Нынешняя озоновая дыра над Антарктикой – самая крупная за последние несколько лет

В этом году озоновая дыра в Южном полушарии росла наиболее быстро с середины августа и уже к началу октября достигла своего пика в 24 миллиона квадратных километров, что больше среднего показателя за последние десять лет. Сейчас она простирается почти над всей территорией Антарктиды.  

Озоновая дыра – область озонового слоя, в которой содержание озона находится ниже отметки 220 единиц Добсона, – образуется над Антарктидой ежегодно. Но каждый год ее размеры и время появления меняются. 

В этом году самое низкое содержание озона – 95 единиц Добсона – было зафиксировано 1 октября. Ученые считают, что к этому моменту истощение озонового слоя по масштабам достигло своего пикового значения в 2020 году.  

«Озоновая дыра 2020 года похожа на ту, что мы наблюдали в 2018 году – она также была довольно крупной…», – сообщил директор Службы мониторинга атмосферы «Коперник» Винсент-Анри Пех. Он добавил, что в связи с наступлением светлого времени года на Южном полюсе в последние недели наблюдается дальнейшее истощение озонового слоя.  

«После необычайно небольшого и кратковременного сокращения озонового слоя в 2019 году, вызванного особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова зарегистрировали довольно крупную дыру, что подтверждает необходимость строгого соблюдения Монреальского протокола», — добавил Винсент-Анри Пех. 

Монреальский протокол запрещает производство и использование целого ряда озоноразрушающих химикатов. На сегодняшний день в «черный список» включено уже более 100 таких веществ, в том числе хлорфторуглероды. Но поскольку они остаются в атмосфере в течение нескольких десятилетий, их концентрация все еще достаточно высока, и это продолжает приводить к разрушению озона. 

В 2018 году ученые пришли к выводу, что озоновый слой планеты восстанавливается, и это может замедлить глобальное потепление. Они отметили, что скорость его восстановления составляет 1-3 процента за десять лет и что при таких темпах он должен полностью восстановиться над Северным полушарием к 2030-м годам, над Южным — к 2050-м, а над полюсами – к 2060 году.   

Эксперты считают, что крупная озоновая дыра в 2020 году над Антарктидой была вызвана сильным, стабильным и холодным полярным вихрем. 

Озоновый слой защищает Землю от солнечной радиации, а ультрафиолетовое излучение является основной причиной меланомы и других раковых заболеваний кожи.  

Что такое озоновый слой? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Озоновый слой находится на высоте от 15 до 25 километров над поверхностью Земли. Первыми его обнаружили и описали французские физики Шарль Фабри и Анри Буиссон. В 1912 году им удалось с помощью спектроскопических измерений ультрафиолетового излучения доказать существование озона в отдалённых от Земли слоях атмосферы.

Как образуется озоновый слой?

Озон (от др.-греч. ὄζω — «пахну») — модификация кислорода, состоящая из трёхатомных молекул O3. При нормальных условиях — голубой газ. 

Озон в атмосфере образуется под действием солнечного света. При столкновении фотонов ультрафиолетового света с молекулами кислорода (О2) от них отщепляется атом кислорода, который, присоединившись к другой молекуле О2, образует озон (О3).

Зачем нужен озоновый слой?

Озоновый слой поглощает опасные ультрафиолетовые лучи, защищая тем самым всё живое на Земле от их губительного излучения. Ослабление слоя усиливает поток солнечной радиации.

Повышение интенсивности УФ-излучения затрудняет процесс фотосинтеза у растений и ведёт к снижению урожайности сельскохозяйственных культур; от ультрафиолета гибнет фитопланктон — кормовая база обитателей Мирового океана; негативно влияет интенсивное УФ-излучение и на человека — растёт восприимчивость к болезням, изменяется структура и пигментация кожи, повышается вероятность возникновения болезней глаз, раковых заболеваний, повреждения молекул ДНК.

Какова толщина озонового слоя?

Озоновый слой атмосферы очень тонкий и составляет всего лишь 0,3 мм.

Почему образуются озоновые дыры?

Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них — загрязнение природной среды человеком. Помимо атомов хлора, молекулы озона разрушают водород, кислород, бром и другие продукты сгорания, попадающие в атмосферу из-за выбросов фабрик, заводов, дымовых газовых ТЭЦ.

Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания: при взрывах выделяется огромное количество энергии, и образуются окислы азота, которые входят в реакцию с озоном и уничтожают его молекулы. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн этого вещества. Учёные отмечают, что некоторые вредные соединения, попав в атмосферу, могут продолжать там свою разрушительную деятельность в течение 75–100 лет.

Где находятся озоновые дыры?

Первая озоновая дыра диаметром более 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Впоследствии ещё одна дыра была обнаружена над Арктикой, сейчас же учёным известны сотни подобных явлений, хотя самой огромной и опасной по-прежнему остаётся та, что возникла над Антарктидой.

Несмотря на то, что сегодня многими странами мира активно принимаются меры по ограничению выбросов в атмосферу опасных веществ, процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. По прогнозам учёных, затягивания озоновых дыр не стоит ожидать ранее 2048 года.

Смотрите также:

Разрушение озонового слоя: причины и последствия катастрофы

Озоновый слой (его ещё называют «озоносферой») — часть атмосферы нашей планеты. Он пролегает между стратосферой и тропосферой на высоте 25-30 км в тропических широтах, 20-25 — в умеренных, и 15-25 — на полярном круге. Как ясно из названия, по большей части он состоит из озона — одной из модификаций хорошо знакомого нам кислорода, образующейся при воздействии на него ультрафиолетового излучения от солнца.

Без озонового слоя появление столь многочисленной и разнообразной фауны на нашей планеты было бы невозможным: как и кислород, озон поглощает часть ультрафиолетового излучения и солнечной радиации, защищая человека и животных от вредоносного воздействия. Кроме того, излишнее количество ультрафиолета затрудняло бы фотосинтез в растениях и снижало бы продуктивность сельского хозяйства. Важно понимать, что озон абсорбирует ультрафиолет и радиацию, однако почти не поглощает видимый свет и оставляет растениям достаточное количество солнечной энергии для фотосинтеза.

Кроме того, озоновый слой выполняет такие функции:

• Нейтрализует углекислый газ;
• Отражает космическое излучение;
• Регулирует температуру на поверхности Земли;
• Удерживает кислород.

Что такое озоновый слой

Озоновый слой — это самый легкий и тонкий слой в атмосфере, который содержит относительную концентрацию озона (до 0,001%). Озоновый слой защищает нашу планету от опасного ультрафиолетового излучения, которое способно причинить значительный ущерб жизни на Земле.

Однако озоновый слой не только покрывает нашу планету. Его также можно найти и на поверхности земли — он используется для таких целей, как отбеливание бумажной целлюлозы, обеззараживание питьевой воды и удаление неприятных запахов из продуктов.

Как образуется озоновый слой

Озон — это аллотропная модификация кислорода. Ультрафиолетовые лучи расщепляют молекулы кислорода, превращая О2 в О+О. После расщепления О присоединяется к другим молекулам кислорода, образуя озон (О3=О+О2).

Аллотропными модификациями называют вещества, сходные по составу, но отличающиеся по химическому строению и, соответственно, физическим свойствам.

О3 и молекулы кислорода «поглощают» около 97–99% вредного ультрафиолетового излучения, преобразовывая его в тепло.

Где находится озоновый слой

Озоновый слой находится на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли, в верхних слоях атмосферы. Озоносфера (или озоновый экран) в разных широтах планеты находится на разных уровнях. В тропических широтах озоновый слой находится на расстоянии от 25 до 30 км, в умеренных — от 20 до 25 км, в полярном круге расстояние еще меньше — от 15 до 25 км.

Толщина озонового слоя

Озоновый слой считается самым тонким в атмосфере. Концентрация озона в верхних слоях измеряется в единицах Добсона. Одна единица Добсона составляет 10 микрометров чистого озона при температуре 0 °C и стабильном атмосферном давлении. Нормальной концентрацией озона считается 300 единиц. Отсюда следует, что толщина озонового слоя составляет всего 3 000 микрометров (3 миллиметра).

Гордон Миллер Борн Добсон — британский физик и метеоролог XX века. Он посвятил свою жизнь изучению озона в атмосфере и сконструировал первый озоновый спектрометр.

Опасность потери озонового щита

Были ли бреши в озоносфере до полетов в космос, появления фреонов и других загрязнителей атмосферы? Перечисленные вопросы являются дискуссионными, но вывод напрашивается один: озоновый слой атмосферы необходимо изучать и сохранять от разрушения. Наша планета без экрана из молекул О3 лишается своей защиты от жестких космических лучей определенной длины, поглощаемых слоем активного вещества. Если озоновый экран тонкий или отсутствует, то основные жизненные процессы на Земле подвергаются опасности. Чрезмерное ультрафиолетовое излучение повышает риск мутаций в клетках живых организмов.

Озоновый слой и УФ-излучение

Главная задача озонового слоя — оберегать планету от опасной солнечной радиации.

УФ-излучение в малых дозах полезно для человеческого организма, потому что напрямую связано с выработкой витамина D.

