Yaklaşık kırk yıl önce, dünya atmosferindeki ozon tabakasının incelmeye başladığı keşfedildi. Bunu ilk fark edenler, Antarktika'daki bir araştırma üssünde çalışan İngiliz bilim adamları oldu. Halley Körfezi istasyonunda ozon kalınlığının neredeyse yarı yarıya indiğini gördüler! Sırasında Olası nedenler Bu fenomen henüz incelenmemişti, bu yüzden bilim adamlarının yapması gereken tek şey durumun gelişimini gözlemlemekti. Ve sonuçlar onları hiç memnun etmedi - ozon delikleri sadece kapanmakla kalmadı, hatta Güney Kutbu'nun çok ötesine yayıldı. Böylece yeni bir küresel felaket hakkında bilgi vardı.
Ozon delikleri tam olarak nedir?
Ozon, güneşten gelen ultraviyole radyasyon ile oksijenden üretilen bir gazdır. O da, etkisi tüm canlı organizmalar için zararlı olan bu radyasyonun geçişini engeller. Bu gazın bir tabakası, yüzeyden yaklaşık yirmi kilometre yükseklikte bulunur ve gezegeni korur. olumsuz etki Güneş enerjisi. Ozon delikleri, herhangi bir nedenle gazın kalınlığının azaldığı yerlerdir. Bu aşamada, ultraviyoleyi geciktirmek hala yeterlidir, ancak insanlık durumu değiştirmek için hiçbir şey yapmazsa, bir süre sonra ozon tabakasının incelmesi, zararlı radyasyonun atmosfere serbestçe nüfuz etmesine yol açacak ve ardından Dünya'daki yaşamın varlığı imkansız hale gelecektir.
Ozon delikleri neden ortaya çıkıyor?
Uzay araştırması
Ve yine de, çok çeşitli olası versiyonlara rağmen, bunların en olası olanı antropojenik olmaya devam ediyor. Gerçekten de, geçen yüzyılın ortalarında çok sayıda lansman yapıldı. uzay roketleri, her biri havalanarak atmosferde bir "delik" bırakarak ozon tabakasını kırdı. Sadece otuz yıllık uzay araştırmalarında, Dünya'nın dört milyar yılda oluşan koruyucu bariyerinin %30'u yok edildi!
freon
Freon, hem günlük hayatta hem de endüstride yaygın olarak kullanılan ozon için yıkıcı bir maddedir. Geçen yüzyılın neredeyse tüm gaz kartuşlarında bulunuyordu: saç spreylerinde, parfümlerde, deodorantlarda, yangın söndürücülerde. Buzdolaplarında ve klimalarda bile oldu! Her geçen gün daha fazla yeni ozon deliğinin ortaya çıkması ve koruyucu tabakanın gittikçe incelmesi şaşırtıcı değil.
Çözümler
Bugüne kadar, sorun akut ve alakalı olmaya devam ediyor. Ozon tabakasına zararlı maddelerin üretimde ve sanayide kullanılmasının yasaklandığı çok sayıda anlaşma kabul edilmiştir. Ancak bu yeterli değil, çünkü soru sadece ozonun yok edilmesini durdurmak değil, aynı zamanda eski haline getirmek. Ve bu sorun henüz çözülmedi.
Dünyanın atmosferi, farklı yüksekliklerde bulunan birkaç katman içerir. En önemlilerinden biri stratosferde bulunan ozon tabakasıdır. Ozon deliğinin ne olduğunu öğrenmek için bu katmanın işlevini ve varlığının gezegendeki yaşam için önemini anlamak gerekir.
Tanım
Ozon tabakasının yüksekliği bölgelere göre değişir. sıcaklık rejimi belirli bir bölgede, örneğin tropik bölgelerde 25 ila 30 km ve kutuplarda - 15 ila 20 km arasındadır. Ozon, güneş radyasyonunun oksijen molekülleri üzerindeki etkisiyle üretilen bir gazdır. Ozon ayrışma süreci, Güneş tarafından yayılan tehlikeli ultraviyole radyasyonun çoğunun emilmesine yol açar.
