Натомість ефективність озонового шару дуже велика. Зокрема, фахівцями розраховано, що зниження вмісту озону на 1% веде до підвищення інтенсивності УФ-опромінення поверхні, в результаті якого кількість смертей від раку шкіри зросте на 6-7 тисяч осіб на рік.

Необхідно терміново вживати заходів до охорони озонового шару: розробляти нешкідливі холодоагенти, здатні замінити фреони у промисловості та побуті, екологічно безпечні двигуни літаків та космічних ракетних систем, розробляти технології, що зменшують викиди оксидів азоту у промисловості та на транспорті. Існуючі міжнародні угоди щодо озону, Віденська міжнародна конвенція з охорони озонового шару і Монреальський протокол, який зобов'язує держави, що підписали його, вести роботу в конкретних напрямках, поки що недостатньо ефективні. Ще недостатньо усвідомлена людьми небезпека, ще мало талановитих дослідників та інженерів працюють у цій галузі. А час не чекає.

Список використаної літератури

  1. Акімова Т.А., Хаскін В.В. Екологія. - М: ЮНІТІ, 1998. - 455 с.
  2. Дедю І.І. Екологічний еніклопедичний словник. – Кишинів: Мир, 1990. – 568 с.
  3. Князєва Є.М., Курдюмов С.П. закони еволюції та самоорганізації складних систем. - М: Наука, 1994. - 250 с.
  4. Корміліцин З.І. Основи екології. – М.: «Інтерстиль», 1997. – 364 с.
  5. Загальна екологія: взаємодія суспільства та природи. - СПб.: Хімія, 1997. - 352 с.
  6. Сверлова Л.І., Вороніна Н.В. Забруднення природного середовища та екологічна потологія людини. - Хабаровськ.: ХДАЕП, 1995. - 106-108 с.
  7. Розанов С.І. Спільна екологія. – СПб.: Видавництво «Лань», 2001. – 288 с.

Озонові дірки – «діти» стратосферних вихорів

Хоча озону в сучасній атмосфері небагато - не більше однієї тримільйонної від інших газів, - роль його надзвичайно велика: він затримує жорстке ультрафіолетове випромінювання (короткохвильову частину сонячного спектру), що руйнує білки і нуклеїнові кислоти. Крім того, стратосферний озон – важливий кліматичний фактор, що визначає короткострокові та локальні зміни погоди.

Швидкість реакцій деструкції озону залежить від каталізаторів, у ролі яких можуть виступати як природні атмосферні оксиди, так і речовини, що потрапляють в атмосферу внаслідок природних катаклізмів (наприклад, потужних вивержень вулканів). Однак у другій половині минулого століття було виявлено, що каталізаторами реакцій руйнування озону можуть також служити речовини промислового походження, і людство не на жарт стурбувалося.

Озон (О 3) є порівняно рідкісною молекулярною формою кисню, що складається з трьох атомів. Хоча озону в сучасній атмосфері трохи - не більше однієї тримільйонної від інших газів, - роль його надзвичайно велика: він затримує жорстке ультрафіолетове випромінювання (короткохвильову частину сонячного спектру), що руйнує білки та нуклеїнові кислоти. Тому до появи фотосинтезу – і, відповідно, вільного кисню та озонового шару в атмосфері – життя могло існувати лише у воді.

Крім того, стратосферний озон – важливий кліматичний фактор, що визначає короткострокові та локальні зміни погоди. Поглинаючи сонячне випромінювання та передаючи енергію іншим газам, озон нагріває стратосферу і цим регулює характер планетарних теплових і циркулярних процесів у всій атмосфері.

Нестійкі молекули озону в природних умовах утворюються і розпадаються під дією різних факторів живої та неживої природи, причому під час тривалої еволюції цей процес дійшов деякої динамічної рівноваги. Швидкість реакцій деструкції озону залежить від каталізаторів, у ролі яких можуть виступати як природні атмосферні оксиди, так і речовини, що потрапляють в атмосферу внаслідок природних катаклізмів (наприклад, потужних вивержень вулканів).