В современной медицине это излучение используется для лечения псориаза, остеопороза, желтухи, экземы и рахита. При лечении также учитывается риск негативного воздействия, поэтому любое использование данного излучения происходит под четким медицинским наблюдением.

Долгосрочное воздействие солнечного ультрафиолетового излучения на человека может спровоцировать развитие острых и хронических заболеваний кожи, глаз и иммунной системы.

Солнечные ожоги случаются в результате долгого влияния УФ-излучения на кожу. Оно способно вызвать дегенеративные изменения клеток кожи, фиброзной ткани и кровеносных сосудов. Рак кожи и катаракта — самые серьезные и нередкие последствия облучения ультрафиолетом.

Озоновый слой служит естественным щитом Земли и спасает человечество от ультрафиолетовой радиации, которая также вызывает мутации ДНК.

Мощность ультрафиолетового излучения Солнца чаще всего делят на три категории:

1. УФ-А
   (от 320 до 400 нанометров): не поглощаемая озоном длина, так как находится на безопасном расстоянии.
2. УФ-В
   (от 280 до 320 нанометров): большая часть поглощается озоном, но данная длина излучения может быть вредна для чувствительной кожи.
3. УФ-С
   (менее 280 нанометров): полностью поглощается озоном. Наиболее опасная длина, потому что она самая короткая и может уничтожить добрую часть нашей экосистемы.

Воздействие на человека и природу

Повышенное проникновение солнечного ультрафиолетового излучения оказывает глубокое воздействие на здоровье человека. Оно потенциально может способствовать таким заболеваниям:

• повреждение роговицы и хрусталика глаза;
• инфекции, вызванные ослаблением иммунитета;
• немеланомный рак кожи.

Известно, что УФ лучи влияют на физиологические процессы у растений, приводя к мутациям и изменению видового состава. Это нарушает биологическое разнообразие в экосистемах, а также косвенно влияет на растительное сообщество, приводя к изменениям формы и вторичному метаболизму. Всё это может иметь важные последствия для конкурентного природного баланса.

Увеличение солнечного ультрафиолетового излучения оказывает влияние на биогеохимические циклы на суше и в воде, что приводит к изменению как источников, так и поглотителей парниковых газов (диоксид углерода CO2, монооксид углерода СО, карбонилсульфид COS и т. д. ) Эти трансформации способствуют обратной связи между биосферой и атмосферой. Другие эффекты включают:

• нарушения в росте и разложении растений;
• уменьшение роста планктона в верхних слоях океана;
• повышенная деградация растворённых в воде органических веществ;
• изменение выбросов важных атмосферных газов.

Разрушение озонового слоя

Годы изучения защитного экрана показали, что над поверхностью Земли в некоторых районах озоновый слой начал истончаться. Первую «брешь» обнаружили над Антарктидой.

Причиной повреждения и истончения озоносферы Земли были признаны синтетические и искусственные вещества, образованные в результате промышленной деятельности.

Причина разрушения озона — хлорфторуглерод, группа органических соединений, включающих атомы фтора, хлора и углерода. Эти соединения не токсичны, стабильны и, взаимодействуя с воздухом, не образуют взрывоопасных веществ.

Фреон (хладагент)

— яркий представитель этих соединений и включает в себя более 40 различных веществ. Область применения фреона захватывает практически все сферы жизнедеятельности человека. Впервые хлорфторуглероды стали использовать в работе холодильных устройств (холодильники, кондиционеры), заменив ими токсичные и взрывоопасные аммиак и сернистый газ. Позже хлорфторуглероды стали широко эксплуатировать в аэрозольных баллонах, вспенивателях, растворителях, а также в пищевой и парфюмерной отраслях.

Однако сейчас известно, что под воздействием солнечной радиации хлорфторуглероды разлагаются в атмосфере и образуют вещества, которые эффективно разрушают молекулы озона. И если на Земле фреон не представляет опасности для жизни, в стратосфере он активно разрушает защитную систему нашей планеты.

Монреальский протокол

В 1987 году Всемирная Метеорологическая Организация и Программа ООН по окружающей среде собрали вместе ученых, дипломатов, защитников окружающей среды, членов правительства, представителей промышленности и коммерческие организации для заключения соглашения о поэтапном отказе от химических веществ. В январе 1989 года вступил в силу Монреальский протокол, первое в мире международное соглашение о регулировании химических загрязнителей.

В рамках протокола было решено постепенно сокращать производство и использование озоноразрушающих химических веществ, в первую очередь был введен запрет на использование ХФУ (хлорфторуглерод) в распылительных аэрозольных баллончиках.

О причинах

Причин множество, но самая главная из них — загрязнение окружающей среды по вине человека. Озоновый слой разрушают не только вышеупомянутые хлор и бром, но и водород, продукты горения, вредные выбросы промышленности. Масштабный урон наносят испытания ядерных технологий, так как при них высвобождается огромное количество энергии. При этом образуются оксиды азота, они вступают в реакцию с озоном, молекулы последнего при этом разрушаются. Ученые подсчитали, что с 1952 до 1971 год только за счет ядерной деятельности в атмосферу было выброшено не менее трех миллионов тонн оксидов азота.

Еще одна категория опасных причин — использование реактивных самолетов. В процессе полета они тоже образуют окиси азота. Чем мощнее двигатель, тем больше выбросов он будет отправлять в атмосферу. Количество азота, поступающего вследствие реактивной авиатехники, составляет около миллиона тонн каждый год.

Более близкая к быту простых людей категория — минеральные удобрения. Они повсеместно используются в сельском хозяйстве. Попадая в почву, минеральные вещества вступают в реакцию с частицами почвы и бактериями. При этом образуется закись азота, которая преобразуется в оксиды.

Озоновые дыры

В 1985 году над Антарктидой обнаружили озоновую «дыру» диаметром более 1 000 км. По сей день она является самой большой и занимает площадь чуть меньше 20 млн кв. км.

К счастью, как таковой дыры нет. На самом деле, когда ученые и популярные средства массовой информации ссылаются на дыру в озоновом слое, речь идет об области с низкой концентрацией озона. Толщина озоновой оболочки в этой местности меняется в зависимости от времени года.

Почему дыра образовалась именно над Антарктидой, если главная причина в опасных выбросах?

Ученые объясняют этот феномен тем, что хлорфторуглероды переносятся в Антарктику воздушными потоками. Особенные климатические условия, а конкретно — крайне низкие температуры (до −80 °C) способствуют формированию стратосферных облаков.

В этих облаках происходит серия химических реакций. Хлор, содержащийся в ХФУ, отделяется от других веществ, кристаллизуется и в течение всего холодного периода сохраняется в таком состоянии. С приходом весны интенсивность ультрафиолетовых лучей усиливается, атомы хлора высвобождаются, разрушая молекулы озона. В итоге образуется озоновая дыра.

Стратосферная аномалия

В средствах массовой информации и многих книгах термин «озоновая дыра» часто используется слишком свободно для описания любого эпизода разрушения О3, независимо от того, насколько этот процесс значителен. К сожалению, это неаккуратное обращение с фактами упрощает проблему и стирает важное различие между огромными потерями озона в полярных областях и менее значительными в других регионах мира.

Технически этот термин должен применяться в тех случаях, когда истощение стратосферного О3 настолько велико, что его уровень падает ниже 200 единиц Добсона (д.е.). Нормальная концентрация составляет от 300 до 350 д. е. Такая потеря каждую весну происходит над Антарктидой и в меньшей степени над Арктикой, где особые метеорологические условия и очень низкие температуры воздуха усиливают разрушение озона искусственными химическими веществами.

Обнаруженное в 1980-х гг. истощение над Южным полюсом оказалось настолько значительным, что измеривший его британский геофизик Джо Фарман заподозрил неисправность спектрофотометра и отправил устройство в ремонт. Как только появились повторные данные, существование аномалии было подтверждено.

Благодаря предоставленным НАСА спутниковым снимкам, учёные неоднократно наблюдали большое количество химических веществ в атмосфере над Антарктидой.

Мир без озонового слоя

Озоновая дыра над Антарктидой не единственная. Количество дыр растет с каждым годом по всему миру. Поток солнечной радиации увеличивается и вызывает вспышки раковых заболеваний кожи и катаракту, причем дети этому явлению подвержены сильнее.

Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда (НАСА), чтобы доказать значение озонового слоя, смоделировали ситуацию стремительного разрушения защитного экрана Земли.

Группа ученых начала работу с создания модели атмосферной циркуляции земной системы, которая учитывает химические реакции в атмосфере, колебания температуры и ветра, изменения солнечной энергии, а также другие элементы глобального изменения климата. Потери озона изменяют температуру в разных частях атмосферы, и эти изменения способствуют или подавляют химические реакции.

Затем исследователи увеличили выброс ХФУ и подобных соединений на 3% в год, что примерно вдвое меньше, чем в начале 1970-х годов, когда хлорфторуглероды активно использовались в производстве и быту. Ученые позволили моделируемому миру развиваться с 1970 по 2065 год.

Год 2065.

Почти две трети озоносферы Земли исчезло. У самой большой озоновой дыры над Антарктидой появился двойник над Северным полюсом. Ультрафиолетовое излучение, падающее на города средних широт (например, Вашингтон), настолько сильное, что способно вызвать солнечный ожог всего за пять минут. Из-за высокого уровня радиации вероятность мутации ДНК увеличивается на 650%.

