День охраны озонового слоя | Озоновая дыра и наука
Озоновая дыра и наука
Что такое озон?
Озоном является особая форма кислорода, имеющая химическую формулу O3. Кислород, которым мы дышим и который так важен для жизни на Земле, имеет формулу O2.
Озон представляет собой очень малую часть нашей атмосферы, но его присутствие имеет не менее большое значение для благосостояния человека. Большая часть озона находится высоко в атмосфере, на высоте между 10 и 40 км над поверхностью Земли. Эта область называется стратосферой и здесь содержится около 90% всего атмосферного озона.
Почему мы заботимся об атмосферном озоне?
Озон в стратосфере поглощает часть биологически вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Из-за этой своей благотворной роли стратосферный озон считается «хорошим» озоном. С другой стороны, избыток озона на поверхности Земли, который образуется в результате загрязнения, считается «плохим» озоном, поскольку он может быть вредным для человека, растений и животных.
Озоновая дыра и наука
После публикации в мае 1985 года статьи с выводами Британского антарктического обследования, феномен истощения озонового слоя над Антарктидой был назван «озоновой дырой». Предполагается, что впервые этот термин использовал лауреат Нобелевской премии Шервуд Роуленд. Спутниковый снимок озоновой дыры стал глобальным символом этой экологической угрозы, который помог мобилизовать общественную поддержку для осуществления Монреальского протокола.
Работа ученых и атмосферных экологических исследователей продолжает играть первостепенную роль в информационном обеспечении политики в рамках Монреальского протокола. Изображения и научные бюллетени, посвященные процессу истощения озонового слоя, являются полезным инструментом коммуникации для информирования широкой общественности о достигнутом прогрессе и задачах.
Последние данные озоновых измерений
Некоторые озоноразрушающие вещества в различных отраслях промышленности
Аэрозоли, стерилизаторы и тетрахлорметан
ХФУ (хлорфторуглероды) используются в аэрозольной продукции, при производстве веществ для стерилизации медицинского оборудования, а также имеют широкий спектр различных практических применений, включая замораживание пищи, обработку табачного сырья, фумигацию и терапию рака. Тетрахлорметан используется в качестве сырья в производстве ХФУ-11 и ХФУ-12, в производстве основных лекарственных препаратов и сельскохозяйственных химикатов, а также в качестве промотора катализатора.
ХФУ и тетрахлорметан являются озоноразрушающими веществами, производство и потребление которых регулируется в рамках Монреальского протокола. При поддержке со стороны Многостороннего фонда Монреальского протокола, оказываемой с ЮНЕП, ПРООН, ЮНИДО, Всемирным банком и двусторонними агентствами, развивающиеся страны осуществляют поэтапный отказ от этих озоноразрушающих веществ в этом секторе.
Пены
ХФУ широко использовались в производстве полиуретановых, фенольных, полистирольных и полиолефиновых полимеров пены, используемых в различных продуктах. К общим пенообразователям относятся ХФУ-11, ХФУ-12, ХФУ-113 и ХФУ-114.
ХФУ являются озоноразрушающими веществами, производство и потребление которых регулируется в рамках Монреальского протокола. При поддержке со стороны Многостороннего фонда Монреальского протокола, оказываемой с ЮНЕП, ПРООН, ЮНИДО, Всемирным банком и двусторонними агентствами, развивающиеся страны осуществляют поэтапный отказ от этих озоноразрушающих веществ в этом секторе.
Галоны
Галоны являются озоноразрушающими веществами, производство и потребление которых регулируется в рамках Монреальского протокола.
При поддержке со стороны Многостороннего фонда Монреальского протокола, оказываемой с ЮНЕП, ПРООН, ЮНИДО, Всемирным банком и двусторонними агентствами, развивающиеся страны осуществляют поэтапный отказ от этих озоноразрушающих веществ в этом секторе.