Однак у другій половині минулого століття було виявлено, що каталізаторами реакцій руйнування озону можуть також служити речовини промислового походження, і людство не на жарт стурбувалося. Особливо громадська думка схвилювала відкриття над Антарктидою так званої озонової «дірки».

«Дірка» над Антарктидою

Помітне зменшення озонового шару над Антарктидою - озонову дірку - вперше виявили ще 1957 р., у Міжнародний геофізичний рік. Справжня історія її почалася через 28 років зі статті в травневому номері журналу Nature, де було висловлено припущення, що причиною аномального весняного мінімуму ВЗГ над Антарктидою є промислове (у тому числі і фреонами) забруднення атмосфери (Farman та ін., 1985).

Було встановлено, що озонова дірка над Антарктидою виникає зазвичай раз на два роки, що тримається близько трьох місяців, а потім зникає. Вона є не наскрізним отвір, як може здатися, а поглиблення, тому більш правильно говорити про «провисання озонового шару». На жаль, усі подальші дослідження озонової діри переважно були спрямовані на доказ її антропогенного походження (Roan, 1989).

ОДИН МІЛІМЕТР ОЗОНУ Атмосферний озон є сферичний шар завтовшки близько 90 км над поверхнею Землі, причому озон у ньому розподілений нерівномірно. Найбільше цього газу зосереджено на висоті 26–27 км у тропіках, на висоті 20–21 км – у середніх широтах та на висоті 15–17 км – у полярних областях.
Загальний вміст озону (ОСО), тобто кількість озону в атмосферному стовпі в конкретній точці, вимірюється поглинанням та випромінюванням сонячної радіації. Як одиниця виміру використовується так звана одиниця Добсона (е. Д.), що відповідає товщині шару чистого озону при нормальному тиску (760 мм рт. ст.) і температурі 0 ° С. Сто одиниць Добсона відповідають товщині озонового шару в 1 мм.
Величина вмісту озону в атмосфері зазнає добових, сезонних, річних і багаторічних коливань. При середньому глобальному ВЗГ в 290 е. Д. потужність озонового шару змінюється в широких межах - від 90 до 760 е.
За вмістом озону в атмосфері стежить світова мережа близько ста п'ятдесяти наземних озонометричних станцій, дуже нерівномірно розподілених територією суші. Така мережа практично не може реєструвати аномалії у глобальному розподілі озону, навіть якщо лінійний розмір таких аномалій сягає тисячі кілометрів. Більш детальні дані про озон отримують за допомогою оптичної апаратури, встановленої на штучних супутниках Землі.
Слід зазначити, що саме собою деяке зменшення загального вмісту озону (ОСО) перестав бути катастрофічним, особливо у середніх і високих широтах, оскільки хмари і аерозолі також можуть поглинати ультрафіолетове випромінювання. У тому ж Центральному Сибіру, ​​де число хмарних днів велике, відзначається навіть дефіцит ультрафіолету (близько 45% медичної норми).

Сьогодні існують різні гіпотези щодо хімічних та динамічних механізмів утворення озонових дірок. Однак у хімічну антропогенну теорію не вкладається багато відомих фактів. Наприклад, зростання вмісту стратосферного озону в окремих географічних регіонах.

Ось найбільш «наївне» питання: чому діра утворюється в південній півкулі, хоча фреони виробляються в північній, при тому, що невідомо, чи є в цей час повітряне сполучення між півкулями?

Помітне зменшення озонового шару над Антарктидою вперше виявили ще в 1957 р., а через три десятиліття вину за це поклали на промисловість

Жодна з існуючих теорій не спирається на детальні широкомасштабні вимірювання ВЗГ та дослідження процесів, що відбуваються в стратосфері. Відповісти на питання про ступінь ізольованості полярної стратосфери над Антарктидою, як і на низку інших питань, пов'язаних із проблемою утворення озонових дірок, вдалося лише за допомогою нового методу стеження за рухами повітряних потоків, запропонованого В. Б. Кашкіним (Кашкін, Сухінін, 2001); Кашкін та ін., 2002).

