Озонова діра

Озонова діра – локальне атмосферне явище, приурочене до полюсів Землі, що виникає під час падіння концентрації озону в озоновому шарі у весняну пору року, коли накопичений у стратосфері за довгу полярну ніч молекулярний хлор починає під дією сонячного випромінювання розпадатися на атоми й активно руйнувати озон, перетворюючи його на кисень.

Молекула озону (O₃) відрізняється від звичайної молекули кисню (O₂) тим, що складається не із двох, а із трьох атомів кисню, з'єднаних один 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, випромінюваних Сонцем, - інакше сонячна радіація зробила б неможливим існування життя на Землі в сучасному її вигляді.

В 1985 році британські вчені, які працювали на Південному полюсі, виявили, що під час антарктичної весни рівень озону в атмосфері там значно нижче норми. Щорічно в той самий час кількість озону зменшувалося, коли більше, коли менше, але тенденція була очевидною. Подібні, але не настільки яскраво виражені озонові діри з'являлися також над Північним полюсом - під час арктичної весни. Слово "діра" не зовсім застосовна до цього явища, адже повністю озоновий шар не зникає ніколи, хоча й стає тонше.

У наступні роки вчені з'ясували, отчого з'являється озонова діра. Коли сонце ховається й починається довга полярна ніч, відбувається різкий спад температури, і утворяться високі стратосферні хмари, які містять кристалики льоду. Поява цих кристаликів викликає серію складних хімічних реакцій, що призводять до нагромадження молекулярного хлору (молекула хлору складається із двох з'єднаних атомів хлору). Коли з'являється сонце й починається антарктична весна, під дією ультрафіолетових променів відбувається розрив внутрішньо молекулярних зв'язків, і в атмосферу спрямовується потік атомів хлору. Ці атоми виступають у ролі каталізаторів реакцій перетворення озону в простий кисень, що протікають по наступній подвійній схемі:

Cl + O₃ —> ClO + O₂
ClO + O —> Cl + O₂

У результаті цих реакцій молекули озону (O3) перетворюються в молекули кисню (O2), причому вихідні атоми хлору залишаються у вільному стані й знову беруть участь у цьому процесі (кожна молекула хлору руйнує мільйон молекул озону до того, як вони покинуть атмосферу під дією інших хімічних реакцій). Внаслідок цього ланцюжка перетворень озон починає зникати з атмосфери, утворюючи озонову діру. Однак незабаром, з потеплінням, антарктичні вихри руйнуються, свіже повітря (яке містить свіжий озон) спрямовується в цей район, і діра зникає.

В 1987 році в Монреалі відбулася Міжнародна конференція, присвячена загрозі озоновому шару, на якій промислово розвинені країни домовилися про скорочення, а в остаточному підсумку й про припинення виробництва хлорфторвуглеводнів (ХФУ) - хімічних речовин антропогенного похождення, що руйнують озоновий шар. До 1992 року заміна цих речовин на безпечні проходила так успішно, що було ухвалене рішення про повне їхнє знищення до 1996 року. Сьогодні вчені впевнені, що років через п'ятдесят озоновий шар відновиться повністю.

Підготовлено по матеріалах "Елементів"

версия на русском

| 18.01.2008 16:42