Die Ozonosphäre ist die Schicht der Atmosphäre unseres Planeten, die den härtesten Teil des ultravioletten Spektrums blockiert. Einige Arten von Sonnenlicht wirken sich nachteilig auf lebende Organismen aus. In regelmäßigen Abständen wird die Ozonosphäre dünner, es treten Lücken unterschiedlicher Größe auf. Gefährliche Strahlen können ungehindert durch die Löcher dringen, die auf der Erdoberfläche entstanden sind. Wo befindet sich die Ozonschicht? Was kann getan werden, um es zu retten? Der vorgeschlagenen Artikel widmet sich der Diskussion dieser Probleme der Geographie und Ökologie der Erde.
Was ist Ozon?
Sauerstoff existiert auf der Erde in Form zweier einfacher gasförmiger Verbindungen, ist Bestandteil von Wasser und einer sehr großen Anzahl anderer gebräuchlicher anorganischer und organischer Substanzen (Silikate, Carbonate, Sulfate, Proteine, Kohlenhydrate, Fette). Eine der bekannteren allotropen Modifikationen des Elements ist die einfache Substanz Sauerstoff, ihre Formel ist O2. Die zweite Atommodifikation ist O (Ozon). Die Formel für diese Substanz ist O3. Dreiatomige Moleküle entstehen bei Energieüberschuss, zum Beispiel durch Blitzentladungen in der Natur. Als nächstes werden wir herausfinden, was die Ozonschicht der Erde ist, warum sich ihre Dicke ständig ändert.
Ozon ist unter normalen Bedingungen ein blaues Gas mit einem scharfen, spezifischen Aroma. Das Molekulargewicht der Substanz beträgt 48 (zum Vergleich: Mr(air)=29). Der Geruch von Ozon erinnert an ein Gewitter, denn nach diesem Naturphänomen befinden sich mehr O3 Moleküle in der Luft. Die Konzentration steigt nicht nur dort, wo sich die Ozonschicht befindet, sondern auch nahe der Erdoberfläche. Diese chemisch aktive Substanz ist für lebende Organismen giftig, dissoziiert jedoch schnell (zerfällt). In Labor und Industrie wurden spezielle Geräte entwickelt - Ozonisatoren - zum Leiten elektrischer Entladungen durch Luft oder Sauerstoff.
Was ist die Ozonschicht?
O3 Moleküle haben eine hohe chemische und biologische Aktivität. Die Anlagerung des dritten Atoms an zweiatomigen Sauerstoff geht mit einer Erhöhung der Energiereserve und der Instabilität der Verbindung einher. Ozon zerfällt leicht in molekularen Sauerstoff und ein aktives Teilchen, das andere Substanzen energisch oxidiert und Mikroorganismen abtötet. Aber häufiger betreffen Fragen im Zusammenhang mit der Geruchsverbindung ihre Anreicherung in der Atmosphäre über der Erde. Was ist die Ozonschicht und warum ist ihre Zerstörung schädlich?
Es gibt immer eine gewisse Menge an O3 Molekülen in der Nähe der Oberfläche unseres Planeten, aber die Konzentration der Verbindung nimmt mit der Höhe zu. Die Bildung dieser Substanz erfolgt in der Stratosphäre durch die ultraviolette Strahlung der Sonne, die einen großen Energievorrat trägt.
Ozonsphäre
Es gibteine Region des Weltraums über der Erde, in der es viel mehr Ozon gibt als an der Oberfläche. Aber im Allgemeinen ist die Schale, die aus O3-Molekülen besteht, dünn und diskontinuierlich. Wo befindet sich die Ozonschicht der Erde bzw. die Ozonosphäre unseres Planeten? Die Variabilität in der Dicke dieses Bildschirms hat Forscher wiederholt verwirrt.
In der Erdatmosphäre ist immer eine gewisse Menge Ozon vorhanden, dessen Konzentration mit der Höhe und über die Jahre stark schwankt. Wir werden uns mit diesen Problemen befassen, nachdem wir die genaue Lage des Schutzschirms der Moleküle O3. herausgefunden haben.
Wo ist die Ozonschicht der Erde?