Повітряні потоки в тропосфері (до висоти 10 км) з давніх-давен простежували, спостерігаючи за поступальними і обертальними переміщеннями хмар. Озон, по суті, також є величезною «хмарою» над всією поверхнею Землі, і за змінами її щільності можна судити про рух повітряних мас вище 10 км, - так само, як ми дізнаємося напрям вітру, дивлячись на хмарне небо в похмурий день. Для цього щільність озону слід вимірювати в точках просторової решітки з певним часовим інтервалом, наприклад, кожні 24 години. Простеживши, як змінилося поле озону, можна оцінити кут його повороту за добу, напрямок та швидкість руху.

ЗАБОРОНА НА ФРЕОНИ - ХТО ВИГРАВ? У 1973 р. американці Ш. Роуланд та М. Моліна виявили, що атоми хлору, що виділяються з деяких летких штучних хімічних речовин під дією сонячного випромінювання, можуть руйнувати стратосферний озон. Провідну роль у цьому процесі вони відвели так званим фреонам (хлорфторвуглецям), які на той час широко використовувалися в побутових холодильниках, в кондиціонерах, як газ-витіснювач в аерозолях і т. д. У 1995 р. ці вчені спільно з П. Крутценом були удостоєні за своє відкриття Нобелівської преміїз хімії.
На виробництво та використання хлорфторвуглеців та інших речовин, що руйнують озоновий шар, стали накладатися обмеження. Монреальський протокол щодо речовин, що руйнують озоновий шар, який передбачає контроль за 95 сполуками, наразі підписали понад 180 держав. В законі Російської Федераціїпро охорону навколишнього природного середовища також є спеціальна стаття, присвячена
охорони озонового шару Землі Заборона на виробництво та споживання озоноруйнівних речовин мала серйозні економічні та політичні наслідки. Адже фреони мають масу переваг: вони малотоксичні в порівнянні з іншими холодоагентами, хімічно стійкі, негорючі і сумісні з багатьма матеріалами. Тому керівники хімічної промисловості, особливо у США, спочатку були проти заборони. Однак пізніше до заборони приєднався концерн Дюпон, який запропонував використовувати як альтернативу фреонам гідрохлорфторвуглецю та гідрофторвуглецю.
У західних країнахпочався «бум» із заміною старих холодильників і кондиціонерів новими, що не містять озоноруйнівних речовин, хоча такі технічні пристрої мають нижчий ККД, менш надійні, споживають більше енергії і при цьому дорожчі. Компанії, що першими почали застосовувати нові холодоагенти, опинилися у виграші і отримали величезні прибутки. Тільки в США збитки від заборони на хлорфторвуглеці склали десятки, якщо не більше мільярдів доларів. Виникла думка, що так звана озонозберігаюча політика могла бути інспірована власниками великих хімічних корпорацій з метою зміцнити своє монопольне становище на світовому ринку.

За допомогою нового методу було досліджено динаміку озонового шару в 2000 р., коли над Антарктидою спостерігалася рекордно велика озонова діра (Kashkin та ін., 2002). Для цього використовувалися супутникові дані про щільність озону по всій південній півкулі, від екватора до полюса. В результаті було встановлено, що вміст озону мінімально в центрі вирви так званого циркумполярного вихору, який утворився над полюсом, на чому ми докладно зупинимося нижче. На основі цих даних була висунута гіпотеза природного механізму утворення озонових «дір».