Tabaka kalınlığı genellikle her biri 10 mikrometrelik bir ozon tabakasına eşit olan Dobson birimleri cinsinden ölçülür. normal basınç ve sıcaklık. Altında tabakanın varlığının sona erdiği minimum kalınlık 220 birimdir. Dobson. Ozon tabakasının varlığı, 20. yüzyılın başında Fransız fizikçiler Charles Fabry ve Henri Buisson tarafından spektroskopik analiz kullanılarak belirlendi.
Ozon delikleri
Gezegenin ozon tabakasının incelmesine tam olarak neyin neden olduğuna dair birçok versiyon var. Bazı bilim adamları bunun için antropojenik faktörleri suçlarken, diğerleri bunun doğal bir süreç olduğunu düşünüyor. Ozon delikleri, belirli bir gazın stratosferden azalması veya tamamen kaybolmasıdır. İlk kez 1985 yılında kaydedilen bu fenomen, Antarktika bölgesinde yaklaşık 1 bin kilometrekarelik bir alanda bulunuyordu.
Bu deliğin görünümü döngüseldi, Ağustos'ta ortaya çıktı ve Aralık'ta kayboldu. Aynı zamanda Kuzey Kutbu bölgesinde biraz daha küçük bir delik daha ortaya çıktı. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, ozon tabakası kırılmalarının oluşumunu gerçek zamanlı olarak kaydetmek mümkün hale geldi ve artık bilim adamları, gezegende bunlardan birkaç yüz tane olduğunu güvenle söyleyebilirler. En büyüğü kutuplarda bulunur. 
Ozon deliklerinin nedenleri ve sonuçları
Ozon deliklerinin kaynaklandığına dair bir teori var. doğal sebepler. Buna göre, oksijenin ozona dönüşümü güneş radyasyonuna maruz kalmanın bir sonucu olarak gerçekleştiğinden, kutup kışı boyunca yokluğunda bu gaz üretilmez. Uzun bir gece boyunca, zaten oluşmuş olan ozon, büyük kütlesi nedeniyle atmosferin alt katmanlarına iner ve burada basınçla yok edilir. Bu versiyon, kutupların üzerindeki deliklerin görünümünü mükemmel bir şekilde açıklıyor, ancak kutup gecelerinin gözlenmediği Kazakistan ve Rusya topraklarındaki büyük ölçekli benzerlerinin oluşumunu netleştirmiyor.
İÇİNDE Son zamanlarda bilimsel topluluk, hem doğal hem de kışkırtılmış olduğu konusunda hemfikirdir. insan aktivitesi ozon tabakasının incelmesi nedenleri Antropojenik faktör, belirli konsantrasyonlarda bir artışı içerir. kimyasal maddeler Dünya atmosferinde. Ozon, klor, hidrojen, brom, hidrojen klorür, nitrojen monoksit, metan ve ayrıca freon ve türevleri ile reaksiyonlarla yok edilir. Ozon deliklerinin sebepleri ve sonuçları henüz tam olarak tespit edilememiştir ancak neredeyse her yıl bu alanda yeni keşifler yapılmaktadır.
Ozon delikleri neden tehlikelidir?
Ozon, son derece tehlikeli güneş radyasyonunu emerek gezegenin yüzeyine ulaşmasını engeller. Bu gazın tabakası inceldiğinde, Dünya üzerindeki her şey olağan radyoaktif ışınlamaya maruz kalır. Büyümeyi teşvik eder kanser ağırlıklı olarak ciltte lokalizedir. Bitkiler için ozonun yok olması da zararlıdır, bitkilerde çeşitli genetik mutasyonlar ve canlılıkta genel bir azalma meydana gelir. Son yıllarda insanlık, ozon deliklerinin Dünya'daki yaşam için ne kadar tehlikeli olduğunun daha iyi farkına varıyor.