Ein merklicher Anstieg des Geh alts an Ozonmolekülen beginnt in einer Entfernung von 10 km und hält bis zu 50 km über der Erde an. Aber die Menge an Materie, die in der Troposphäre vorhanden ist, ist noch kein Bildschirm. Wenn Sie sich von der Erdoberfläche entfernen, nimmt die Ozondichte zu. Die Höchstwerte fallen auf die Stratosphäre, ihre Region in 20 bis 25 km Höhe. Hier gibt es zehnmal mehr O3 Moleküle als auf der Erdoberfläche.
Aber warum ist die Dicke und Unversehrtheit der Ozonschicht für Wissenschaftler und gewöhnliche Menschen von Bedeutung? Im vergangenen Jahrhundert brach ein Boom um den Zustand des Schutzschirms aus. Forscher haben herausgefunden, dass die Ozonschicht der Atmosphäre über der Antarktis dünner geworden ist. Die Hauptursache des Phänomens wurde festgestellt - die Dissoziation von O3-Molekülen. Zerstörung entsteht als Ergebnis der kombinierten Wirkung einer Reihe von Faktoren, der führende unter ihnen ist anthropogen, verbunden mit den Aktivitäten der Menschheit.
Ozonlöcher
In den letzten 30-40 Jahren haben Wissenschaftler das Auftreten von Lücken im Schutzschirm über der Erdoberfläche festgestellt. Die wissenschaftliche Gemeinschaft wurde durch Berichte alarmiert, dass sich die Ozonschicht, der Schutzschild der Erde, rapide abbaut. Mitte der 1980er Jahre druckten alle Medien Berichte über ein „Loch“über der Antarktis. Die Forscher stellten fest, dass sich diese Lücke in der Ozonschicht im Frühjahr vergrößert. Als Hauptgrund für das Schadenswachstum wurden künstliche und synthetische Stoffe - Fluorchlorkohlenwasserstoffe genannt. Die häufigsten Gruppen dieser Verbindungen sind Freone oder Kältemittel. Mehr als 40 Substanzen dieser Gruppe sind bekannt. Sie kommen aus vielen Quellen, da Anwendungen die Lebensmittel-, Chemie-, Parfüm- und andere Industrien umfassen.
Die Zusammensetzung von Freonen umfasst neben Kohlenstoff und Wasserstoff auch Halogene: Fluor, Chlor, manchmal Brom. Eine Vielzahl solcher Stoffe wird als Kältemittel in Kühlschränken und Klimaanlagen eingesetzt. Freone selbst sind stabil, aber bei hohen Temperaturen und in Gegenwart aktiver chemischer Mittel treten sie in Oxidationsreaktionen ein. Die Reaktionsprodukte können Verbindungen enth alten, die für lebende Organismen toxisch sind.
Freons und Ozonschutz
Fluorchlorkohlenwasserstoffe interagieren mit O3-Molekülen und zerstören die Schutzschicht über der Erdoberfläche. Zunächst wurde die Ausdünnung der Ozonosphäre als natürliche Schwankung ihrer Dicke angesehen, die ständig vorkommt. Aber im Laufe der Zeit wurden Löcher wie das „Loch“über der Antarktis bemerktin der gesamten nördlichen Hemisphäre. Die Zahl solcher Lücken hat seit der ersten Beobachtung zugenommen, aber sie sind kleiner als über dem eisigen Kontinent.
Anfangs bezweifelten Wissenschaftler, dass FCKW den Prozess der Ozonzerstörung verursachten. Dies sind Substanzen mit einem großen Molekulargewicht. Wie können sie die Stratosphäre erreichen, wo sich die Ozonschicht befindet, wenn sie viel schwerer ist als Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid? Beobachtungen von Aufwärtsströmungen in der Atmosphäre während eines Gewitters sowie Experimente haben die Möglichkeit des Eindringens verschiedener Partikel mit Luft in eine Höhe von 10–20 km über der Erde bewiesen, wo sich die Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre befindet.