Стратегия в секторе галонов по существу состоит из двух подходов: заменены галонов альтернативными вариантами и создания запасов или банка галонов. Альтернативными вариантами замены галонов являются галоидоуглеводороды, инертные газы, водяной туман, тонкодисперсные частицы аэрозолей и потоковые агенты. В некоторых случаях, стратегии противопожарной защиты могут быть пересмотрены и потребность в галонах устранена. Вариант создания банка галонов, который включает в себя рекуперацию, рециркуляцию и накопление запасов, используется компаниями и странами в области регулирования существующих поставок галонов для удовлетворения потребностей в контексте остающихся видов применения.
ГХФУ (гидрохлорфторуглероды)
ГХФУ (гидрохлорфторуглероды) широко применяются в холодильной промышленности, при производстве пены, растворителей, аэрозолей и средств пожаротушения, как переходные вещества-заменители ХФУ.
ГХФУ используются также в качестве сырья в производстве других химических продуктов.
ГХФУ были внедрены в 1990-х годах как альтернативные ХФУ химические вещества и добавлены в список веществ, регулируемых Монреальским протоколом. В то время считалось, что эти химические вещества, со значительно меньшей озоноразрушающей способностью (ОРС), были переходным этапом и их производство и потребление также будет ликвидировано в рамках Монреальского протокола. Многие ГХФУ, хотя и обладают значительно меньшей, чем ХФУ, озоноразрушающей способностью, имеют высокие потенциалы глобального потепления (почти в 2000 раз больше углекислого газа).
В 2006 году объем мирового производства ГХФУ составил 34 400 тонн ОРС и около 75% мирового потребления ГХФУ в системах кондиционирования и охлаждения. Чаще всего используется ГХФУ-22 или хлордифторметан.
На заседании, посвященном 20-й годовщине Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, было достигнуто соглашение, скорректировать график поэтапного отказа от ГХФУ в рамках Монреальского протокола с тем, чтобы ускорить темпы поэтапного отказа от производства и потребления ГХФУ.
Бромистый метил
Бромистый метил широко используется как фумигант в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями в помещениях и на базах хранения продукции, а также для карантинной обработки. Дезинфекция позволяет с помощью газа бороться с вредителями, которые находятся в почве, в товарах длительного пользования, в скоропортящихся продуктах, а также в конструкционных деталях помещений и блоках подвижного состава, используемого при транспортировке продукции. Это химическое вещество позволяет вести борьбу с широким спектром вредителей, в том числе патогенными микроорганизмами (грибками, бактериями и передающимися через почву вирусами), насекомыми, клещами, нематодой и грызунами.
Бромистый метил является озоноразрушающим веществом, производство и потребление которого регулируется в рамках Монреальского протокола. При поддержке со стороны Многостороннего фонда Монреальского протокола и Глобального экологического фонда развивающиеся страны и страны с переходной экономикой осуществляют сокращение и, в конечном счете, поэтапный отказ от потребления этого химического вещества.
Потребление бромистого метила может быть уменьшено, а потребность вовсе устранена путем принятия альтернативных вариантов, которые были выявлены для более 90 процентов областей применения. К ним относятся химические вещества, нехимические меры — включая комплексный подход к защите растений от вредителей — или их комбинации.
Растворители, покрытия и клеи
В прошлом использование ХФУ-113 имело большое значение во многих секторах промышленности: на линиях сборки электронной продукции, для точной очистки и обезжиривании металлических поверхностей при общем процессе производства, а также в химической чистке и других промышленных областях применения. ХФУ-113 начал использоваться в 1970-х годах для обезжиривания металлических поверхностей и в других областях в связи с опасной токсичностью хлорированных растворителей использовавшихся ранее.
На протяжении многих лет 1,1,1-трихлорэтан был растворителем, заменяющим другие, более токсичные хлорсодержащие растворители для чистки металла.
Тетрахлорметан в большинстве стран больше не используется в качестве растворителя из-за своей токсичности.
