Озоновая дыра восстанавливается

Озон представляет собой вещество, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода - O3. Это вещество создаётся под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород - O2. Наибольшее содержание озона (до 90%) находится в стратосфере над поверхностью Земли - в тропических широтах на высоте 25-30, умеренных - 20-25 и полярных - 15-20 км.

Его концентрация в стратосфере составляет от 2 до 8 частей на миллион. Количество озона ничтожное, если бы можно было его переместить на уровень моря и сконцентрировать до атмосферного давления при температуре 0 градусов, то он занял бы слой всего 3 мм, по сравнению со всей сжатой под нормальным давлением атмосферой, которая составляла бы слой в 8 км.

Несмотря на очень незначительное количество озона, его слой поглощает от 97 до 99 % солнечного излучения в области длин волн от 200 до 315 нанометра (нм).

Для всех живых организмов, включая и человека, очень опасен ультрафиолет в диапазоне длинных волн 100 -280 нм, который практически полностью поглощается кислородом (длинной волн меньше 200 нм с образованием монокислорода и далее озона, а длиной волн более 200-280 нм, поглощается озоном в самых верхних слоях атмосферы выше 35 км.

Диапазон ультрафиолетовых волн длиной 280-315 нм, вызывающий загар и рак кожи, поглощается озоном почти полностью, а до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов, причём в длинноволновой части этого диапазона. При длине волны 290 нм коэффициент поглощения озонового слоя резко уменьшается, а при диапазоне волн 315-400 нм, коэффициент приближаются к видимому солнечному свету (400-700 нм) и оставшиеся доли процента ультрафиолета практически не поглощается, поэтому загорать после 11 часов не рекомендуется.

При нагревании воздуха вследствие поглощения озоном солнечных лучей возникает температурная инверсия, то есть с высотой повышается температуры, что приводит к возникновению тропопаузы, разделяющей тропосферу и стратосферу, что затрудняет смешивание воздуха между этими слоями атмосферы.

Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 1,85-0,85 млрд лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточное количество кислорода. Образование озонового слоя породило жизнь, включая растения, и стимулировало выход морских обитателей из океанов на сушу. Возникновение высокоразвитых форм жизни, таких как млекопитающие, включая человека, обязано созданию озонового экрана, поглощающего смертоносный ультрафиолет.

Сообщение учёных об образовании над Антарктидой озоновой дыры в 1985 году, не на шутку встревожило человечество. Прорыв озонового слоя в стратосфере, означал проникновение вредных ультрафиолетовых лучей Солнца. За треть века были предприняты меры по предотвращению выбросов некоторых газов, разрушающих озоновый слой, и по сообщению портала livescience.com, озоновая дыра над Антарктидой, впервые сократилась до самых маленьких размеров, зарегистрированных с 1985 года. Почему же так произошло и как это может повлиять на климат Земли?

Озоновая дыра уменьшилась в размерах с 20 миллионов квадратных километров в 1985 году или более 13% площади всей суши Земли, до 10 миллионов квадратных километров в октябре 2019 года, что связывают с повышением температуры над Антарктидой. Когда полярные облака в стратосфере рассеиваются, то это повышает среднюю температуру над ледяным континентом, не допуская развития химических реакций, уничтожающих озон. В 2019 году дыра в озоновом слое планеты достигла своего наименьшего значения за всю историю наблюдений, достигнув минимальных показателей с середины 1980-х годов.

Национальное управление океанических и атмосферных исследований США сообщило, что размер озоновой дыры достиг наименьшего размера за последние 37 лет: теперь её площадь составляет 10 миллионов квадратных километров. По мнению учёных, это связано с глобальным изменением климата.

Американские синоптики заявляют, что всё дело в аномально высоких температурах, которые в 2019 году наблюдались над Антарктидой. За последние 40 лет наблюдений подобное происходит уже в третий раз. Согласно прогнозам, к 2070 году в результате потепления и снижения вредных выбросов размер озоновой дыры вернётся к уровню 1980-х годов.

Впервые эта зона стратосферы была обнаружена в 1985 году. Увеличение её размеров связали с накоплением в воздухе фреона и других хлорфторуглеродов. Наиболее опасный для озона газообразный хлор в основном поступает из хлорфторуглеродов (ХФУ), активно выбрасываемому в атмосферу большинством развитых стран. Согласно мнению экологов, некоторые виды опасных ХФУ могут оставаться в атмосфере более 100 лет.

Однако если повышение температуры на планете сохраняет озоновый слой, то может ли это значить, что парниковые газы помогают Земле сохранить всё своё биологическое разнообразие?

Исследователи считают, что высокая концентрация углекислого газа в атмосфере вызывает прямо противоположный эффект в стратосфере и тропосфере нашей планеты, заставляя их сначала поглощать, а затем и активно испускать всё накопленное тепло в космическое пространство, приводя к глобальному охлаждению высоких слоев атмосферы. Иными словами, победить возникновение и расширение озоновых дыр в атмосфере Земли можно только при значительном ограничении выброса хлорфторуглеродов в результате антропогенного влияния человека.