Усиление ультрафиолетового излучения спровоцирует гибель планктона в океанах и, следовательно, уменьшит рыбные запасы. Также ультрафиолет может оказать неблагоприятное воздействие на рост растений, что приведет к полному увяданию сельского хозяйства.

Решение есть

Увидев мир без озонового слоя, ученые пришли к выводу, что разрушение стратосферного озона можно остановить. Альтернативные вещества, которые не навредят защитному экрану Земли, существуют. К ним относятся углекислый газ, нетоксичный пропан, аммиак и изобутан (природный хладагент).

Как отмечают экологи, озоновый щит планеты уже сейчас восстанавливается на 1–3% в десятилетие. При благоприятных прогнозах озоновые дыры могут исчезнуть по всей планете к 2060 году. Команда ученых НАСА предполагает, что восстановление озонового слоя связано с Монреальским протоколом.

Специалисты из Национального управления океанических и атмосферных исследований США в 2021 году обнаружили крупные выбросы в атмосферу озоноразрушающего газа — трихлорфторметана.

Было установлено, что эпицентр выбросов находится в Восточной Азии, а позже более 18 производственных фабрик в Китае сами признались в незарегистрированном использовании фреона.

Экологи считают, что повлиять на целостность озонового слоя могут сами люди на бытовом уровне. Озоновый экран планеты также подвергается атакам парниковых газов и токсичных выбросов воздушного и наземного транспорта. Использование экологически чистого топлива, сохранение ресурсов земли и правильная утилизация вредных отходов сыграет значительную роль в спасении Земли.

Стоит начать очищение окружающей среды с маленького островка — своей квартиры. Через открытые окна в наше жилище поступает большое количество пыли, вредных испарений, ядовитых выбросов и неприятных запахов. В этой ситуации поможет бризер: благодаря трехступенчатой системе фильтрации устройство препятствует проникновению в комнату вредных веществ, бактерий, аллергенов и вирусов с улицы. Бризер борется с духотой в квартире и создает все условия для комфортной жизни и спокойного сна.

Новейшие исследования

Сейчас появляется всё больше данных, подтверждающих теорию, согласно которой в разрушении озонового щита основную роль играет не солнечный свет, а космическое излучение (возникающие в космосе частицы энергии). Материалы, собранные за три последних десятилетия и охватывающие два полных 11-летних солнечных цикла, однозначно показывают временные корреляции между интенсивностью лучей и глобальным истощением озона.

Это открытие не только даёт новое направление исследованиям, но и противоречит общепринятой фотохимической теории, которая не может объяснить все наблюдения. Например, озоновые дыры сосредоточены над полюсами из-за магнитного поля планеты, где наибольшее количество электронов.

Озоновый слой предохраняет Землю от жёсткого солнечного излучения и способствует продолжению жизни на планете. Его состояние затрагивает всё человечество и давно стало темой как научных исследований, так и школьных презентаций. Дальнейшая работа в этом направлении нужна для общемирового понимания необходимости решения проблемы.

Что может сделать каждый для сохранения озоносферы?

Исследователи предполагают, что на полное восстановление защитного экрана потребуется еще несколько десятилетий. Это в том случае, если прекратится его интенсивное разрушение, что вызывает немало сомнений. Парниковые газы продолжают поступать в атмосферу, производятся запуски ракет и других космических аппаратов, растет парк воздушных судов в разных странах. Это означает, что ученым еще предстоит разработать эффективные пути охраны озонового щита от разрушения.

На бытовом уровне каждый человек тоже может внести свой вклад. Озон меньше будет подвергаться разложению, если воздух станет чище, будет меньше содержать пыли, сажи, токсичных выхлопов автотранспорта. Для охраны тонкой озоносферы необходимо прекратить сжигание отходов, наладить повсеместно их безопасную утилизацию. Транспорт нужно переводить на более экологически чистые виды топлива, повсеместно экономить разные виды энергоресурсов.

Источник: fb.ru

природа

как они появились и как мы их будем латать – Москва 24, 02.05.2020

Кто виноват в появлении озоновых дыр и сможем ли мы их теперь залатать – в колонке обозревателя Николая Гринько.

Фото: Роскосмос

На днях Международная служба мониторинга атмосферы Земли сообщила, что озоновая дыра над Арктикой, образовавшаяся несколько недель назад, самостоятельно затянулась. Внимательный читатель насторожится: погодите, как же так? Ведь долгие годы нам сообщали о том, что озоновый слой разрушается над Антарктидой, то есть над южным, а не над северным полюсом планеты!

Все верно. Северная озоновая дыра появилась впервые в истории наблюдений и исчезла так же неожиданно, как образовалась. Удивительно, но в ее возникновении ученые винят вовсе не человека, а природу, в частности сильный полярный вихрь. Нет заслуги человечества и в ее исчезновении: как только атмосфера успокоилась, количество озона в ней восстановилось.

А вот на противоположном полюсе Земли ситуация вовсе не такая успокаивающая, хотя в ней и наметились положительные изменения. Но давайте по порядку. Во второй половине XX века человечество стало массово использовать фреоны – химические вещества, применяемые в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей и так далее. Едва ли не каждый холодильник и баллончик дезодоранта тогда содержал фреон, уносящий в атмосферу гигантское количество фтора, хлора, брома…

Видео: YouTube/euronews (en español)

Когда в прошлом веке над Антарктидой было обнаружено сильное снижение количества озона, исследователи довольно быстро выяснили причину этого явления. Дело в том, что озон образуется в атмосфере под воздействием ультрафиолета, и именно этот процесс вызывает поглощение наиболее жесткой части ультрафиолетового излучения, опасного для живых организмов. Но во время полярных ночей солнце не освещает полюса. А раз нет ультрафиолета, значит, не появляется нового озона взамен распавшегося. Когда наступает полярный день, весь жесткий ультрафиолет проходит через озоновую дыру и достигает поверхности Земли.

Поначалу казалось, что это естественный процесс, но позже выяснилось, что хлор- и фторсодержащие фреоны, попадая в атмосферу, выступают катализаторами распада озона, во много раз ускоряя этот процесс. А ветра над Антарктидой во время полярной ночи движутся по замкнутой траектории, почти не допуская сюда атмосферу из других участков Земли. То есть полгода над континентом собирается фреон со всей планеты, а во время полярной зимы он концентрируется над полюсом, «прогрызая» в небе озоновую дыру.

Как только эти исследования были опубликованы, разразилась настоящая буря: экологи обрушились на производителей фреонов, обвиняя их в варварском отношении к природе, а химические предприятия тратили миллионы долларов на защиту фреонов в прессе. Производители хладагентов, спреев и аэрозолей во главе с компанией DuPont – одной из крупнейших химических компаний в мире – в один голос заявляли, что теория разрушения озона – «это научная фантастика, куча мусора и полная ерунда». Ничего удивительного: промышленники несли миллиардные убытки.

Фото: AP/Michel Euler

К счастью, здравый смысл все-таки победил. В 1985 году была согласована Венская конвенция об охране озонового слоя, а в 1989 году вступил в силу Монреальский протокол, в котором изложены цели и методы сокращения разрушающих озон веществ. К 2013 году протокол ратифицировали все страны ООН и Европейский союз. Фреоны попали под запрет. Правда, не все и не полностью, но корпорации теперь обязаны заменять их веществами, не наносящими вреда природе. За соблюдением этих условий строго следят международные комиссии, и в результате выброс фреонов в атмосферу постоянно сокращается.

Но на мгновенное восстановление озонового слоя Земли рассчитывать не стоит. За прошедшие десятилетия в атмосфере накоплен огромный объем фреонов, которые распадаются десятками и даже сотнями лет. Даже по самым оптимистичным прогнозам исчезновение озоновой дыры стоит ожидать не раньше 2050 года. Если, конечно, к этому моменту человечество не найдет новый способ уничтожения атмосферного озона.

Хотя…

Читайте также

Озон для жизни: 35 лет защиты озонового слоя. 16 сентября всемирный день охраны озонового слоя | Новости

Новости
16.09.2020 | 14:06

Озоновый слой находится в стратосфере на высоте 10 –
40 км над поверхностью Земли и защищает все
живое от вредного ультрафиолетового
солнечного излучения. Жизнь на Земле невозможна без солнечного света. Но
энергия, излучаемая Солнцем, была бы слишком разрушительной для жизни на Земле,
если бы не озоновый слой.

В результате научных исследований было обнаружено, что ряд широко
используемых химических веществ (галоидоуглеводородов) является чрезвычайно
опасным для озонового слоя. Галоидоуглеводороды представляют собой синтетические
вещества, в которых один или более атомов углерода связаны с одним или более
атомов галогенов (фтор, хлор, бром). Научное подтверждение факта истощения
озонового слоя побудило международное сообщество принять меры по защите
озонового слоя, 22 марта 1985 года была принята и подписана 28 странами Венская
конвенция об охране озонового слоя. В соответствии с Венской
конвенцией об охране озонового слоя Стороны принимают надлежащие меры для
защиты здоровья человека и окружающей среды от неблагоприятных последствий,
которые являются или могут являться результатом человеческой деятельности,
изменяющей или способной изменить состояние озонового слоя.

