Ozonosfera - sayyoramiz atmosferasining ultrabinafsha spektrining eng qattiq qismini to'sib qo'yadigan qatlami. Quyosh nurlarining ayrim turlari tirik organizmlarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Vaqti-vaqti bilan ozonosfera ingichka bo'lib, unda turli o'lchamdagi bo'shliqlar paydo bo'ladi. Xavfli nurlar Yer yuzasida paydo bo'lgan teshiklardan erkin kirib borishi mumkin. Ozon qatlami qayerda joylashgan? Uni saqlab qolish uchun nima qilish mumkin? Taklif etilayotgan maqola geografiya va Yer ekologiyasining ushbu muammolarini muhokama qilishga bag'ishlangan.
Ozon nima?
Kislorod Yerda ikkita oddiy gazsimon birikmalar shaklida mavjud bo'lib, suvning bir qismi va juda ko'p miqdordagi boshqa umumiy noorganik va organik moddalar (silikatlar, karbonatlar, sulfatlar, oqsillar, uglevodlar, yog'lar). Elementning eng mashhur allotropik modifikatsiyalaridan biri oddiy kislorod moddasi bo'lib, uning formulasi O2. Atomlarning ikkinchi modifikatsiyasi O (ozon). Ushbu moddaning formulasi O3. Triatomik molekulalar ortiqcha energiya mavjud bo'lganda, masalan, tabiatda chaqmoq oqimlari natijasida hosil bo'ladi. Keyinchalik, biz Yerning ozon qatlami nima ekanligini, uning qalinligi nima uchun doimo o'zgarib turishini bilib olamiz.
Ozon normal sharoitda oʻtkir, oʻziga xos hidga ega koʻk gazdir. Moddaning molekulyar og'irligi 48 (taqqoslash uchun - Mr(havo)=29). Ozon hidi momaqaldiroqni eslatadi, chunki bu tabiiy hodisadan keyin havoda O3 molekulalari koʻproq boʻladi. Konsentratsiya nafaqat ozon qatlami joylashgan joyda, balki Yer yuzasiga yaqin joyda ham ortadi. Ushbu kimyoviy faol modda tirik organizmlar uchun zaharli, lekin tezda ajralib chiqadi (parchalanadi). Laboratoriya va sanoatda havo yoki kislorod orqali elektr razryadlarini o'tkazish uchun maxsus qurilmalar - ozonizatorlar yaratilgan.
Ozon qatlami nima?
O3 molekulalari yuqori kimyoviy va biologik faollikka ega. Uchinchi atomning ikki atomli kislorodga biriktirilishi energiya zahirasining ortishi va birikmaning beqarorligi bilan birga keladi. Ozon osonlik bilan molekulyar kislorod va faol zarrachaga parchalanadi, bu boshqa moddalarni kuchli oksidlaydi va mikroorganizmlarni o'ldiradi. Ammo ko'pincha hidli birikma bilan bog'liq savollar uning Yer ustidagi atmosferada to'planishi bilan bog'liq. Ozon qatlami nima va uning buzilishi nega zararli?
Sayyoramiz yuzasi yaqinida har doim ma'lum miqdorda O3 molekulalari mavjud, ammo birikmaning konsentratsiyasi balandlik bilan ortadi. Ushbu moddaning hosil bo'lishi stratosferada Quyoshning ultrabinafsha nurlanishi tufayli sodir bo'lib, u katta energiya zaxirasini olib yuradi.
Ozonfera
Mana borYer ustidagi kosmos hududi, u erda ozon yuzasiga qaraganda ancha ko'p. Ammo umuman olganda, O3 molekulalardan tashkil topgan qobiq yupqa va uzluksizdir. Yerning ozon qatlami yoki sayyoramizning ozonosferasi qayerda joylashgan? Ushbu ekran qalinligining o‘zgaruvchanligi tadqiqotchilarni qayta-qayta chalkashtirib yubordi.
Ozonning ma'lum miqdori Yer atmosferasida doimo mavjud bo'lib, uning kontsentratsiyasida balandlik va yillar davomida sezilarli tebranishlar mavjud. O3 molekulalarining himoya ekranining aniq joylashuvini aniqlaganimizdan so'ng biz bu muammolarni ko'rib chiqamiz.
Yerning ozon qatlami qayerda?