Глобальна динаміка стратосфери: гіпотеза

Циркумполярні вихори утворюються під час руху стратосферних повітряних мас у меридіональному та широтному напрямках. Як це відбувається? На теплому екваторі стратосфера вища, а на холодному полюсі – нижча. Повітряні потоки (разом з озоном) скочуються зі стратосфери як із гірки, і рухаються все швидше від екватора до полюса. Рух із заходу Схід відбувається під впливом сили Коріоліса, що з обертанням Землі. В результаті потоки повітря як би намотуються, як нитки на веретено, на південну та північну півкулі.

«Веретено» повітряних мас обертається протягом усього року в обох півкулях, але більш виражено в кінці зими і на початку весни, тому що висота стратосфери на екваторі майже не змінюється протягом року, а на полюсах вона вища влітку і нижче взимку, коли там особливо холодно.

Шар озону у середніх широтах створюється за рахунок потужного припливу з екватора, а також внаслідок фотохімічних реакцій, що відбуваються на місці. А ось озон у районі полюса зобов'язаний своїм походженням в основному надходженню з екватора та середніх широт, і його зміст там досить низький. Фотохімічні реакції на полюсі, куди сонячні промені падають під малим кутом, йдуть повільно, а значна частина озону, що надходить з екватора, встигає зруйнуватися в дорозі.

На основі супутникових даних про щільність озону було висунуто гіпотезу природного механізмуутворення озонових дірок

Але повітряні маси рухаються не завжди. У найхолодніші зими, коли стратосфера над полюсом дуже низько опускається над поверхнею Землі і «гірка» стає особливо крутою, ситуація змінюється. Стратосферні потоки скочуються так швидко, що виникає ефект, знайомий кожному, хто спостерігав, як вода стікає через отвір у ванні. Досягши певної швидкості, вода починає швидко обертатися, а навколо отвору утворюється характерна вирва, що створюється відцентровою силою.

Щось подібне відбувається і у глобальній динаміці стратосферних потоків. Коли потоки стратосферного повітря набирають досить велику швидкість, відцентрова сила починає віджимати їх від полюса до середніх широт. В результаті повітряні маси рухаються від екватора і від полюса назустріч один одному, що призводить до формування швидко обертається «валу» вихору в області середніх широт.

Обмін повітрям між екваторіальною та полярною областями припиняється, озон з екватора та із середніх широт на полюс не надходить. Крім того, озон, що залишився на полюсі, як у центрифузі, віджимається до середніх широт відцентровою силою, оскільки він важчий за повітря. Через війну концентрація озону всередині воронки різко падає - над полюсом утворюється озоновая «дірка», а середніх широтах - область високого вмісту озону, відповідна «валу» циркумполярного вихору.

Навесні антарктична стратосфера прогрівається і піднімається вище – лійка зникає. Повітряне сполучення між середніми та високими широтами відновлюється, до того ж прискорюються фотохімічні реакції утворення озону. Озонова діра зникає до нової особливо холодної зими на Південному полюсі.

А що в Арктиці?

Хоча динаміка стратосферних потоків і, відповідно, озонового шару в північній та південній півкулях загалом схожа, озонова діра іноді виникає лише над Південним полюсом. Над Північним полюсом озонових дірок не виникає, оскільки зими там м'якше і стратосфера ніколи не опускається настільки низько, щоб повітряні потоки набрали швидкості, необхідної для утворення вирви.

Хоча циркумполярний вихор утворюється і в північній півкулі, озонових дірок там не спостерігається через м'якшу, ніж у південній півкулі, зими

Є ще одна важлива відмінність. У південній півкулі циркумполярний вихор обертається майже вдвічі швидше, ніж у північній. І це не дивно: Антарктида оточена морями та навколо неї існує циркумполярне морська течія- по суті, разом обертаються гігантські маси води та повітря. Інша картина у північній півкулі: у середніх широтах там знаходяться материки з гірськими хребтами, і тертя повітряної маси об земну поверхню не дозволяє циркумполярному вихору набрати досить велику швидкість.