Подписание
Венской конвенции заложило основу для международного сотрудничества в области исследования
и охраны озонового слоя и привело к принятию 16 сентября 1987 года Монреальского
протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, конечной целью которого
является полный отказ от использования синтезированных человеком химических
озоноразрушающих веществ.

16
сентября в память о подписании в этот день Монреальского протокола ежегодно
отмечается всемирный день охраны озонового слоя. Тема празднования этого дня в
2020 году – «Озон для жизни: 35 лет
защиты озонового слоя». Он призван отметить достижения 35-летней успешной
работы по охране озонового слоя.

В 2009 году Венская конвенция и
Монреальский протокол стали первыми договорами в истории Организации Объединенных
Наций, получившими всеобщую ратификацию. Благодаря принимаемым мерам к
настоящему времени выведено из обращения 99 процентов озоноразрушающих веществ.
Озоновый слой восстанавливается, обеспечивая здоровье человека и экосистем.

С решением задач по отказу от озоноразрушающих
веществ действие Монреальского протокола не прекращается. С принятием на
Двадцать восьмом совещании Сторон Монреальского протокола в 2016 году Кигалийской
поправки страны приняли на себя новые амбициозные обязательства по постепенному
сокращению производства и потребления гидрофторуглеродов, решая очень серьезную
и важную задачу в борьбе с глобальным потеплением.

Наша
страна в числе первых подписала Венскую конвенцию об охране озонового слоя и
Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.

В целях проведения исследований в области озонового слоя 14
июня 1997 года создано Учреждение Белорусского государственного университета
«Национальный научно-исследовательский центр мониторинга озоносферы».

С 1997 года в стране функционируют
системы лицензионного регулирования импорта и экспорта, а также деятельности,
связанной с обращением с озоноразрушающими веществами внутри страны. 

С 1 января 2020 года ввоз озоноразрушающих
веществ в страну запрещен. По данным
последней инвентаризации 278 юридических лиц еще осуществляют эксплуатацию
оборудования и технических устройств, содержащих озоноразрушающие вещества.
Всего в 2453 имеющихся единицах такого оборудования содержится 82,7 тонн
озоноразрушающих веществ. Потребности в озоноразрушающих веществах для
обслуживания оставшегося оборудования будут удовлетворяться за счет запасов, а
также рециклированных и восстановленных озоноразрушающих веществ. В соответствии
с Монреальским протоколом полный отказ от использования озоноразрушающих
веществ в стране должен осуществиться до 2030 года.

В
настоящее время осуществляется подготовка к ратификации Кигалийской поправки к
Монреальскому протоколу по регулированию потребления гидрофторуглеродов,
имеющих значительный потенциал глобального потепления. К настоящему времени
внесены изменения в законодательство, позволяющие проводить инвентаризацию
оборудования, содержащего гидрофторуглероды (ГФУ). Обеспечено выполнение
научно-исследовательской работы «Оценка запасов ГФУ и ПФУ за период 1995- 2018
гг., а также их использование и утилизация в Республике Беларусь», в ходе
которой собраны предварительные исходные данные для ратификации Кигалийской
поправки, обоснован базовый уровень потребления ГФУ, определены перечень
предприятий, которые являются перспективными и первоочередными для вывода ГФУ -
содержащего оборудования.

Выполнение
Монреальского протокола положительно влияет не только на озоновый слой.

Деятельность в рамках Венской
конвенции и Монреальского протокола содействует достижению целей устойчивого
развития 7, 8, 9, 12, 13 и 17.

Решение вопросов, связанных с охраной
озонового слоя, осуществляется в тесном взаимодействии органов государственного
управления и подчиненных им предприятий, научных и общественных организаций, частного
бизнеса, учебных заведений.

Что такое озоновый слой? Какова его роль на планете?

Я очень люблю понежиться на солнышке. К счастью, кожа у меня не слишком светлая, поэтому могу позволить себе провести пару часов на пляже. Но, на самом деле, не дает нам сгореть под солнечными лучами не кожа и не хороший крем для загара, а озоновый слой нашей планеты.

Что такое озоновый слой и для чего он нужен

Озоновый слой очень тонкий. Находится он на высоте 15–50 км над Землей. Высота расположения этого слоя, а также его толщина может меняться в зависимости от широты. Но, в целом, количество озона очень маленькое в атмосфере. Озон — это особый вид молекул кислорода, так как включает в себя три атома — О3. Для того, чтобы он образовался, необходимо воздействие ультрафиолетовых лучей.

Именно благодаря этому тонкому слою озона и возможна жизнь на Земле. Он не дает солнечной радиации поступать в полном объеме, это привело бы к гибели всего живого. Чрезмерное воздействие ультрафиолета очень сильно вредит человеческому здоровью, из-за этого возникают:

• кожные заболевания;
• рак;
• болезни глаз;
• снижение иммунитета.

Никто вам не скажет, когда именно такой защитный слой образовался вокруг нашей планеты. Но, к сожалению, с годами он все больше разрушается, что происходит не без участия человека.

Из-за чего разрушается озоновый слой

Не раз я уже слышала о том, что вокруг Земли имеются озоновые дыры. Это и есть те самые последствия от уничтожения озонового слоя. Самая большая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой.

Озоновый слой уменьшается, в первую очередь, из-за огромного количества выбросов вредных веществ в атмосферу. Губительно на молекулы озона воздействует:

• хлор;
• бром;
• водород и другие продукты сгорания.

Все эти вещества попадают в атмосферу благодаря активной промышленной деятельности. Все заводы, фабрики и ТЭЦ, которые есть практически в каждом городе, принимают участие в разрушении защитного слоя. Кроме этого, ядерные испытания также приводят к уничтожению молекул озона. Для восстановления озонового слоя, если исключить все факторы, которые его уничтожают, потребуется несколько десятков лет.

Крупнейшая озоновая дыра над Арктикой затянулась

НОРИЛЬСК. «Таймырский телеграф» – Крупнейшая озоновая дыра площадью почти миллион квадратных километров в небе над Арктикой исчезла. Это зафиксировала Служба атмосферного мониторинга Коперника (CAMS). Ученые подчеркивают, что дыра возникла не по вине человека, а из-за сильного полярного вихря.

Полярный вихрь – это большая область низкого давления и холодного воздуха, которая окружает оба полюса Земли. Эти вихри формируются постоянно, но становятся более интенсивными зимой и ослабевают летом. В Арктике они обычно слабее, чем в Антарктике, поскольку на Северном полюсе есть массивы суши и горные хребты, сообщает CNN.

«Озоновая дыра, которую мы наблюдали над Арктикой в этом году, имела площадь почти один миллион квадратных километров. Это немного, если сравнивать с дырой над Антарктикой, которая может иметь площадь до 25 миллионов квадратных километров на протяжении трех-четырех месяцев», – говорит Диего Лойола из Немецкого аэрокосмического центра.

Ученые еще в начале года прогнозировали, что озоновая дыра над Арктикой «закроется». Так и произошло. По данным спутников, к 14 марта уровень концентрации озона там достиг 205 единиц Добсона (еД), тогда как до этого не опускался ниже 240. «Добсоны» – это единица измерения содержания О₃ в атмосфере. Одна единица Добсона равна слою озона в 10 мкм при стандартных давлении и температуре. Для определения озоновых дыр ученые выбрали границу содержания озона в 220 еД. Показатель выше этого значения говорит о разреженности озонового слоя.

Озоновый слой – самый тонкий и легкий слой в атмосфере. Он находится на высоте от 25 до 30 километров от поверхности Земли в тропических широтах, от 20 до 25 – в умеренных и от 15 до 20 километров – в полярных и защищает нашу планету от «передозировки» ультрафиолета. Считается, что жизнь и само появление белковых организмов на нашей планете стали возможны только тогда, когда в стратосфере сформировался «щит» в виде озонового слоя.

Озон (О₃) образуется от солнечного ультрафиолета и является для него же фильтром. Истончение озонового слоя происходит каждый год над полярными областями. Это явление называется сезонной вариацией концентрации озона в атмосфере. В периоды спада солнечной активности и сезонного спада инсоляции, то есть общего облучения атмосферы солнечными лучами, концентрация О₃ временно падает. В северном полушарии это происходит в марте, то есть после зимнего минимума солнечного облучения, а в южном – в сентябре. Так, над Антарктикой озоновая дыра формируется каждую осень и держится 3–4 месяца, ее размеры достигают 20–25 миллионов квадратных километров. Для сравнения: площадь всего земного шара составляет 510 миллионов квадратных километров.

Ольга Полянская, regnum.ru

29 апреля, 2020

Последние новости

Похожие новости

2020 Озоновая дыра в Антарктике большая и глубокая

Озоновая дыра, ежегодно возникающая над Антарктикой, является одной из самых крупных и глубоких за последние годы. Анализ показывает, что отверстие достигло максимального размера.

Озоновая дыра 2020 года быстро росла с середины августа и достигла пика в 24 миллиона квадратных километров в начале октября. Сейчас он покрывает 23 миллиона км2, что выше среднего показателя за последнее десятилетие и охватывает большую часть Антарктического континента.