ХФУ-113, 1,1,1-трихлорэтан, CTC и бромхлорметан являются озоноразрушающими веществами, производство и потребление которых регулируется в рамках Монреальского протокола. При поддержке со стороны Многостороннего фонда Монреальского протокола, оказываемой с ЮНЕП, ПРООН, ЮНИДО, Всемирным банком и двусторонними агентствами, развивающиеся страны осуществляют поэтапный отказ от этих озоноразрушающих веществ в этом секторе.
Международный день охраны озонового слоя
Озоном является особая форма кислорода, имеющая химическую формулу O3. Кислород, которым мы дышим и который так важен для жизни на Земле, имеет формулу O2.
Озон представляет собой очень малую часть нашей атмосферы, но его присутствие имеет не менее большое значение для благосостояния человека. Большая часть озона находится высоко в атмосфере, на высоте между 10 и 40 км над поверхностью Земли.
Эта область называется стратосферой и здесь содержится около 90% всего атмосферного озона.
Озон для жизни: 35 лет защиты озонового слоя
В этом году мы отмечаем 35 лет Венской конвенции и 35 лет защиты озонового слоя. Жизнь на Земле была бы невозможна без солнечного света. Но энергия, излучаемая Солнцем, была бы слишком разрушительной для жизни на Земле, если бы не озоновый слой. Этот слой стратосферы защищает Землю от большей части вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Солнечный свет делает жизнь возможной, но озоновый слой делает жизнь такой, какой мы ее знаем.
Поэтому, когда ученые, работающие в конце 1970-х годов, обнаружили, что человечество создает дыру в этом защитном щите, они подняли тревогу. Эта дыра — вызванная озоноразрушающими газами (ОРВ), используемыми в аэрозолях и системах охлаждения, таких как холодильники и кондиционеры, — угрожала увеличить число случаев рака кожи и катаракты, а также нанести вред растениям, культурам и экосистемам.
Решающее значение имеют глобальные ответные меры. В 1985 году правительства стран мира приняли Венскую конвенцию об охране озонового слоя. В соответствии с Монреальским протоколом к Конвенции правительства, ученые и промышленность совместными усилиями ограничили использование 99 процентов всех озоноразрушающих веществ. Благодаря Монреальскому протоколу озоновый слой восстанавливается и, как ожидается, к середине столетия вернется к значениям, существовавшим до 1980 года. В поддержку Кигальской поправки, вступившей в силу в 2019 году, будет проведена работа по сокращению выбросов гидрофторуглерода (ГФУ), парниковых газов, которые влияют на потепление климата и наносят ущерб окружающей среде.
Международный день охраны озонового слоя призван отметить это достижение. Оно свидетельствует о том, что коллективные решения и действия, основанные на научных знаниях, являются единственным способом урегулирования крупных глобальных кризисов. В год пандемии, которая принесла серьезные социальные и экономические трудности, как никогда важно послание договоров по охране озонового слоя о том, что мы должны работать вместе в гармонии и на общее благо.
Девиз дня 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.
Основные сведения
В результате научных исследований было обнаружено, что ряд широко используемых химических веществ являются чрезвычайно опасными для озонового слоя. Галоидоуглеводороды представляют собой химические вещества, в которых один или более атомов углерода связаны с одним или более атомов галогенов (фтор, хлор, бром или йод). Озоноразрушающая способность (ОРС), галоидоуглеводородов, содержащих бром, как правило, гораздо выше, чем у тех, которые содержат хлор. Синтетическими химическими веществами, которые обеспечивают большую часть хлора и брома для разрушения озона, являются бромистый метил, метилхлороформ, тетрахлорметан и семья химических веществ, известных как галоны, хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ).
Научное подтверждение факта истощения озонового слоя побудило международное сообщество создать механизм сотрудничества по принятию мер для защиты озонового слоя.
Это было 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 проекта Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.