Çözüm
Ozon tahribatı tehlikesinin farkına varan uluslararası toplum, azaltmayı amaçlayan bir dizi önlem almıştır. olumsuz etki atmosfere. 1987'de Montreal'de, kutup bölgelerinin dışındaki deliklerin ortaya çıkmasına neden olan bu gaz olduğu için endüstride freon kullanımını en aza indirmeyi zorunlu kılan bir protokol imzalandı. Bununla birlikte, zaten atmosfere salınan freonun ayrışması yaklaşık yüz yıl alacaktır, bu nedenle Dünya atmosferindeki ozon deliklerinin sayısının yakın gelecekte azalması pek olası değildir.
Eylem altındaki oksijenden ultraviyole ışınlar. Dünya atmosferi yaklaşık 25 kilometre yükseklikte bir ozon tabakasına sahiptir: bu gazdan oluşan bir tabaka gezegenimizi yoğun bir şekilde çevreleyerek onu yüksek konsantrasyonlarda ultraviyole radyasyondan korur. Bu gaz olmasaydı, yoğun radyasyon Dünya'daki tüm yaşamı öldürebilirdi.
Ozon tabakası oldukça incedir, gezegeni devlet üzerinde zararlı etkisi olan ve hastalıklara neden olan radyasyonun nüfuzundan tamamen koruyamaz. Ancak uzun bir süre Dünya'yı tehlikeden korumak için yeterliydi.
1980'lerde, ozon tabakasında bu gazın içeriğinin büyük ölçüde azaldığı alanlar olduğu keşfedildi - sözde ozon delikleri. İlk delik İngiliz bilim adamları tarafından Antarktika üzerinde keşfedildi, fenomenin ölçeğine hayran kaldılar - çapı bin kilometreden fazla olan bir bölümün neredeyse hiç koruyucu tabakası yoktu ve daha güçlü ultraviyole radyasyona maruz kaldı.
Daha sonra, daha küçük boyutlu, ancak daha az tehlikeli olmayan başka ozon delikleri bulundu.
Ozon deliklerinin oluşum nedenleri
Dünya atmosferindeki ozon tabakasının oluşum mekanizması oldukça karmaşıktır ve çeşitli sebepler. İlk başta, bilim adamları birçok versiyon sundu: hem atomik patlamalar sırasında oluşan parçacıkların etkisi hem de El Chicon yanardağının patlamasının etkisi, hatta uzaylıların faaliyetleri hakkında görüşler ifade edildi.
Ozon tabakasının incelmesinin nedenleri güneş radyasyonunun olmaması, stratosferik bulutların oluşumu, kutup girdapları olabilir, ancak çoğu zaman bu gazın konsantrasyonu, reaksiyonları nedeniyle düşer. çeşitli maddeler hem doğal hem de antropojenik olabilir. Moleküller hidrojen, oksijen, klor etkisi altında yok edilir, organik bileşikler. Şimdiye kadar bilim adamları, ozon deliklerinin oluşumunun esas olarak insan faaliyetlerinden mi yoksa doğal mı olduğundan kesin olarak söyleyemezler.
Birçok cihazın çalışması sırasında açığa çıkan freonların ortam ve ortamda ozon kayıplarına neden olduğu kanıtlanmıştır. yüksek enlemler, ancak polar ozon deliklerinin oluşumunu etkilemezler.
Hem insan hem de doğal birçok faktörün birleşiminin ozon deliklerinin oluşumuna yol açması muhtemeldir. Bir yandan volkanik aktivite arttı, diğer yandan insanlar doğayı ciddi şekilde etkilemeye başladı - ozon tabakası sadece freon salınımından değil, aynı zamanda başarısız uydularla çarpışmadan da olabilir. 20. yüzyılın sonlarından beri patlayan volkanların sayısındaki azalma ve freon kullanımının kısıtlanması nedeniyle durum biraz iyileşmeye başladı: bilim adamları yakın zamanda Antarktika üzerinde küçük bir delik kaydetti. Ozon tabakasının incelmesi ile ilgili daha detaylı bir çalışma, bu alanların oluşmasını engellemeyi mümkün kılacaktır.
konuk makale
Ozon delikleri sorunu en çok tartışılan konulardan biridir. Bilim adamları, çeşitli etki faktörlerini vurgulayarak, görünüşlerinin nedenlerini hala tartışıyorlar, ancak neredeyse herkes sonuçları biliyor. Bu fenomen, çok sayıda medya kuruluşu sayesinde birçok insanın düşündüğü kadar net olmaktan uzaktır. Şimdiye kadar ozon tabakasının incelmesine neden olan süreçler incelenmekte ve analiz edilmektedir.