Программа Глобальной службы атмосферы ВМО работает в тесном сотрудничестве со Службой атмосферного мониторинга Коперника, НАСА, Канадой по вопросам окружающей среды и изменения климата и другими партнерами в целях мониторинга озонового слоя Земли, который защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца.

Наблюдение за озоном НАСА сообщает о самом низком значении в 95 единиц Добсона, зафиксированном 1 октября. Ученые видят признаки того, что озоновая дыра 2020 года, похоже, достигла своего максимального размера.

«Степень развития событий, связанных с озоновой дырой, каждый год сильно различается. Озоновая дыра 2020 года похожа на дыру 2018 года, которая также была довольно большой, и определенно находится в верхней части пакета последних пятнадцати лет или около того », — Винсент-Анри Пойш, директор службы мониторинга атмосферы Copernicus в ЕЦСПП , говорится в пресс-релизе.

«С возвращением солнечного света к Южному полюсу в последние недели мы наблюдали продолжающееся истощение озонового слоя в этом районе. После необычайно маленькой и недолговечной озоновой дыры в 2019 году, вызванной особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова регистрируем довольно большую, что подтверждает необходимость продолжения соблюдения Монреальского протокола, запрещающего выбросы озоноразрушающих химикатов. ”

Монреальский протокол запрещает выбросы озоноразрушающих химикатов.После запрета на галогенуглероды озоновый слой медленно восстанавливался; данные четко показывают тенденцию к уменьшению площади озоновой дыры.

В последней научной оценке разрушения озонового слоя Программы ВМО / ООН по окружающей среде, выпущенной в 2018 г., сделан вывод о том, что озоновый слой находится на пути восстановления и к потенциальному возвращению значений озона над Антарктикой к уровням до 1980 г. к 2060 г.

Большая озоновая дыра в 2020 году была вызвана сильным, стабильным и холодным полярным вихрем, который поддерживал температуру озонового слоя над Антарктидой на стабильно низком уровне.

Разрушение озона напрямую связано с температурой в стратосфере, которая представляет собой слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км. Это связано с тем, что полярные стратосферные облака, которые играют важную роль в химическом разрушении озона, образуются только при температурах ниже -78 ° C.

Эти полярные стратосферные облака содержат кристаллы льда, которые могут превращать нереактивные соединения в реактивные, которые затем могут быстро разрушать озон, как только солнечный свет становится доступным для запуска химических реакций.Эта зависимость от полярных стратосферных облаков и солнечной радиации является основной причиной того, что озоновая дыра видна только в конце зимы / начале весны.

Наблюдалось, что концентрация стратосферного озона снизилась до почти нулевых значений над Антарктидой на высоте около 20-25 км (50-100 гПа), при этом глубина озонового слоя опускается чуть ниже 100 единиц Добсона, что составляет около трети от его типичного значения за пределами событий озоновой дыры.

В течение весеннего сезона в Южном полушарии (август — октябрь) озоновая дыра над Антарктикой увеличивается в размерах, достигая максимума между серединой сентября и серединой октября.Когда температура в атмосфере (стратосфере) начинает повышаться в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона вернулись к норме.

Озоновый слой — наш мир в данных

Все визуализации, данные и код, создаваемые «Нашим миром в данных», находятся в полностью открытом доступе по лицензии Creative Commons BY.У вас есть разрешение использовать, распространять и воспроизводить их на любом носителе при условии указания источника и авторов.

Данные, предоставленные третьими сторонами и предоставленные «Нашим миром в данных», регулируются условиями лицензии исходных сторонних авторов. Мы всегда будем указывать исходный источник данных в нашей документации, поэтому вы всегда должны проверять лицензию на любые такие сторонние данные перед использованием и распространением.

Наши статьи и визуализации данных основаны на работе множества разных людей и организаций. При цитировании этой записи, пожалуйста, также укажите основные источники данных. Эту запись можно цитировать:

Защита озонового слоя

В конце 1980-х годов правительства стран мира договорились защитить озоновый слой Земли путем отказа от озоноразрушающих веществ, выбрасываемых в результате деятельности человека, в соответствии с Монреальским протоколом. В Европе Протокол реализуется посредством законодательства всего ЕС, которое не только отвечает его целям, но и содержит более строгие и амбициозные меры.

Глобальные действия, предпринятые в рамках Монреальского протокола, остановили разрушение озонового слоя и позволили ему начать восстанавливаться, но еще многое предстоит сделать для обеспечения устойчивого восстановления.

Озоновый слой

Озоновый слой — это естественный слой газа в верхних слоях атмосферы, который защищает людей и другие живые существа от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения солнца.

Хотя озон в небольших концентрациях присутствует в атмосфере, большая часть (около 90%) находится в стратосфере, слое от 10 до 50 километров над поверхностью Земли. Озоновый слой фильтрует большую часть вредного ультрафиолетового излучения солнца и поэтому имеет решающее значение для жизни на Земле.

Разрушение озона

Ученые обнаружили в 1970-х годах, что озоновый слой истощается.

Концентрации озона в атмосфере естественным образом меняются в зависимости от температуры, погоды, широты и высоты, в то время как вещества, выбрасываемые природными явлениями, такими как извержения вулканов, также могут влиять на уровни озона.

Однако эти природные явления не могли объяснить наблюдаемые уровни истощения, и научные данные показали, что причиной были определенные искусственные химические вещества.Эти озоноразрушающие вещества в основном использовались в 1970-х годах в широком диапазоне промышленных и бытовых применений, в основном в холодильниках, кондиционерах и огнетушителях.

Озоновая дыра

Наибольшее разрушение озона наблюдается на Южном полюсе. Это происходит в основном в конце зимы и в начале весны (август-ноябрь), а пиковое истощение обычно происходит в начале октября, когда озон часто полностью разрушается на больших территориях.

Это серьезное истощение создает так называемую «озоновую дыру», которую можно увидеть на изображениях антарктического озона, сделанных с помощью спутниковых наблюдений.В большинстве случаев максимальная площадь ямы больше, чем сам антарктический континент. Хотя потери озона менее радикальны в северном полушарии, значительное истончение озонового слоя также наблюдается над Арктикой и даже над континентальной Европой.

Большинство озоноразрушающих веществ, выбрасываемых в результате деятельности человека, остаются в стратосфере на протяжении десятилетий, а это означает, что восстановление озонового слоя является очень медленным и длительным процессом.

На диаграмме ниже показано развитие (годового максимума) размера озоновой дыры над Антарктикой.Дыра выросла за годы после ратификации Монреальского протокола из-за задержки, вызванной тем, что озоноразрушающие вещества остаются в стратосфере в течение длительного времени. Максимальный размер озоновой дыры сейчас уменьшается.

Источник: Европейское агентство по окружающей среде

Чтобы узнать о текущей озоновой дыре, вы можете посетить веб-сайт Коперника

.

Влияние разрушения озонового слоя на человека и окружающую среду

Истощение озонового слоя вызывает повышение уровня УФ-излучения на поверхности Земли, что наносит вред здоровью человека.

Отрицательные эффекты включают рост некоторых видов рака кожи, катаракты глаз и нарушений иммунной недостаточности. УФ-излучение также влияет на наземные и водные экосистемы, изменяя рост, пищевые цепи и биохимические циклы. Водные организмы, находящиеся непосредственно под поверхностью воды, являющиеся основой пищевой цепочки, особенно страдают от высоких уровней УФ-излучения. УФ-лучи также влияют на рост растений, снижая продуктивность сельского хозяйства.

Действия по защите озонового слоя

Монреальский протокол

В 1987 году для решения проблемы разрушения озонового слоя международное сообщество приняло Монреальский протокол по озоноразрушающим веществам.Это был первый международный договор, подписанный всеми странами мира, и он считается величайшим экологическим успехом в истории Организации Объединенных Наций.

Целью Монреальского протокола является сокращение производства и потребления озоноразрушающих веществ, чтобы уменьшить их присутствие в атмосфере и, таким образом, защитить озоновый слой Земли.

На диаграмме ниже показано снижение потребления озоноразрушающих веществ, охватываемых Монреальским протоколом, как в глобальном масштабе, так и в рамках ЕАОС-33 (28 государств-членов ЕС плюс Исландия, Лихтенштейн, Норвегия, Швейцария и Турция).

Источник: Европейское агентство по окружающей среде

Постановление ЕС

Законодательство ЕС по озоноразрушающим веществам является одним из самых строгих и передовых в мире. Посредством ряда нормативных актов ЕС не только реализовал Монреальский протокол, но и часто отказывался от опасных веществ быстрее, чем требовалось.

Действующий «Регламент ЕС по озону» (Регламент (ЕС) 1005/2009) содержит ряд мер, направленных на обеспечение более высокого уровня амбиций. В то время как Монреальский протокол регулирует производство , этих веществ и , торговлю оптом, Регламент по озону запрещает их использование в большинстве случаев (некоторые виды использования все еще разрешены в ЕС).Более того, он регулирует не только вещества в больших количествах, но и вещества, содержащиеся в продуктах и ​​оборудовании.

Регламент ЕС по озону также устанавливает лицензионные требования для всего экспорта и импорта озоноразрушающих веществ, а также регулирует и контролирует не только вещества, охватываемые Монреальским протоколом (более 90 химикатов), но и некоторые, на которые не распространяется действие (пять дополнительных химикатов, называемых « новые вещества »).