Основной целью Монреальского протокола является защита озонового слоя путем принятия мер по ограничению общего мирового производства и потребления веществ, разрушающих его, с конечной целью их полной ликвидации на основе научных знаний и технологической информации. Монреальский протокол строится вокруг нескольких групп разрушающих озоновый слой веществ. Группы химических веществ классифицируются в зависимости от химической семьи и перечислены в приложениях к тексту Монреальского протокола.
Монреальский протокол контролирует почти 100 химических веществ в нескольких категориях. Для каждой группы химических веществ или приложения Договор устанавливает график поэтапного отказа от производства и потребления, с тем чтобы в конечном итоге отказаться от них полностью.
Монреальский протокол устанавливает график потребления озоноразрушающих веществ. Потребление определяется как произведенное количество плюс импорт за вычетом экспорта в любой данный год. Существует также практика вычета за уничтожение объявленных запасов.
Процент сокращения связан с назначенным базовым годом для данного вещества. Протокол не запрещает использование уже существующих или вторично регулируемых веществ за пределами сроков поэтапной ликвидации. Есть несколько исключений для основных видов применения, где пока нет приемлемых заменителей, например, в дозированных ингаляторах (MDI), обычно используемых для лечения астмы и других респираторных заболеваний, или галоновых системах пожаротушения, используемых на подводных лодках и самолетах.
В 1994 году Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 16 сентября Международным днем охраны озонового слоя в ознаменование даты подписания в 1987 году Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.
Равно успешно велось осуществление Монреальского протокола, как в развитых, так и развивающихся странах.
Все графики поэтапного вывода в большинстве случаев соблюдались, а некоторые шли даже с опережением графика. Учитывая устойчивый прогресс, достигнутый в рамках Протокола уже в 2003 году, бывший Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан назвал Монреальский протокол: «возможно, наиболее успешным международным соглашением в истории человечества». Его взгляды разделяет широкое международное сообщество.
Первоначально внимание было сосредоточено в отношении химических веществ с более высокой озоноразрушающей способностью, включая ХФУ и галоны. График поэтапного отказа от ГХФУ был более гибким в силу их более низкой озоноразрушающей способности и потому, что они также были использованы в качестве переходных заменителей ХФУ.
График поэтапного отказа от ГХФУ была введен в 1992 году для развитых и развивающихся стран, в последнем случае с мораторием в 2015 году и окончательным отказом к 2030 году в развитых странах и 2040 году в развивающихся странах.
В 2007 году, стороны Монреальского протокола постановили ускорить график поэтапного отказа от ГХФУ для развитых и развивающихся стран.
Всеобщая ратификация
16 сентября 2009 года Венская конвенция и Монреальский протокол стали первыми договорами в истории ООН, получившими всеобщую ратификацию.
Кигальская поправка
Стороны Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, достигли соглашения на их 28-м совещании сторон, состоявшемся 15 октября 2016 года в Кигали, Руанда, относительно поэтапного сокращения потребления и производства хлорфторуглеродов.
Названа одна из причин истощения озонового слоя Земли — Российская газета
Международная команда ученых впервые провела количественный анализ содержания йода в нижней стратосфере Земли. Результаты исследования, опубликованные в журнале PNAS, говорят о том, что йод оказывает разрушающее действие на озоновый слой Земли и, по-видимому, замедляет его регенерацию.
Снижение объемов выбросов в атмосферу гидрофторуглеродов (ХФУ) привело к тому, что в отдельных частях стратосферы озон медленно восстанавливается, и озоновая дыра над Антарктикой стала меньше.
Но, как ни странно, не во всех: часть этого важного для планеты защитного слоя восстанавливается крайне медленно.
«Хотя озоновый слой в верхней стратосфере показывает признаки регенерации, озон в нижней стратосфере продолжает уменьшаться по необъяснимым причинам», — говорит ведущий автор исследования Райнер Волкамер из университета Колорадо (США). Одной из возможных причин ученые называют незаконный выброс от неизвестного производства в Китае запрещенных ХФУ, таких как четыреххлористый углерод и трихлорфторметан.
