Дзе знаходзіцца азонавы пласт? Што такое азонавы пласт і чаму яго разбурэнне шкодна?

Азонасферы - пласт атмасферы нашай планеты, затрымлівалы найбольш жорсткую частка ультрафіялетавага спектру. Некаторыя віды сонечных прамянёў пагібельна дзейнічаюць на жывыя арганізмы. Перыядычна азонасферы вытанчаецца, у ёй з'яўляюцца праломы рознай велічыні. Праз якія ўзніклі адтуліны на паверхню Зямлі могуць свабодна пранікаць небяспечныя прамяні. Дзе знаходзіцца азонавы пласт? Што можна зрабіць для яго захавання? Абмеркаванню гэтых праблем геаграфіі і экалогіі Зямлі прысвечана прапанаваная артыкул.

Што такое азон?

Кісларод на Зямлі існуе ў выглядзе двух простых газападобных злучэнняў, уваходзіць у склад вады і вельмі вялікі лік іншых распаўсюджаных неарганічных і арганічных рэчываў (сілікатаў, карбанатаў, сульфатаў, бялкоў, вугляводаў, тлушчаў). Адно з больш вядомых алатропныя перайначванняў элемента - простае рэчыва кісларод, яго формула - О _2. Другая мадыфікацыя атамаў - Аб (азон). Формула гэтага рэчыва - О _3. Трехатомные малекулы ўтвараюцца пры лішку энергіі, напрыклад, у выніку навальнічных разрадаў у прыродзе. Далей мы высветлім, што такое азонавы пласт Зямлі, чаму яго таўшчыня пастаянна змяняецца.

Азон пры звычайных умовах - газ сіняга колеру, які валодае рэзкім, спецыфічным водарам. Малекулярны вага рэчыва складае 48 (для параўнання - Mr _(возд.) = 29). Пах азону нагадвае пра навальніцы, бо пасля гэтага прыроднага з'явы малекул Аб ₃ у паветры становіцца больш. Канцэнтрацыя павялічваецца не толькі там, дзе знаходзіцца азонавы пласт, але і блізка да паверхні Зямлі. Гэта хімічна актыўнае рэчыва з'яўляецца таксічным для жывых арганізмаў, але хутка дысацыюе (распадаецца). У лабараторыі і прамысловасці створаны спецыяльныя прыборы - азанатар - для прапускання электрычных разрадаў праз паветра або кісларод.

Што такое азонавы пласт?

Малекулы Аб ₃ валодаюць высокай хімічнай і біялагічнай актыўнасцю. Далучэнне трэцяга атама да двухатомные кіслароду суправаджаецца павышэннем запасу энергіі і нестабільнасцю злучэння. Азон лёгка распадаецца на малекулярны кісларод і актыўную часціцу, якая энергічна акісляе іншыя рэчывы і забівае мікраарганізмы. Але часцей за пытанні, звязаныя з пахкім злучэннем, тычацца яго навалы ў атмасферы над Зямлёй. Што такое азонавы пласт і чаму яго разбурэнне шкодна?

Непасрэдна ў паверхні нашай планеты заўсёды прысутнічае некаторая колькасць малекул Аб _3, але з вышынёй канцэнтрацыя злучэння ўзрастае. Адукацыя гэтага рэчыва адбываецца ў стратасферы дзякуючы ўльтрафіялетавага выпраменьвання Сонца, што нясе вялікі запас энергіі.

азонасферы

Існуе вобласць прасторы над Зямлёй, дзе азону нашмат больш, чым у паверхні. Але ў цэлым абалонка, якая складаецца з малекул Аб _3, - тонкая і перарывістая. Дзе знаходзіцца азонавы пласт Зямлі або азонасферы нашай планеты? Зменлівасць таўшчыні гэтага экрана не раз прыводзіла ў замяшанне даследчыкаў.

У атмасферы Зямлі заўсёды прысутнічае некаторая колькасць азону, назіраюцца значныя ваганні яго канцэнтрацыі з вышынёй і па гадах. Разбярэмся ў гэтых праблемах пасля таго, як высвятлім дакладнае размяшчэнне ахоўнага экрана з малекул Аб _3.

Дзе знаходзіцца азонавы пласт Зямлі?