Для получения дополнительной информации см. Раздел «Регулирование озона».

Воздействие глобальных действий и остающиеся проблемы

Мировое потребление озоноразрушающих веществ сократилось примерно на 98% с тех пор, как страны начали действовать в рамках Монреальского протокола.В результате концентрация в атмосфере наиболее агрессивных типов озоноразрушающих веществ падает, и озоновый слой демонстрирует первые признаки восстановления.

Тем не менее, не ожидается, что озоновый слой полностью восстановится до второй половины этого столетия. Это связано с тем, что после выброса озоноразрушающие вещества остаются в атмосфере в течение многих лет и продолжают наносить ущерб.

Еще многое предстоит сделать для обеспечения непрерывного восстановления озонового слоя и уменьшения воздействия озоноразрушающих веществ на климат Земли.

Максимальная протяженность озоновой дыры над южным полушарием, с 1979 по 2019 год.

На изображениях ниже показан анализ общего содержания озона над Антарктикой, проведенный с помощью Copernicus . Синие цвета указывают на самое низкое количество озона, а желтый и красный — на более высокие количества озона.

Источник: Европейское агентство по окружающей среде

Действия, необходимые во всем мире для продолжения восстановления озонового слоя:

• Обеспечение надлежащего выполнения существующих ограничений на озоноразрушающие вещества и дальнейшего сокращения глобального использования озоноразрушающих веществ.
• Обеспечение экологически безопасного обращения с банками озоноразрушающих веществ (как хранящихся, так и содержащихся в существующем оборудовании) и заменой их экологически безопасными альтернативами.
• Обеспечение того, чтобы разрешенное использование озоноразрушающих веществ не использовалось в незаконных целях.
• Сокращение использования озоноразрушающих веществ в приложениях, которые не считаются потреблением согласно Монреальскому протоколу.
• Обеспечение того, чтобы не появлялись новые химические вещества или технологии, которые могли бы создать новые угрозы для озонового слоя (например,грамм. очень короткоживущие вещества).

Взаимосвязь между озоноразрушающими веществами и изменением климата

Взаимодействие между истощением озона
и изменением климата

Источник: ГРИД-Арендал

Большинство антропогенных озоноразрушающих веществ также являются мощными парниковыми газами. Некоторые из них имеют эффект глобального потепления, который в 14 000 раз сильнее, чем углекислый газ (CO ₂ ), основной парниковый газ.

Таким образом, глобальный отказ от озоноразрушающих веществ, таких как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и хлорфторуглероды (ХФУ), также внес значительный позитивный вклад в борьбу с изменением климата.

С другой стороны, глобальный отказ привел к значительному увеличению использования других типов газов для замены озоноразрушающих веществ в различных областях применения. Эти фторированные газы («фторсодержащие газы») не повреждают озоновый слой, но обладают значительным эффектом глобального потепления. Поэтому в 2016 году Стороны Монреальского протокола согласились добавить самый распространенный вид фторсодержащих газов, гидрофторуглероды (ГФУ), в список регулируемых веществ.

Дополнительную информацию см. В разделе «Фторированные парниковые газы».

Международный день охраны озонового слоя

Озоновый слой, хрупкий газовый щит, защищает Землю от вредного воздействия солнечных лучей, тем самым помогая сохранить жизнь на планете.

Поэтапный отказ от контролируемого использования озоноразрушающих веществ и связанное с этим сокращение не только помогли защитить озоновый слой для этого и будущих поколений, но также внесли значительный вклад в глобальные усилия по решению проблемы изменения климата; кроме того, он защищает здоровье человека и экосистемы, ограничивая попадание вредного ультрафиолетового излучения на Землю.

Озон для жизни: 35 лет защиты озонового слоя

В этом году мы отмечаем 35-летие Венской конвенции и 35-летие глобальной защиты озонового слоя. Жизнь на Земле была бы невозможна без солнечного света. Но энергии, исходящей от Солнца, было бы слишком много для жизни на Земле, если бы не озоновый слой. Этот стратосферный слой защищает Землю от большей части вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Солнечный свет делает возможной жизнь, но озоновый слой делает возможной жизнь, которую мы знаем.

Итак, когда ученые, работавшие в конце 1970-х годов, обнаружили, что человечество создает дыру в этом защитном щите, они забили тревогу. Дыра, вызванная озоноразрушающими газами (ОРВ), используемыми в аэрозолях и охлаждающих веществах, таких как холодильники и кондиционеры, угрожала увеличением случаев рака кожи и катаракты, а также повреждением растений, сельскохозяйственных культур и экосистем.

Глобальный ответ был решающим. В 1985 году правительства стран мира приняли Венскую конвенцию об охране озонового слоя.В соответствии с Монреальским протоколом к ​​Конвенции правительства, ученые и промышленность работали вместе над сокращением 99 процентов всех озоноразрушающих веществ. Благодаря Монреальскому протоколу озоновый слой восстанавливается, и ожидается, что к середине века он вернется к значениям, существовавшим до 1980 года. В поддержку Протокола Кигалийская поправка, вступившая в силу в 2019 году, будет работать над сокращением гидрофторуглеродов (ГФУ), парниковых газов, обладающих мощным потенциалом потепления климата и наносящих ущерб окружающей среде.

Всемирный день озона, который проводится 16 сентября, отмечает это достижение.Он показывает, что коллективные решения и действия, руководимые наукой, — единственный способ разрешить серьезные глобальные кризисы. В этот год пандемии COVID-19, которая принесла такие социальные и экономические трудности, идея договоров по озону о совместной работе в гармонии и на благо общества важнее, чем когда-либо. Девиз дня «Озон для жизни» напоминает нам о том, что озон не только имеет решающее значение для жизни на Земле, но и что мы должны продолжать защищать озоновый слой для будущих поколений.

Фон

Было обнаружено, что ряд широко используемых химикатов чрезвычайно разрушают озоновый слой.Галоидоуглероды — это химические вещества, в которых один или несколько атомов углерода связаны с одним или несколькими атомами галогена (фтор, хлор, бром или йод). Галоидоуглероды, содержащие бром, обычно имеют гораздо более высокий озоноразрушающий потенциал (ODP), чем те, которые содержат хлор. Искусственные химические вещества, которые обеспечивают большую часть хлора и брома для разрушения озона, — это бромистый метил, метилхлороформ, четыреххлористый углерод и семейства химических веществ, известных как галоны, хлорфторуглероды (CFC) и гидрохлорфторуглероды (HCFC).

Венская конвенция об охране озонового слоя

Научное подтверждение истощения озонового слоя побудило международное сообщество создать механизм сотрудничества для принятия мер по защите озонового слоя. Это было официально закреплено в Венской конвенции об охране озонового слоя, которая была принята и подписана 28 странами 22 марта 1985 года. В сентябре 1987 года это привело к разработке Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

Монреальский протокол

Основной целью Монреальского протокола является защита озонового слоя путем принятия мер по контролю за глобальным производством и потреблением веществ, разрушающих его, с конечной целью их устранения на основе достижений в области научных знаний и технической информации. Он состоит из нескольких групп озоноразрушающих веществ. Группы химических веществ классифицируются по химическому семейству и перечислены в приложениях к тексту Монреальского протокола.Протокол требует контроля почти 100 химических веществ в нескольких категориях. Для каждой группы или приложения химических веществ Договор устанавливает график поэтапного отказа от производства и потребления этих веществ с целью их полной ликвидации.

График, установленный Протоколом, распространяется на потребление озоноразрушающих веществ. Потребление определяется как произведенное количество плюс импортированное, за вычетом количества, экспортированного в любой данный год. Также существует вычет за подтвержденное уничтожение.Снижение в процентах относится к установленному базовому году для данного вещества. Протокол не запрещает использование существующих или переработанных контролируемых веществ по истечении сроков поэтапного отказа.

Есть несколько исключений для основных применений, для которых не было найдено приемлемых заменителей, например, в дозированных ингаляторах (ДИ), обычно используемых для лечения астмы и других респираторных заболеваний, или в системах пожаротушения с использованием галонов, используемых на подводных лодках и самолетах.

В 1994 году Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций провозгласила 16 сентября Международным днем ​​охраны озонового слоя в ознаменование даты подписания в 1987 году Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой (резолюция 49/114). .

Осуществление Монреальского протокола

Осуществление Монреальского протокола идет хорошо в развитых и развивающихся странах. Все графики вывода из эксплуатации в большинстве случаев соблюдались, а некоторые даже с опережением графика. Первоначально внимание было сосредоточено на химических веществах с более высокой озоноразрушающей способностью, включая ХФУ и галоны. График поэтапного отказа от ГХФУ был более мягким из-за их более низкой озоноразрушающей способности и потому, что они также использовались в качестве переходных заменителей ХФУ.

График поэтапного отказа от ГХФУ был введен в 1992 году для развитых и развивающихся стран, последний — с замораживанием в 2015 году и окончательным отказом от ГХФУ к 2030 году в развитых странах и к 2040 году в развивающихся странах. В 2007 году Стороны Монреальского протокола решили ускорить график отказа от ГХФУ как для развитых, так и для развивающихся стран.