Но есть и другое объяснение, о чем сообщает команда Волкамера. По оценкам ученых, причиной истощения озонового слоя в нижней стратосфере может быть йод, который содержится в антропогенных выбросах. «Йод обладает в 600 раз большим потенциалом для разрушения озона в нижних слоях стратосферы, чем хлор», — сообщают они.
Оба вещества действуют как катализаторы, которые способствуют озоноразрушающим реакциям и могут приводить к образованию новых частиц, изменяющих состав облаков и их отражательную способность.
Однако до сих пор было неясно, какое количество йода может достичь озонового слоя из нижних слоев атмосферы. «Мы знали, что йод должен быть там, но не могли определить его количество: измерительные приборы были недостаточно точными», — говорит соавтор исследования Теодор Кениг.
И вот ситуация изменилась благодаря оптическому абсорбционному спектрометру, установленному в самолет. Ученые выполнили серию полетов и с помощью спектрометра определили содержание частиц йода в нижней стратосфере.
Анализы показали, что доля йода в стратосфере составляет 0,77 триллиона, что, на первый взгляд, кажется крайне мало. Это количество сопоставимо с парой бутылок воды, которая смешалась бы с общим годовым притоком воды среднего по величине озера.
Однако из-за того, что йод активно вступает в реакции на частицах льда в верхней тропосфере, этого количества достаточно, чтобы оказать влияние на стратосферный озон. Как считают авторы, это влияние йода как минимум в 4-5 раз выше, чем у всех короткоживущих соединений брома и хлора за последние 20 лет.
«Поразительно, что эти изменения уровня озона, вызванные йодом, достаточно высоки, чтобы объяснить, почему озон в нижней стратосфере не восстанавливается, — говорит Волкамер. — До сих пор считалось, что это результат изменения воздушного обмена между тропосферой и стратосферой. Но наши измерения показывают, что тому есть и химическое объяснение».
Однако возникает вопрос, откуда поступает йод и как он попадает в стратосферу. Как это ни парадоксально, говорят исследователи, решающую роль может сыграть концентрация озона в нижних слоях атмосферы, вызванная выбросами производств и выхлопных газов. Если приземный озон достигает океана, он вступает в реакцию с морской водой и может переносить растворенный в нем йод в атмосферу. Через воздушные потоки этот йод, образуя летучие соединения, затем достигает нижней стратосферы.
По прогнозам, выбросы йода в стратосферу будут расти с повышением концентрации озона в нижних слоях атмосферы. «Поэтому необходимо продолжить изучение причин истощения озонового слоя, связанных с повышенным содержанием йода в нижней стратосфере из-за антропогенных выбросов», — говорят исследователи.
Экологи обнаружили в атмосфере новый класс разрушающих озон веществ
Как отмечают исследователи, подобные молекулы широко встречаются в природе и промышленности и они легко разрушают озон, однако экологи не обращали на них особого внимания из-за того, что они распадаются очень быстро и живут в атмосфере не дольше полугода. По этой причине ученые часто называют их VSLS — «короткоживущими субстанциями».
Авторы статьи решили проверить, насколько высока их концентрация в воздухе сегодня и влияют ли они, хоть в какой-либо степени, на состояние озонового щита в стратосфере Земли. Первые же замеры показали, что доля VSLS в воздухе была не просто высокой, но и достаточно быстро росла на протяжении последних 20 лет. В некоторых уголках планеты, отмечают ученые, их концентрация выросла в два раза, а в целом доля содержащих хлор веществ из этого класса в 50 раз больше, чем концентрация хлоровых фреонов в атмосфере.
По расчетам авторов статьи, на долю человека пока приходится лишь 10% от общего числа молекул озона, уничтоженных VSLS, но их «вклад» в разрушение озонового слоя продолжает расти.
Кроме того, эти вещества разлагают озон не только в стратосфере, где находится озоновый слой, но и в нижней части атмосферы, что может заметным образом влиять на климат планеты (озон является сильным парниковым газом).