Прыкметнае павышэнне ўтрымання малекул азону пачынаецца на адлегласці 10 км і захоўваецца да 50 км над Зямлёй. Але тое колькасць рэчыва, якое ёсць у трапасферы, - гэта яшчэ не экран. Па меры выдалення ад зямной паверхні ўзрастае шчыльнасць азону. Максімальныя значэння прыпадаюць на стратасферу, яе вобласць на вышыні ад 20 да 25 км. Тут малекул Аб ₃ змяшчаецца ў 10 разоў больш, чым у паверхні Зямлі.

Але чаму таўшчыня, цэласнасць пласта азону выклікае непакой навукоўцаў і простых людзей? Бум з нагоды стану ахоўнага экрана выліўся ў мінулых стагоддзях. Даследнікі выявілі, што азонавы пласт атмасферы над Антарктыдай стаў танчэй. Была ўсталяваная асноўная прычына з'явы - дысацыяцыя малекул Аб _3. Разбурэнне адбываецца ў выніку сумеснага ўздзеяння шэрагу фактараў, вядучым сярод іх лічыцца антрапагенны, звязаны з дзейнасцю чалавецтва.

азонавыя дзіркі

У апошнія 30-40 гадоў навукоўцы адзначаюць з'яўленне праломаў у ахоўным экране над паверхняй Зямлі. Трывогу навуковай супольнасці выклікалі паведамленні аб тым, што азонавы пласт - шчыт Зямлі - інтэнсіўна дэградуе. Усе СМІ ў сярэдзіне 1980 гадоў надрукавалі паведамленні пра «дзюры» над Антарктыдай. Даследчыкі звярнулі ўвагу, што гэтая пралом у пласце азону павялічваецца ў вясновы перыяд. Асноўнай прычынай росту пашкоджанні былі названыя штучныя і сінтэтычныя рэчывы - хлёрфторвугляроды. Найбольш распаўсюджаныя групы гэтых злучэнняў - фреона або хладогена. Вядома больш за 40 рэчываў, якія адносяцца да дадзенай групе. Яны паступаюць з многіх крыніц, таму што вобласці прымянення ўключаюць у сябе харчовую, хімічную, парфумерную і іншыя галіны.

У склад фреонов, акрамя вугляроду і вадароду, уваходзяць галагены: фтор, хлор, часам бром. Вялікая колькасць падобных рэчываў выкарыстоўваецца ў якасці хладогентов ў халадзільніках, кандыцыянеры. Самі па сабе фреона ўстойлівыя, але пры высокіх тэмпературах і ў прысутнасці актыўных хімічных агентаў ўступаюць у рэакцыі акіслення. Сярод прадуктаў рэакцыі могуць быць злучэння, таксічныя для жывых арганізмаў.

Фреоны і азонавы экран

Хлёрфторвугляроды ўзаемадзейнічаюць з малекуламі О3 і руйнуюць ахоўны пласт над паверхняй Зямлі. Спачатку станчэнне азонасферы прынялі за натуральнае ваганне яе таўшчыні, што адбываецца пастаянна. Але з часам адтуліны, падобныя «дзюры» над Антарктыдай, былі заўважаныя па ўсім Паўночным паўшар'і. Колькасць такіх праломаў павялічылася з часу першага назірання, але па памерах яны менш, чым над ледзяным мацерыком.

Першапачаткова навукоўцы сумняваліся, што менавіта фреона выклікаюць працэс разбурэння азону. Гэта рэчывы з вялікай малекулярнай масай. Як яны могуць дасягнуць стратасферы, дзе знаходзіцца азонавы пласт, калі нашмат цяжэй кіслароду, азоту і вуглякіслага газу? Назірання за узыходзячымі струменямі у атмасферы падчас навальніцы, а таксама праведзеныя эксперыменты даказалі магчымасць пранікнення розных часціц з паветрам на вышыню 10-20 км над Зямлёй, дзе знаходзіцца мяжа трапасферы і стратасферы.