Всеобщая ратификация

16 сентября 2009 г. Венская конвенция и Монреальский протокол стали первыми договорами в истории Организации Объединенных Наций, ратифицировавшими всеобщую ратификацию.

Кигали Поправка

Стороны Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, достигли договоренности на своем 28-м Совещании Сторон 15 октября 2016 года в Кигали, Руанда, о поэтапном сокращении использования гидрофторуглеродов (ГФУ).

Совок стратосферного озона

Озоновый слой

Озон (O ₃ ) естественным образом образуется в атмосфере, когда три атома кислорода соединяются вместе, образуя бесцветный газ.

Земля покрыта слоями воздуха, называемыми атмосферой.Стратосферный озон находится в стратосфере, втором слое земной атмосферы, на высоте от 10 до 30 миль над поверхностью. Жизнь не могла бы существовать без этого защитного озона, который также называют «озоновым слоем».

Солнце испускает свет, тепло и другие виды излучения. Слишком много УФ (ультрафиолетового) излучения может вызвать рак кожи, катаракту и нанести вред растениям и животным. Озон, находящийся высоко в атмосфере, поглощает часть вредных ультрафиолетовых лучей солнца, прежде чем они достигнут земли.Подобно тому, как солнцезащитный крем помогает защитить вашу кожу от ожогов, озон в стратосфере действует как солнцезащитный крем Земли.

Озоновая дыра

Хотя мы говорим, что есть «дыра в озоновом слое» или «озоновая дыра», на самом деле дыры нет. Вместо этого защитный слой содержит меньше озона, чем раньше. Это истончение встречается по всей земле, но самые большие потери наблюдаются на Северном и Южном полюсах. Это потому, что разрушение озона хуже, когда очень холодно.Вы можете увидеть текущие уровни озона над Южным полюсом на ozonewatch.gsfc.nasa.gov .

Проблемы с разрушением озона начинаются, когда некоторые химические вещества, используемые в кондиционерах, огнетушителях, изоляционных пенах и растворителях, выбрасываются во время использования. Эти химические вещества в конечном итоге достигают верхних слоев атмосферы и разрушаются солнечным излучением, выделяя атомы хлора и брома. Эти атомы отбирают у озона один из атомов кислорода и используют их для создания других веществ.Атомы хлора и брома являются катализаторами , что означает, что они могут ускорить химическую реакцию без изменений и могут снова повторить разрушительный цикл с другой молекулой озона. Таким образом, один атом хлора или брома может разрушить тысячи и тысячи молекул озона, в результате чего озон исчезнет намного быстрее, чем природа может его заменить.

Кто-нибудь что-нибудь делает с озоновой дырой (это не дыра)?

Монреальский протокол — это международное соглашение, защищающее озоновый слой путем прекращения производства и использования озоноразрушающих химикатов.Он был принят в 1989 году, и его подписали все страны мира. Многие озоноразрушающие химические вещества в настоящее время запрещены к использованию или используются только в небольших количествах. Благодаря Монреальскому протоколу уровни большинства озоноразрушающих химикатов в атмосфере постепенно снизились. Основываясь на текущих тенденциях, ученые сегодня ожидают, что дыра вернется к уровням 1980 года к 2070 году.

Сегодня все продукты в США, содержащие хлорфторуглероды (ХФУ) и другие озоноразрушающие химические вещества, должны иметь предупреждающие надписи.США также запрещают выпуск в воздух хладагентов, используемых в автомобильных и домашних кондиционерах, поскольку они по-прежнему используют химические вещества, разрушающие озоновый слой.

Узнайте больше от НАСА в видео ниже: впервые ученые показали с помощью прямых спутниковых наблюдений за озоновой дырой, что уровни разрушающего озон хлора снижаются, что приводит к меньшему разрушению озонового слоя.

Почему мы не можем просто производить больше озона?

Молекулы озона постоянно производятся и разрушаются ультрафиолетовым светом солнца в естественных процессах.Обычно произведенная сумма и уничтоженная сумма примерно одинаковы, поэтому ничего не меняется. Думайте о количестве озона как об уровне воды в ванне с открытым краном и открытым сливом. Если вы правильно включите воду, вы сможете сделать количество воды, выходящей из ванны, равным количеству, поступающему внутрь, так что уровень воды никогда не изменится. Но прямо сейчас сток стал быстрее, и количество разрушенного озона превышает количество произведенного озона.

Основная причина, по которой мы не можем производить больше озона для отправки в верхние слои атмосферы, заключается в том, что для этого потребуется МНОГО энергии.В атмосфере это огромное количество энергии исходит от солнца. У нас также нет способа транспортировать озон в нужные места в атмосфере.

Поскольку мы не можем производить больше озона, решение состоит в том, чтобы замедлить сток в канализацию до его нормальной скорости. И единственный способ сделать это — отказаться от использования озоноразрушающих химикатов.

Подробнее

Посетите страницу НАСА, посвященную озону, чтобы ознакомиться с последними научными данными и историями об озоне и озоновой дыре. Чтобы увидеть последнее состояние озоновой дыры над Антарктидой, посетите Ozone Watch НАСА.

Эта информация адаптирована из программы NEEF SunWise. Узнать больше о SunWise .

Озоновый слой — обзор

Разрушение озонового слоя: Аннотация

Истощение стратосферного озонового слоя было замедлено подписанием Монреальского протокола 0020, договора, который прекратил производство хлорфторуглеродов (ХФУ), основной причины процесс истощения. Однако новые озоноразрушающие соединения угрожают этому восстановлению, что имеет последствия для здоровья человека и морских экосистем.В этом тематическом исследовании рассматривается химия озона, история его истощения в стратосфере и влияние разрушения озона на здоровье человека и морские экосистемы, а также рассматриваются несколько текущих угроз для озонового слоя. У студентов будет возможность проанализировать влияние истощения озонового слоя на уровень заболеваемости раком, просмотреть исследовательские статьи о влиянии увеличения УФ-В-излучения на морскую биоту, изучить, как экспериментальный план может быть использован для понимания сложных экологических проблем, рассматривать Принцип предосторожности как он применяется к истощению озонового слоя и рассматривает вопросы справедливости, связанные с глобальными проблемами, такими как разрушение озона.

Стойкие органические загрязнители: Abstract

Стойкие органические загрязнители, токсичные органические соединения, которые перемещаются на большие расстояния от своего источника, повлияли на относительно изолированные экосистемы. В этом тематическом исследовании мы даем обзор различных категорий стойких органических загрязнителей (СОЗ), описываем пути, которыми они перемещаются в Арктику, а затем переносятся через арктические пищевые сети, и рассматриваем возможное влияние СОЗ на здоровье населения. Крайнего Севера.У студентов будет возможность изучить влияние изменения климата на СОЗ в Арктике, рассмотреть различные аспекты программ мониторинга СОЗ, проанализировать исследования по переносу СОЗ через пищевые сети в человеческое население, а также рассмотреть аспекты экологической справедливости этой проблемы.

Загрязнение твердыми частицами: Аннотация

Твердые частицы (ТЧ), взвешенные в воздухе, представляют собой особенно сложный тип загрязняющих веществ, требующих контроля. В этом тематическом исследовании мы рассматриваем типы, источники и анализ загрязнения ТЧ; оценка воздействия загрязнения ТЧ на здоровье человека с уделением особого внимания причинно-следственной связи между загрязнением ТЧ и здоровьем человека; и проанализировать усилия по снижению угрозы загрязнения ТЧ.Студенты будут иметь возможность изучить использование камер дымки, спутниковых карт и прогнозов для мониторинга загрязнения ТЧ; оценить серию научных статей, посвященных установлению причинно-следственных связей между воздействием ТЧ и здоровьем человека; напишите обобщающий документ после обзора дополнительной литературы по этим отношениям; и разработать план действий по контролю за загрязнением ТЧ.

Промышленное загрязнение дымовых труб: реферат

Несмотря на то, что технологический контроль снизил выбросы загрязнителей воздуха из дымовых труб в некоторых частях мира, другие районы все еще страдают от последствий загрязнения дымовых труб.В данном тематическом исследовании рассматриваются выбросы и воздействие таких загрязнителей, как NO _x , SO _x , а также металлов с плавильных заводов и электростанций. Сосредоточив внимание на плавильном заводе Met-Mex в Мексике, студенты получат возможность критиковать научные статьи и использовать свои навыки подключения к системам, чтобы связать загрязнение дымовых труб с кислотными отложениями, свинцовым загрязнением, а также проблемами экологии и здоровья человека; разработать полевые методы и меры обеспечения качества для мониторинга и оценки загрязнения дымовых труб; использовать спутниковые снимки для изучения ландшафтов и потенциальных последствий загрязнения дымовой трубы; и рассмотреть вопросы экологической справедливости при размещении дымовых труб.