Ozon molekulalari tarkibidagi sezilarli o'sish 10 km masofada boshlanadi va Yerdan 50 km balandlikda saqlanadi. Ammo troposferada mavjud bo'lgan moddalar miqdori hali ekran emas. Yer yuzasidan uzoqlashgan sari ozon zichligi ortadi. Maksimal qiymatlar stratosferaga, uning 20 dan 25 km balandlikdagi mintaqasiga to'g'ri keladi. Bu yerda O3 molekulalar Yer yuzasiga qaraganda 10 marta koʻp.
Ammo nega ozon qatlamining qalinligi, yaxlitligi olimlar va oddiy odamlarni tashvishga solmoqda? Himoya ekranining holati bo'yicha bum o'tgan asrda paydo bo'ldi. Tadqiqotchilar Antarktida ustidagi atmosferaning ozon qatlami yupqalashganini aniqlashdi. Bu hodisaning asosiy sababi aniqlandi - O3 molekulalarining dissotsiatsiyasi. Vayronagarchilik bir qator omillarning birgalikda ta'siri natijasida sodir bo'ladi, ular orasida insoniyat faoliyati bilan bog'liq bo'lgan antropogen sabablar etakchi hisoblanadi.
Ozon teshiklari
Oxirgi 30-40 yil ichida olimlar Yer yuzasi ustidagi himoya ekranida boʻshliqlar paydo boʻlishini qayd etishdi. Ilmiy jamoatchilikni Yer qalqoni bo‘lgan ozon qatlami tez yemirilayotgani haqidagi xabarlar xavotirga soldi. 1980-yillarning o'rtalarida barcha ommaviy axborot vositalari Antarktida ustidagi "teshik" haqida xabarlarni chop etishdi. Tadqiqotchilar ozon qatlamidagi bu bo‘shliq bahorda ortib borishini payqashdi. Zararning o'sishining asosiy sababi sun'iy va sintetik moddalar - xlorflorokarbonlar deb nomlandi. Ushbu birikmalarning eng keng tarqalgan guruhlari freonlar yoki sovutgichlardir. Ushbu guruhga kiruvchi 40 dan ortiq moddalar ma'lum. Ular koʻplab manbalardan olingan, chunki ilovalar oziq-ovqat, kimyo, parfyumeriya va boshqa sohalarni oʻz ichiga oladi.
Freonlarning tarkibi, uglerod va vodoroddan tashqari, galogenlarni o'z ichiga oladi: ftor, xlor, ba'zan brom. Bunday moddalarning katta qismi muzlatgichlar va konditsionerlarda sovutgich sifatida ishlatiladi. Freonlarning o'zi barqaror, ammo yuqori haroratlarda va faol kimyoviy moddalar mavjudligida ular oksidlanish reaktsiyalariga kirishadilar. Reaktsiya mahsulotlari tirik organizmlar uchun zaharli birikmalarni o'z ichiga olishi mumkin.
Freonlar va ozon ekrani
Xloroflorokarbonlar O3 molekulalari bilan o'zaro ta'sir qiladi va Yer yuzasi ustidagi himoya qatlamini yo'q qiladi. Dastlab, ozonosferaning yupqalashishi uning qalinligining tabiiy tebranishi sifatida qabul qilindi, bu doimo sodir bo'ladi. Ammo vaqt o'tishi bilan Antarktida ustidagi "teshik" kabi teshiklar sezildibutun Shimoliy yarim sharda. Bunday boʻshliqlar soni birinchi kuzatuvdan beri koʻpaygan, biroq ular muzli qitʼadagiga qaraganda kichikroq.
Dastlab, olimlar ozonni yo'q qilish jarayoniga aynan CFClar sabab bo'lganiga shubha qilishgan. Bular katta molekulyar og'irlikdagi moddalardir. Ozon qatlami joylashgan stratosferaga, agar u kislorod, azot va karbonat angidriddan ancha og'irroq bo'lsa, ular qanday qilib yetib borishi mumkin? Momaqaldiroq paytida atmosferada yuqoriga qarab oqimlarni kuzatish, shuningdek, tajribalar troposfera va stratosferaning chegarasi joylashgan Yerdan 10-20 km balandlikda turli zarrachalarning havo bilan kirib borishi mumkinligini isbotladi.