Разнастайнасць разбуральнікаў азону

У зону азонавага экрана таксама паступаюць аксіды азоту, якія ўзнікаюць у выніку згарання паліва ў рухавіках звышгукавых самалётаў і розных тыпаў касмічных апаратаў. Дапаўняюць спіс рэчываў, ад якіх руйнуюцца атмасфера, азон пласт, выкіды зямных вулканаў. Іншы раз патокі газаў і пылу дасягаюць вышыні 10-15 кіламетраў і разносяцца на сотні тысяч кіламетраў.

Змог над буйнымі прамысловымі цэнтрамі і мегаполісамі таксама ўносіць сваю лепту ў дысацыяцыю малекул Аб ₃ у атмасферы. Прычынай павелічэння памераў азонавых дзірак таксама лічыцца ўзрастанне канцэнтрацый так званых парніковых газаў у атмасферы, дзе знаходзіцца азонавы пласт. Такім чынам, глабальная экалагічная праблема кліматычных змяненняў непасрэдна звязана з пытаннямі з нагоды разбурэння азону. Справа ў тым, што парніковыя газы ўтрымліваюць рэчывы, якія ўступаюць у рэакцыю з малекуламі Аб _3. Азон дысацыюе, атам кіслароду выклікае акісленне іншых элементаў.

Небяспека страты азонавага шчыта

Ці былі праломы ў азонасферы да палётаў у космас, з'яўлення фреонов і іншых забруджвальнікаў атмасферы? Пералічаныя пытанні з'яўляюцца дыскусійнымі, але выснова напрошваецца адзін: азонавы пласт атмасферы неабходна вывучаць і захоўваць ад разбурэння. Наша планета без экрана з малекул Аб ₃ пазбаўляецца сваёй абароны ад жорсткіх касмічных прамянёў вызначанай даўжыні, спажываюцца пластом актыўнага рэчывы. Калі азонавы экран тонкі або адсутнічае, то асноўныя жыццёвыя працэсы на Зямлі падвяргаюцца небяспекі. Празмернае ўльтрафіялетавае выпраменьванне павышае рызыку мутацый у клетках жывых арганізмаў.

Ахова азонавага пласта

Адсутнасць дадзеных пра таўшчыню ахоўнага экрана ў мінулыя стагоддзі і тысячагоддзі абцяжарвае прагнозы. Што адбудзецца, калі азонасферы зруйнуецца цалкам? Некалькі дзесяцігоддзяў медыкі адзначаюць рост колькасці людзей, здзіўленых на рак скуры. Гэта адно з захворванняў, да якога прыводзіць празмернае ўльтрафіялетавае апрамяненне.

У 1987 годзе некалькі краін далучыліся да Манрэальскага пратакола, які прадугледжваў скарачэнне і поўная забарона на вытворчасць хлёрфторвугляроды. Гэта была толькі адна з мер, якія дапамогуць захаваць азонавы пласт - ультрафіялетавае шчыт Зямлі. Але фреона па-ранейшаму выпрацоўваюцца прамысловасцю і паступаюць у атмасферу. Тым не менш выкананне Манрэальскі пратаколу прывяло да скарачэння азонавых дзірак.

Што можа зрабіць кожны для захавання азонасферы?

Даследчыкі мяркуюць, што на поўнае аднаўленне ахоўнага экрана спатрэбіцца яшчэ некалькі дзесяцігоддзяў. Гэта ў тым выпадку, калі спыніцца яго інтэнсіўнае разбурэнне, што выклікае нямала сумненняў. Парніковыя газы працягваюць паступаць у атмасферу, вырабляюцца запускі ракет і іншых касмічных апаратаў, расце парк паветраных судоў у розных краінах. Гэта азначае, што навукоўцам яшчэ трэба будзе распрацаваць эфектыўныя шляхі аховы азонавага шчыта ад разбурэння.

На побытавым узроўні кожны чалавек таксама можа ўнесці свой уклад. Азон менш будзе падвяргацца раскладанню, калі паветра стане чысцей, будзе менш ўтрымліваць пылу, сажы, таксічных выхлапаў аўтатранспарту. Для аховы тонкай азонасферы неабходна спыніць спальванне адходаў, наладзіць паўсюдна іх бяспечную ўтылізацыю. Транспарт трэба перакладаць на больш экалагічна чыстыя віды паліва, паўсюдна эканоміць розныя віды энергарэсурсаў.