Загрязнение воздуха в домашних условиях: Реферат

Загрязнение воздуха в домашних условиях (HAP) в результате сжигания в помещениях твердого топлива, такого как торф и навоз, для обогрева и приготовления пищи стало причиной миллионов смертей во многих частях мира. В этом тематическом исследовании мы рассматриваем источники HAP и его влияние на здоровье человека, рассматриваем различные меры, используемые для снижения уровней HAP, и рассматриваем другие источники загрязнения воздуха внутри помещений (IAP) в более развитых странах. У студентов будет возможность использовать различные статистические подходы для оценки уровней HAP как в помещении, так и на открытом воздухе, использовать анализ неопределенности для ранжирования подходов к вмешательству, используемых для уменьшения HAP, изучать другие загрязнители воздуха, выделяемые при сжигании твердого топлива, и их влияние на здоровья человека, выполнить анализ затрат и выгод для оценки альтернативных источников отопления и приготовления пищи в менее развитых странах, а также рассмотреть источники и способы устранения загрязнителей воздуха в помещениях ближе к дому.

Изменение климата: Аннотация

Возможно, никакая другая экологическая проблема не будет более важной для будущих поколений, чем глобальное изменение климата, поскольку ожидаемые изменения климата потенциально могут затронуть практически все аспекты жизни на Земле. Это тематическое исследование начинается с исходной информации о причинах, статусе и прогнозах изменения климата, а затем подробно рассматривается, как изменение климата может повлиять на три культовых мегафауны (кенгуру, панды и львы).Мы также изучаем два варианта замедления темпов изменения климата: налог на выбросы углерода и политика ограничения и торговли квотами. Студенты будут иметь возможность изучить различные механизмы обратной связи, связанные с изменением климата, проанализировать реальные данные о потенциальных воздействиях изменения климата, описать, как потеря ключевых видов может иметь волновые эффекты во всех экосистемах, разработать программу, которая поможет подготовить крупный план. city ​​для понимания реалий изменения климата, сравните плюсы и минусы двух подходов, разработанных для управления изменением климата, и рассмотрите растущую проблему климатических беженцев.

Что случилось с… дырой в озоновом слое?

Когда исследователи Фрэнк Шервуд Роуленд (28 июня 1927 г. — 10 марта 2012 г.) и Марио Молина (19 марта 1943 г. — 7 октября 2020 г.) сообщили миру в 1974 году, что аэрозольные лаки для волос повреждают ту часть атмосферы, которая защищает нас от солнечного ультрафиолетового излучения. , реакция была не просто неверием: старший химик DuPont назвал теорию «научной фантастикой», «кучей мусора» и «полнейшей чепухой».Однако вскоре после этого так называемая озоновая дыра стала не только глобальной проблемой, но и одним из символов зеленого активизма 1980-х годов. Быстрая реакция на решение проблемы путем запрещения вредных соединений представляет собой величайший успех, достигнутый международным соглашением по охране окружающей среды. Но это также пример того, как технический прогресс ищет более устойчивые решения проблем, которые сам технологический прогресс вызвал.

Интерактивная шкала времени: эволюция озонового слоя

[+] Смотреть в полноэкранном режиме

Успех Роуленда и Молины, химиков из Калифорнийского университета в Ирвине, заключался в объединении идей, которые остались незамеченными другими.В начале 1970-х годов было известно, что хлор и другие вещества могут катализировать разрушение озона, соединения, состоящего из трех атомов кислорода, которое присутствует в большей пропорции в слое стратосферы Земли и которое блокирует большую часть вредного ультрафиолетового излучения. радиация. Однако никто не связывает это явление с хлорфторуглеродами (CFC), газами, которые начали производиться в промышленности в 1930-х годах и широко использовались в качестве пропеллентов для аэрозолей, хладагентов и для изготовления пенопласта.ХФУ инертны и долговечны, поэтому могут оставаться в атмосфере десятилетиями. Роуленд и Молина предположили, что при разложении ХФУ солнечным светом выделяется хлор, что может привести к значительному повреждению озонового слоя.

Несмотря на первоначальную отрицательную реакцию на исследование двух химиков, последующие эксперименты и атмосферные измерения вскоре подтвердили их правильность. В 1985 году исследование Британской антарктической службы обнаружило то, что удивило научное сообщество, — особенно резкое снижение концентрации озона над Антарктидой, когда ожидалось, что это снижение будет равномерно распределено по всей планете.В следующем году исследователь Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) Сьюзан Соломон дала объяснение: холодные зимние температуры на полюсах образуют стратосферные полярные облака, которые способствуют разложению ХФУ и других галоидоуглеродов, состоящих из углеродных и галогенных элементов, таких как хлор, фтор, бром или йод — образуются больше свободного хлора, что южной весной усиливает разрушение озона.

Самое успешное природоохранное соглашение в истории

Научный консенсус по поводу озоновой дыры привел к тому, что некоторые страны приняли односторонние меры, и в 1987 году 46 стран подписали Монреальский протокол, направленный на прекращение производства озоноразрушающих веществ.Тем не менее, промышленность все еще не решалась бросить это дело; В 1988 году президент DuPont Ричард Хекерт написал Сенату США: «На данный момент научные данные не указывают на необходимость значительного сокращения выбросов ХФУ. Нет доступных показателей вклада ХФУ в какое-либо наблюдаемое изменение озона ».

Монреальский протокол, вступивший в силу с 1989 года, часто считается самым успешным международным природоохранным соглашением в истории. Фактически, по данным ООН, на сегодняшний день это единственный договор ООН, ратифицированный всеми странами на планете, всеми 197 государствами-членами.На временной основе ХФУ были заменены гидрохлорфторуглеродами (ГХФУ), которые, как предполагается, менее вредны для озонового слоя, с целью их полной замены гидрофторуглеродами (ГФУ) и другими соединениями. Они более нестабильны в нижних слоях атмосферы, поэтому предполагается, что их влияние на стратосферный озон будет низким или нулевым. Благодаря сокращению ХФУ в 2018 году НАСА впервые показало, что разрушение озона сократилось на 20% по сравнению с 2005 годом, а прогнозы говорили о почти полном исчезновении антарктической дыры между 2060 и 2080 годами.

Однако, даже если эта цель будет достигнута, путь не будет свободен от взлетов и падений из-за сезонных циклов. В 2019 году размер антарктической дыры достиг своего исторического минимума, но затем южная зима 2020 года принесла особенно низкие температуры в озоновый слой над Антарктидой, способствуя формированию полярных стратосферных облаков, описанных Соломоном. В результате в середине августа дыра начала расти и в сентябре достигла размера более 24 миллионов квадратных километров, что выше, чем в среднем за последнее десятилетие, и охватило большую часть континента.

Явление окончательно утихло в конце декабря, но в 2020 году возникло и новое беспокойство, когда в марте того же года в Арктике образовалась дыра беспрецедентных масштабов, в три раза превышающая размер Гренландии. Это открытие над Северным полюсом, более редкое явление, не наблюдавшееся с 2011 года, закрылось в апреле. По мнению экспертов, эти изменения не были связаны с остановкой экономики, вызванной пандемией COVID-19, а были обусловлены исключительно атмосферной динамикой.

Более устойчивые и жизнеспособные решения

Но последствия более сложны: помимо воздействия на озон ХФУ также являются гораздо более мощными парниковыми газами, чем CO ₂ .Недавнее исследование, проведенное экспертом по атмосферной и климатической динамике Колумбийского университета (США) Лоренцо Полвани, определило, что озоноразрушающие вещества, такие как ХФУ, были ответственны за половину потепления в Арктике и таяния льда на Северном полюсе во второй половине года. 20 век. «Запрет ХФУ Монреальским протоколом смягчит потепление в Арктике и потерю морского льда в ближайшие десятилетия», — сказал Полвани OpenMind , хотя и дал понять, что общая тенденция не будет обращена вспять без необходимого сокращения CO ₂ , главный виновник изменения климата.

Одна из проблем заключается в том, что альтернативные решения ХФУ должны быть не только более устойчивыми, но и экономически жизнеспособными. В 2018 году группа под руководством исследователя NOAA Стивена Монцка обнаружила неожиданное 25% -ное увеличение выбросов ХФУ-11 (второго по распространенности ХФУ), начиная с 2012 года, что замедлило снижение концентрации этого газа на 50%, и это несмотря на то, что тот факт, что Монреальский протокол установил прекращение глобального производства к 2010 году. «Мы определили, что Китай несет ответственность примерно за половину этого глобального увеличения выбросов», — сказал Монцка OpenMind .

Последующее исследование показало, что увеличение содержания CFC-11 было временным и что, по словам авторов, «удалось избежать любой существенной задержки в восстановлении озонового слоя, возможно, благодаря своевременной отчетности и последующим действиям со стороны промышленности и правительства в Китай… »Тем не менее, было отмечено, что альтернативы ХФУ могут быть слишком дорогими или недоступными для некоторых стран.

Есть еще одна сложность: озонобезопасные ГФУ также способствуют изменению климата.

В последние годы увеличились выбросы ГФУ-23, побочного продукта производства ГХФУ-22; это соединение является самой большой причиной глобального потепления среди ГФУ, и его следовало резко сократить согласно текущей версии Монреальского протокола. Однако расхождение между обнаруженными и ожидаемыми уровнями настолько велико, что эквивалентно общим выбросам парниковых газов в такой стране, как Испания, за один год. Большая часть этого увеличения приходится на Китай и Индию.Короче говоря, поиск практического способа охладиться и выпустить наши аэрозоли, не разрушая озоновый слой и не усугубляя изменение климата, по-прежнему остается технологической проблемой.

Хавьер Янес

@ yanes68

.