Ozonni buzuvchi moddalarning xilma-xilligi
Ozon pardasi shuningdek, tovushdan tez uchuvchi samolyotlar va turli turdagi kosmik kemalar dvigatellarida yoqilgʻining yonishi natijasida hosil boʻlgan azot oksidlarini ham oladi. Atmosfera, ozon qatlami va er usti vulqonlari chiqindilari vayron bo'ladigan moddalar ro'yxatini to'ldiring. Ba'zan gaz va chang oqimlari 10-15 kilometr balandlikka etadi va yuz minglab kilometrlarga tarqaladi.
Yirik sanoat markazlari va megapolislardagi tutun ham atmosferadagi O3 molekulalarining dissotsiatsiyasiga yordam beradi. Ozon teshiklari hajmining oshishiga ozon qatlami joylashgan atmosferadagi issiqxona gazlari kontsentratsiyasining oshishi ham sabab bo'ladi. Shunday qilib, iqlim o'zgarishining global ekologik muammosi ozon qatlamining emirilishi masalalari bilan bevosita bog'liq. Gap shundaki, issiqxona gazlari tarkibidaO3 molekulalari bilan reaksiyaga kirishuvchi moddalar. Ozon ajraladi, kislorod atomi boshqa elementlarning oksidlanishiga olib keladi.
Ozon pardasini yoʻqotish xavfi
Kosmik parvozlar, freonlar va boshqa atmosferani ifloslantiruvchi moddalar paydo boʻlishidan oldin ozonosferada boʻshliqlar boʻlganmi? Yuqoridagi savollar munozarali, ammo bitta xulosa o'zini oqlaydi: atmosferaning ozon qatlami o'rganilishi va yo'q qilinishidan saqlanishi kerak. O3 molekulalari ekrani boʻlmagan sayyoramiz faol modda qatlami tomonidan soʻrilgan maʼlum uzunlikdagi qattiq kosmik nurlardan himoyasini yoʻqotadi. Agar ozon qalqoni yupqa yoki yo'q bo'lsa, unda Yerdagi asosiy hayot jarayonlari xavf ostida. Haddan tashqari ultrabinafsha nurlanish tirik organizmlar hujayralarida mutatsiyalar xavfini oshiradi.
Ozon qatlamini himoya qilish
O'tgan asrlar va ming yilliklarda himoya ekranining qalinligi haqida ma'lumotlarning yo'qligi prognozlarni qiyinlashtirmoqda. Ozonosfera butunlay qulab tushsa nima bo'ladi? Bir necha o'n yillar davomida shifokorlar teri saratoni bilan kasallangan odamlar sonining ko'payishini qayd etdilar. Bu haddan tashqari ultrabinafsha nurlanishidan kelib chiqadigan kasalliklardan biridir.
1987-yilda bir qancha davlatlar Monreal protokoliga qoʻshildi, bu protokolga koʻra xlorftoruglerodlarni ishlab chiqarishni qisqartirish va butunlay taqiqlash nazarda tutilgan. Bu ozon qatlamini - Yerning ultrabinafsha pardasini saqlab qolishga yordam beradigan chora-tadbirlardan biri edi. Ammo freonlar hali ham sanoat tomonidan ishlab chiqariladi va atmosferaga kiradi. Biroq, Monrealga muvofiqlikProtokol ozon teshiklarining qisqarishiga olib keldi.
Ozonosferani saqlab qolish uchun hamma nima qilishi mumkin?
Tadqiqotchilar himoya ekranining toʻliq tiklanishi yana bir necha oʻn yillar davom etishini taxmin qilmoqda. Bu uning intensiv yo'q qilinishi to'xtagan taqdirda, bu ko'plab shubhalarni keltirib chiqaradi. Issiqxona gazlari atmosferaga kirib borishda davom etmoqda, raketalar va boshqa kosmik kemalar uchirilmoqda, turli mamlakatlarda samolyotlar parki ko'paymoqda. Bu shuni anglatadiki, olimlar hali ozon qatlamini vayron bo'lishdan himoya qilishning samarali usullarini ishlab chiqmaganlar.
Kundalik darajada hamma ham oʻz hissasini qoʻshishi mumkin. Agar havo toza bo'lsa, chang, kuyik va zaharli avtomobil chiqindilari kamroq bo'lsa, ozon kamroq parchalanadi. Yupqa ozonosferani himoya qilish uchun chiqindilarni yoqishni to'xtatish, ularni hamma joyda xavfsiz yo'q qilishni yo'lga qo'yish kerak. Transportni ekologik toza yoqilg‘iga o‘tkazish va har xil turdagi energiya resurslarini hamma joyda tejash kerak.