Vielzahl von Ozonabbauern
Der Ozonschild nimmt auch Stickoxide auf, die aus der Verbrennung von Treibstoff in den Triebwerken von Überschallflugzeugen und verschiedenen Arten von Raumfahrzeugen resultieren. Ergänzen Sie die Liste der Stoffe, durch die die Atmosphäre, die Ozonschicht und die Emissionen terrestrischer Vulkane zerstört werden. Manchmal erreichen die Gas- und Staubströme eine Höhe von 10-15 Kilometern und breiten sich über Hunderttausende von Kilometern aus.
Smog über großen Industriezentren und Megastädten trägt auch zur Dissoziation von O3-Molekülen in der Atmosphäre bei. Als Grund für die Vergrößerung der Ozonlöcher wird auch eine Zunahme der Konzentrationen sogenannter Treibhausgase in der Atmosphäre, wo sich die Ozonschicht befindet, angesehen. Somit steht das globale Umweltproblem des Klimawandels in direktem Zusammenhang mit den Problemen des Ozonabbaus. Tatsache ist, dass Treibhausgase enth alten sindSubstanzen, die mit O3-Molekülen reagieren. Ozon dissoziiert, Sauerstoffatom bewirkt, dass andere Elemente oxidieren.
Gefahr des Ozonschutzschildes
Gab es vor Raumflügen Lücken in der Ozonosphäre, das Auftreten von Freonen und anderen Luftschadstoffen? Die obigen Fragen sind umstritten, aber eine Schlussfolgerung drängt sich auf: Die Ozonschicht der Atmosphäre muss untersucht und vor Zerstörung bewahrt werden. Ohne einen Molekülschirm O3 verliert unser Planet seinen Schutz vor harter kosmischer Strahlung ab einer bestimmten Länge, die von der Wirkstoffschicht absorbiert wird. Ist der Ozonschild dünn oder fehlt er, sind die grundlegenden Lebensprozesse auf der Erde gefährdet. Übermäßige ultraviolette Strahlung erhöht das Risiko von Mutationen in den Zellen lebender Organismen.
Schutz der Ozonschicht
Der Mangel an Daten zur Dicke des Schutzgitters in den vergangenen Jahrhunderten und Jahrtausenden erschwert Prognosen. Was passiert, wenn die Ozonosphäre komplett zusammenbricht? Seit mehreren Jahrzehnten verzeichnen Mediziner eine steigende Zahl von Menschen, die an Hautkrebs erkrankt sind. Dies ist eine der Krankheiten, die durch übermäßige ultraviolette Strahlung verursacht werden.
1987 traten mehrere Länder dem Montrealer Protokoll bei, das die Reduzierung und das vollständige Verbot der Produktion von Fluorchlorkohlenwasserstoffen vorsah. Dies war nur eine der Maßnahmen, die dazu beitragen, die Ozonschicht – den UV-Schutzschild der Erde – zu erh alten. Aber Freone werden immer noch von der Industrie produziert und gelangen in die Atmosphäre. Allerdings Einh altung der MontrealProtokoll führte zur Reduzierung von Ozonlöchern.
Was kann jeder tun, um die Ozonosphäre zu retten?
Forscher gehen davon aus, dass die vollständige Restaurierung des Schutzschirms noch mehrere Jahrzehnte dauern wird. Dies gilt für den Fall, dass seine intensive Zerstörung aufhört, was viele Zweifel aufkommen lässt. Treibhausgase gelangen weiterhin in die Atmosphäre, Raketen und andere Raumfahrzeuge werden gestartet und die Flugzeugflotte in verschiedenen Ländern wächst. Das bedeutet, dass Wissenschaftler noch wirksame Methoden entwickeln müssen, um den Ozonschild vor der Zerstörung zu schützen.
Auch im Alltag kann jeder etwas beitragen. Ozon wird weniger abgebaut, wenn die Luft sauberer wird, weniger Staub, Ruß und giftige Fahrzeugemissionen enthält. Um die dünne Ozonsphäre zu schützen, ist es notwendig, die Verbrennung von Abfällen zu stoppen und ihre sichere Entsorgung überall einzurichten. Der Verkehr sollte auf umweltfreundlichere Kraftstoffe umgestellt und überall verschiedene Arten von Energieressourcen eingespart werden.