Ana sebepler
Ozon, hızla kimyasal reaksiyona giren ve anında yok edilerek diğer bileşiklere dönüşen bir gazdır. Bu tür değişiklikler için katalizörler, bugün atmosferde birkaç yüzyıl öncesine göre çok daha fazla bulunan klor ve bromdur. Bu maddelerin emisyonları dikkatli bir şekilde kontrol edilmektedir, endüstride pek çok öğe daha şimdiden çok daha güvenli olanlarla değiştirilmiştir. Ancak asıl sorun, örneğin klorun bozunma süresinin çevre koşullarına bağlı olarak 75 ila 110 yıl arasında değişmesidir. Bunca zaman, madde ozonu etkileyecektir. Ancak atmosfere zararlı bir bileşiğin bir molekülü, tam anlamıyla bin birim faydalı gazı yok eder. güvenilir koruma gezegen için Bu, ozon deliklerinin ortaya çıkmasının ana, temel nedenidir.
En büyük kirlilik kaynağı, endüstriyel Girişimcilik, havaya brom ve klor kalıntıları ile duman yayan. Uzun bir süre teneke kutuların ve aerosollerin de yıkıcı maddeler içerdiğine inanılıyordu, ancak bugün bu teori çürütüldü. Bu tür ev eşyalarının küresel ölçekte etkisi, son derece küçük olduğu için izlenemez.
Ozon deliklerinin ortaya çıkması da gelişimi kolaylaştırmaktadır. Hava Taşımacılığı. Uçaklar tarafından büyük miktarlarda yakılan yakıt, zararlı bileşikler içerir. Hemen atmosferin üst katmanlarına girerek ozon tabakasını sayısız fabrika ve fabrikadan bile daha olumsuz etkilerler. Bilim adamları ayrıca, günümüzde ozon deliklerinin tam olarak geçtiği yerde aktif olarak genişlediğini de belirtiyorlar. en büyük sayı havacılık yolları.
Son araştırmalar, büyüyen ozon deliklerinin nedeninin geçmişteki felaket olayları olduğunu göstermiştir. Nükleer test ve kimyasal silahlar henüz tüm etkilerini göstermemiştir. Ozon tabakasının hızla yok edilmesi bunlardan biridir. Çevresel durumu iyileştirmeye yönelik çok sayıda çabaya rağmen, bu alanlardaki tehlikeli deliklerin sayısı artıyor.
Sonuçlar
Ozon tabakası olmadan gezegenin yaşama uygun olduğu formda var olması mümkün değildir. Ve ne kadar çok ozon deliği varsa, atmosferin koruyucu tabakası o kadar hızlı yok edilir. Küresel ısınmaya yönelik eğilim hızla artıyor, buzullar küçülüyor, bu da dünya akımlarında, hatta büyük ölçekli sellerde ve genel olarak dünya yüzeyinin kabartmasında bir değişikliğe yol açıyor.
Ozon deliklerinin ortaya çıkmasının sonuçları da bir kişi tarafından hissedilebilir. Sürekli maruz kalıyor morötesi radyasyon, uzaydan nüfuz eden diğer parçacıklara maruz kalmanın yanı sıra. Sonuç olarak, ilk acı çeken bağışıklıktır, enfeksiyon sayısı artar ve radyasyonun etkisi altındaki mutasyonlar DNA'da birikir. Bugün bile doktorlar, ozon tabakasının incelmesi ile de ilişkili olan cilt kanseri hastalarının sayısında hızlı bir artışa dikkat çekiyor.