Однак у середніх широтах північної півкулі іноді з'являються невеликі озонові діри іншого походження. Звідки вони беруться? Рух повітря в стратосфері середніх широт гористої північної півкулі нагадує рух води в дрібному струмку з кам'янистим дном, коли на поверхні води утворюються численні вири. У середніх широтах північної півкулі роль рельєфу поверхні дна грають перепади температур на межі континентів та океанів, гірських масивів та рівнин.

Різка зміна температури лежить на поверхні Землі призводить до формування у тропосфері вертикальних потоків. Стратосферні вітри, натрапляючи на ці потоки, створюють вихори, які можуть обертатися в обох напрямках з рівною ймовірністю. Усередині них з'являються області зі зниженим вмістом озону, тобто озонові дірки, які набагато менші за розміром, ніж на Південному полюсі. І слід зазначити, що такі вихори з різними напрямками обертання були виявлені за першої ж спроби.

Таким чином, динаміка стратосферних повітряних потоків, яку ми простежили, спостерігаючи за хмарою озону, дозволяє дати правдоподібне пояснення механізму утворення озонової дірки над Антарктидою. Очевидно, подібні зміни озонового шару, зумовлені аеродинамічні явища в стратосфері, мали місце задовго до появи людини.

Все вищесказане зовсім не означає, що фреони та інші гази промислового походження не надають руйнівної дії на озоновий шар. Проте вченим ще належить з'ясувати, яке співвідношення природних та антропогенних факторів, що впливають на утворення озонових дірок, робити поспішні висновки в таких важливих питаннях неприпустимо.

Важливим екологічним питанням сучасності є озонові дірки. Атмосфера перешкоджає руйнуванню екосистеми, вона захищає її від ультрафіолету, радіації та сміття з космосу. Однак наприкінці 20 століття вченими було виявлено озонову дірку в Антарктиді, яка являла собою витончення шару з озону, так необхідного для захисту земної поверхні.

Озонові дірки, причини та наслідки яких вже добре вивчені фахівцями, несуть загрозу життю людей, тварин та рослин.

Що таке озонові дірки?

Озоновий шар є частиною стратосфери. Він розповсюджується на висоті від 12 до 30 км. Чим вищий вміст озону, тим паче захищена Земля від шкідливого впливу сонячних променів. Цікавий факт: вперше про витончення захисної оболонки почали говорити в 1957 році. Озонова дірка стала загрозою життю Землі.

Суть проблеми

Джерелом утворення озону є кисень, який зазнає впливу ультрафіолету. Така реакція призводить до того, що планету огортає шар газу, через який не проникає радіація. Проблемі витончення озонового шару почали приділяти велику увагу в 80-х роках. 20 століття. Першовідкривачем явища заслужено вважають вченого із Великобританії Дж.Фармена.

У таких місцях спостерігається зменшення кількості озону. Його концентрація знижується до 30-35%. Через ці ділянки ультрафіолетові промені безперешкодно проникають крізь атмосферу та спалюють все живе на планеті.

Місця появи дірок

Дж. Фарменом у складі дослідницької групи в 1985 році було виявлено найбільшу ОД над Антарктидою. При цьому виникала ця аномалія влітку, у серпні. Взимку ж, у грудні-січні, газ починав ущільнюватися і затягував отвір, що утворився влітку, настільки, що воно повністю зникало. Продовживши дослідження, вчені виявили безліч інших невеликих ОД. Діри локалізувалися над Арктикою, існували приблизно 7 днів, після чого оболонка відновлювалася.

Зараз карта озонових дірок постійно змінюється, що обумовлено пори року.Найчастіше вони утворюються у теплі періоди. Критичні точки, де спостерігається витончення оболонки, перебувають у висоті 19 км над Землею.

Як утворюються ОД?

Існує кілька причин появи ОД. Одна з них, на думку фахівців, обумовлена ​​природними природними явищамиякі спостерігаються на полюсах Землі. Теоретичне обґрунтування наявності даної аномалії зводиться до існування полярних ночей, під час яких сонячні промені не досягають поверхні Землі, що не дає можливості утворюватися озону. Це призводить до появи стратосферних хмар, з якими переносяться дрібні кристалики льоду, які містять хлор. Ця речовина руйнівним чином впливає на атмосферу.

