В этой статье мы подробно рассмотрим озоновую дыру - что это такое, как она образуется, какие последствия имеет и какие действия необходимо предпринять для ее предотвращения в будущем. Ответы на все эти вопросы вы найдете ниже.
Что такое озоновая дыра?
Озоновая дыра - это явление снижения концентрации озона в атмосфере Земли. Однако это не дыра в прямом смысле слова - в озоновом слое нет ни дыр, ни пробелов, только уменьшение содержания озона. Это приводит к тому, что через озоновый слой проходит больше ультрафиолетового излучения, которое достигает нас от солнца.
Интересно, что озоновый слой очень тонкий - в среднем 3 мм толщиной. В районах, называемых озоновой дырой, средняя толщина озонового слоя составляет 1 мм. Озоновая дыра возникает над обоими географическими полюсами Земли - Северным и Южным, известными также как Арктика и Антарктика соответственно.
Почему он там находится? Экстремально низкие температуры и сильные ветры в стратосфере над полюсами вызывают ускоренное разрушение молекул озона. Кроме того, на полюсах не так много солнечного света, как в других широтах, поэтому процесс образования озона из кислорода происходит гораздо реже.
Как образуется озоновая дыра?
Озон в стратосфере образуется в результате воздействия ультрафиолетовых лучей солнца на молекулы кислорода в атмосфере. В результате воздействия ультрафиолетовых лучей молекулы кислорода диссоциируют на два отдельных атома кислорода, после чего эти два отдельных атома объединяются с еще недиссоциированными двухатомными молекулами, образуя озон, или триоксикислород. Под действием ультрафиолетовых лучей молекулы озона распадаются на отдельные молекулы и атомы кислорода. Этот процесс повторяется снова и снова - это называется озоновым циклом, когда озон циклически образуется и распадается. Большая часть озона образуется в тропическом климате, но ветры в атмосфере Земли разносят его по всей планете.
Циклический процесс образования озона нарушается другими химическими веществами в атмосфере, которые затрудняют попадание ультрафиолетовых лучей на молекулы кислорода. Это снижает вероятность образования озона, или, поскольку ионы хлора непосредственно способствуют распаду озона на кислород - в результате образуется озоновая дыра.
Разрушают озоновый слой фторуглеродные соединения метана и этана, называемые фреонами. Фреоны массово использовались в промышленности начиная с 1950-х годов, например, в холодильном оборудовании и кондиционерах или при производстве красок. Они также использовались в медицине и косметической промышленности. Фреоны не разлагаются, что означает, что они могут оставаться в атмосфере более 100 лет.
Другими соединениями, способствующими возникновению озоновой дыры, помимо ХФУ, являются галоины. Ранее они использовались в качестве огнетушащих средств. Помимо воздействия на атмосферу, они также вредны для нашего здоровья из-за паров, которые образуются при высоких температурах во время тушения пожаров.
Последствия озоновой дыры
Озоновый слой защищает нас от ультрафиолетовых лучей солнца, которые могут быть очень вредны для нашего здоровья. Из-за озоновой дыры мы теряем этот защитный слой.
Воздействие на человека
Чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения не только вызывает ожоги кожи, но и может увеличить заболеваемость раком. Основным фактором, способствующим развитию меланомы, рака кожи, является именно чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения. Кроме того, ультрафиолет ускоряет старение кожи и снижает иммунитет организма, делая нас более уязвимыми для различных бактерий, вирусов и паразитов. Ультрафиолетовые лучи также могут повредить нашу ДНК. Чтобы предотвратить это, важно использовать кремы с УФ-фильтром, когда мы долго находимся на солнце.
Наши глаза также подвергаются воздействию ультрафиолета, который может вызвать, например, катаракту или острый конъюнктивит. Поэтому стоит защитить их, и рекомендуется использовать солнцезащитные очки с УФ-фильтрами.
Воздействие на растения и животных
Помимо людей, растения также подвержены воздействию ультрафиолетового излучения. Избыточное облучение подавляет рост растений, поэтому существует опасение, что озоновая дыра может привести к исчезновению видов растений и сокращению количества собираемого урожая с сельскохозяйственных культур. В экосистеме все взаимосвязано, поэтому исчезновение одного вида растений может иметь значительные последствия для других растений или животных. Кроме того, растения предотвращают эрозию почвы и удерживают влагу; их исчезновение приведет к опустыниванию региона.
У домашних животных воздействие ультрафиолетового излучения аналогично воздействию на человека. Они также рискуют увеличить вероятность возникновения рака; хотя у большинства животных есть шерсть для защиты, открытые части тела все равно подвергаются риску.
Как можно предотвратить образование озоновой дыры?
В течение последних десятилетий принимались меры по предотвращению образования озоновой дыры. Результатом этих мер стал Монреальский протокол, заключенный в 1987 году, который привел к значительному сокращению производства ХФУ, галонов и других веществ, разрушающих озоновый слой.
Надо сказать, что принятые превентивные меры оказались весьма успешными. С 2000 года атмосферный озон начал медленно восстанавливаться, и, по оценкам ученых, процесс регенерации озонового слоя будет продолжаться до 2075 года - это долго, но дело движется в правильном направлении. В 2019 году НАСА сообщило, что озоновая дыра стала самой маленькой с момента ее обнаружения в 1982 году.