Hayvan ve bitki dünyası için sonuçlar daha az yıkıcı değil. Okyanusun sakinleri ilk acı çekenlerdir. Plankton yaşayamaz üst katmanlar Böylesine güçlü bir ultraviyolenin etkisi altındaki su hızla ölür. Balıklar ve büyük hayvanlar gittikçe daha az yiyecek alıyor, nüfusları azalıyor. Aynı şey karada da olur: Ağaçlar tam olarak oksijen üretemezler, ölürler ve çok sayıda hayvan yiyecek kıtlığından muzdariptir ve tüm türleri tehlikeye atar.
Öncelikle ozon deliğinin, adının aksine atmosferde bir delik olmadığı anlaşılmalıdır. Ozon molekülü, iki değil, birbirine bağlı üç oksijen atomundan oluşmasıyla sıradan oksijen molekülünden farklıdır. Atmosferde, ozon sözde yoğunlaşmıştır. ozon tabakası, stratosfer içinde yaklaşık 30 km yükseklikte. Bu katmanda Güneş'in yaydığı ultraviyole ışınlarının soğurulması gerçekleşir - aksi halde güneş radyasyonu Dünya yüzeyindeki yaşama büyük zararlar verebilir. Bu nedenle, ozon tabakasına yönelik herhangi bir tehdit en ciddi tavrı hak ediyor. 1985 yılında Güney Kutbu'nda çalışan İngiliz bilim adamları, Antarktika baharı sırasında atmosferdeki ozon seviyesinin normalin oldukça altında olduğunu keşfettiler. Her yıl aynı zamanda ozon miktarı azaldı - bazen daha fazla, bazen daha az. Benzer ancak daha az belirgin ozon delikleri de ortaya çıktı. Kuzey Kutbu kutup baharı sırasında.
Sonraki yıllarda, bilim adamları ozon deliğinin neden ortaya çıktığını anladılar. Güneş gizlendiğinde ve uzun kutup gecesi başladığında, sıcaklıkta keskin bir düşüş olur ve buz kristalleri içeren yüksek stratosferik bulutlar oluşur. Bu kristallerin görünümü, moleküler klorin birikmesine yol açan bir dizi karmaşık kimyasal reaksiyona neden olur (klor molekülü birbirine bağlı iki klor atomundan oluşur). Güneş göründüğünde ve Antarktika yayı başladığında, ultraviyole ışınlarının etkisi altında molekül içi bağlar kırılır ve bir klor atomu akışı atmosfere koşar. Bu atomlar, aşağıdaki ikili şemaya göre ilerleyerek, ozonun basit oksijene dönüştürülmesi için katalizör görevi görür:
Cl + O 3 -> ClO + O 2 ve ClO + O -> Cl + O 2
Bu reaksiyonlar sonucunda ozon molekülleri (O 3) oksijen moleküllerine (O 2) dönüştürülürken, orijinal klor atomları serbest halde kalır ve tekrar bu sürece katılır (her klor molekülü, diğer kimyasal reaksiyonlarla atmosferden uzaklaştırılmadan önce bir milyon ozon molekülünü yok eder). Bu dönüşümler zincirinin bir sonucu olarak, ozon Antarktika üzerinde atmosferden kaybolmaya başlar ve bir ozon deliği oluşturur. Ancak çok geçmeden, ısınmayla birlikte Antarktika girdapları yok olur, Temiz hava(yeni ozon içeren) alana hücum eder ve delik kaybolur.
1987'de Montreal ev sahipliği yaptı Uluslararası konferans, ozon tabakasına yönelik tehdide adanmış ve endüstriyel gelişmiş ülkelerüretimi azaltmayı ve sonunda durdurmayı kabul etti klorlu ve florlu hidrokarbonlar (kloroflorokarbonlar, CFC'ler) — ozon tabakasını incelten kimyasallar. 1992 yılına gelindiğinde, bu maddelerin güvenli olanlarla değiştirilmesi o kadar başarılı oldu ki, 1996 yılına kadar bunların tamamen ortadan kaldırılmasına karar verildi. Bugün bilim adamları, elli yıl içinde ozon tabakasının tamamen düzeleceğine inanıyor.