Ще одна причина, яка негативно відбивається на стані захисної оболонки – періоди вулканічної активності, що спостерігаються на поверхні Землі. При виверженні вулканів відбувалися й досі трапляються інтенсивні викиди продуктів згоряння, які сприяють руйнації верств стратосфери.

Фреон, що є групою вуглеводнів з атомами фтору, теж надає сильний негативний вплив на цілісність захисних шарів.

Озонова діра утворюється внаслідок руйнування озону під впливом хімічних сполук, що викидаються в атмосферу в результаті антропогенних факторів

Основні руйнівники озонового шару

Технічний прогрес та ОД нерозривно пов'язані один з одним. Головним джерелом шкідливих речовин, що руйнують озон, є різні заводи, фабрики, газові ТЕЦ і т. д. до витончення захисної оболонки.

Велика кількість енергії, що виділяється під час ядерних випробувань, супроводжується виділенням азоту. Ця речовина входить у реакцію з озоном, знищуючи його. Фахівці підрахували, що в період з 1950 по 1970 рік внаслідок вибухів на атомних полігонах в атмосферу було викинуто понад 3 млн тонн азоту.

Окиси цього елемента виробляються в двигунах реактивних літаків. Зі збільшенням потужності двигуна підвищується температура в камерах згоряння. Щороку азот викидається в атмосферу у кількості понад 1 млн тонн. 1/3 із цієї кількості припадає на роботу двигунів реактивних повітряних засобів.

Мінеральні добрива, велику кількістьщо використовуються у сільському господарстві, теж надають згубний вплив на озон. Хімічні елементи, що входять до них, вступаючи в реакцію з бактеріями, що перебувають у ґрунті, виробляють азот, який згодом окислюється.

Гіпотези про природне походження ОД

Російські дослідники вказують на те, що витончення шару озону є явище, яке було породжене лише природними причинами. Так, у 1999 році була опублікована наукова робота, автором якої стали А.П.Капіца та А.А.Гаврилов. Вона була видана з урахуванням МДУ НВО “Тайфун”. Згідно з думкою російських учених, зменшення озонового шару спостерігалося на Землі і до того, як воно було виявлено їх англійськими колегами.

А.П.Капица та А.А.Гаврилов експериментальним шляхом визначили, що існує низка факторів природного характеру, що сприяє зниженню кількості озону в стратосфері, і вплив цих факторів постійно збільшується. У таких місцях може утворитися озонова дірка. Її виникнення зумовлене природними явищами, а не антропогенним впливом, який, хоч і завдає шкоди навколишньому середовищі, але меншою мірою, ніж припускають.

Які наслідки для людства можуть призвести до виснаження озонового шару?

Екологи бачать небезпеку зменшення кількості озону в тому, що стратосфера безперешкодно пропускатиме шкідливі для всього живого ультрафіолетові промені. Цей вплив впливає і людини: зростає кількість захворювань онкологічного характеру. Вчені дійшли висновку, що якщо концентрація озону знизиться ще хоча б на 1%, кількість людей, хворих на рак, збільшиться на 7000 осіб на рік. Перше місце займуть шкірні захворювання, а потім онкологічні хвороби, що вражають інші органи людського організму.

Інший наслідок ОД – скорочення рослинності Землі. Зменшення цього виду покриву призведе до загибелі тварин на земній поверхні та, як наслідок, у морських глибинах. Вже зараз вимирання деяких видів тварин обумовлено процесами, які у шарах атмосфери.

Вчені добре розуміють, чим небезпечні ОД, тому закликають до того, щоб було вжито заходів щодо відновлення шару озону, інакше цей природний катаклізм може призвести до непередбачуваних наслідків на Землі.

Прогнози на майбутнє

ОД відносять до розряду найважливіших екологічних питань світового масштабу. Вчені багатьох країн ведуть постійне спостереження за процесами, що відбуваються у стратосфері, відзначаючи збільшення чи зменшення шару озону, а також визначаючи фактори, що впливають на це. Цікаво, що в деяких регіонах можна помітити позитивну динаміку відновлення необхідного для Землі елемента.

Найбільший розмір мала ОД над Антарктидою 2000 року. За минулий період вона не збільшилася, навпаки, спостерігається тенденція до її затягування. Її площа зменшилася на понад 4 млн. км². На це вплинула міжнародна угода, яка була підписана 1987 року в Монреалі. Згідно з цим документом, усі країни мають мінімізувати викид азоту та інших шкідливих речовин у атмосферу, скоротити транспорт. Найбільших успіхів у цій справі досяг Китай. Уряд запровадив квоти на виробництво автомобілів.

Ще один фактор, який сприятливо впливає на вирішення цієї екологічної ситуації, полягає у використанні джерел альтернативної енергіїнаприклад сили вітру або сонця.

Більшість прогнозів, досліджень щодо наслідків розширення ОД публікуються в науковому журналі «Science». Щорічно проводяться різноманітні конференції, присвячені цьому питанню. Так, висновки Паризької Конференції щодо клімату звучать оптимістично.

Діра над Антарктидою до 2021 року зникне, якщо озоновий шар збільшиться завдяки зниженню шкідливих викидів в атмосферу.

Як запобігти виснаженню озонового шару?

Вчені зайняті як питаннями відновлення виснаженої озонової оболонки, а й шукають способи, як попередити появу ОД. Для цього необхідно боротися з виробленням речовин, що містять хлорфторвуглеці, у світовому масштабі. Таке рішення було ухвалено в Монреалі у 1989 році. Запобіжні способи виснаження озонового шару, шляхи вирішення має шукати вся світова громадськість, оскільки існування дірок впливає на екологію всієї Землі.

Щоб знизити ризик появи нових дірок в озоновій оболонці, необхідно вести постійні наукові розробки з метою виділення та ліквідації таких способів виробництва, вироблення енергії, які не будуть завдавати шкоди навколишньому середовищу. Існує гостра необхідність у тому, щоб почати всюди встановлювати на труби, що димлять, заводів і фабрик споруди з очищення, замінювати хімічні добрива на органічні. Важливим етапом захисту шару з озону стане перехід транспортної системи, що працює на нафтових продуктах, на електрику.

Чи можна відновити озоновий шар?

Методи

Запобігання шкідливим викидам не єдиний спосіб зберегти захисний шар Землі. Один з ефективних методівекологи бачать у тому, щоб розпорошувати озон, створений штучно, на висоті 15-30 км над поверхнею Землі за допомогою спеціальних літальних апаратів. І це гарне рішення, оскільки воно дозволить заповнити порожнечі у стратосфері.

Однак цей метод має й низку недоліків. Він є дорогим, тому застосувати його можна лише в тому випадку, якщо буде залучено фінансові кошти кількох країн. Крім того, за один раз доставити до місця ОД можна невелику кількість озону, процес його перевезення є складним і несе небезпеку для людей, які її здійснюють.

Міфи

Озонова діра стала причиною появи деяких помилок. Наприклад, багато хто вважає, що стоншення виникає тільки в Антарктиді. Однак ОД можуть з'явитися у будь-яких місцях Землі. Деякі промисловці намагалися знизити значення екологічного питання, оскільки боялися втратити доходи своїх підприємств. Однак зменшити масштаб лиха не вдалося.

Існує хибне уявлення про те, що фреони мають велику масу, тому не можуть досягати стратосфери, осідаючи в землі, не завдаючи їй шкоди. Але, опинившись навіть у нижніх шарах, ці речовини можуть змішатися з іншими елементами і вже разом з ними піднятися до захисного шару.