Пока ученые не знают, откуда берутся «лишние» молекулы VSLS и является ли их главным источником человек или дикая природа. В качестве возможных виновников антропогенного роста доли VSLS в воздухе Чипперфилд и его коллеги называют производство промышленных растворителей, мыла, фумигантов и бумажную индустрию.
Тем не менее, стремительный рост в их концентрации требует пристального наблюдения за возможными источниками этих веществ и введения, если это потребуется, запретов на использование VSLS в промышленности, аналогичных Монреальскому протоколу.
Монреальский протокол к Венской конвенции по защите озонового слоя был подписан в сентябре 1987 года. Протокол и конвенция стали первыми глобальными соглашениями, которые ратифицировали все страны ООН. Положительные последствия его вступления в силу можно увидеть уже сегодня — по наблюдениям ученых, «озоновая дыра» над Антарктидой уменьшилась в площади на 15% за последние 10 лет.
Озоновая дыра над Арктикой начала закрываться
Copernicus ECMWF
Озоновый слой над Арктикой начал восстанавливаться, и уникальная озоновая дыра, которую наблюдали над Северным полюсом предыдущие три месяца, почти закрылась. Об этом сообщила в твиттере Служба мониторинга атмосферы европейской программы Copernicus.
К концу марта над Северным полюсом на высоте 18 километров измерительные аэростаты NASA зафиксировали падение содержания озона на 90 проценатов.
Это привело к образованию озоновой дыры — области, внутри которой содержание озона находится ниже отметки в 220 единиц Добсона. По словам немецкого специалиста в области физики атмосферы Мартина Дамериса (Martin Dameris), это событие можно считать первым появлением настоящей озоновой дыры над Арктикой. Такое явление — настоящая редкость для Северного полюса, где атмосферные характеристики — переменные температуры и редкое образование перламутровых облаков — не способствуют активному разрушению озона, в отличие от Южного полюса, где образование озоновых дыр происходит ежегодно и носит сезонный характер.
Сравнение содержания озона (в единицах Добсона) в марте 2019 и в марте 2020
NASA Ozone Watch
Ученые ожидали, что с приходом весны концентрация озона начнет восстанавливаться, и их прогнозы сбылись: наблюдения со спутника NASA Aura показали, что запас активного хлора, разрушающего стратосферный озон, над Арктикой уже исчерпан.
В то же время происходит рост температур воздуха и ослабление полярного вихря, которое позволяет проникнуть обогащенному озоном воздуху в полярные широты. Служба мониторинга атмосферы Коперник заявила, что истощение озонового слоя уже прекратилось, и он начал восстанавливаться.
Истощение озонового слоя, в особенности над Антарктидой — одна из глобальных угроз жизни на Земле. Однако, принятие Монреальского протокола в 1987 году стало успешным шагом, благодаря которому озоновый слой начал восстанавливаться, и к 2060 году ученые прогнозируют его полное восстановление над всей планетой.
Марина Попова
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
Озоновый слой может восстановиться — CNews
Наблюдения за атмосферой земли со спутников НАСА впервые однозначно продемонстрировали, что скорость сокращения озонового слоя в верхней части атмосферы уменьшается. Этот факт может указывать на то, что скоро начнется восстановление озонового слоя. Исследователи НАСА подвели итоги двух научных проектов по наблюдению за концентрацией озона в верхних слоях стратосферы (35-45 км), а также завершили интерпретацию данных по определению концентрации галогенов в атмосфере с помощью аппаратуры, установленной на спутниках. Первый проект по мониторингу озона был начат еще в 1979 г., второй — в 1984 г. Спутниковая аппаратура для слежения за уровнем галогенов была доставлена на орбиту космическим челноком «Дискавери» в 1991 г.
Напомним, что озона в атмосфере чрезвычайно мало — примерно 3 молекулы на 10 млн. других, входящих в состав воздуха. Тем не менее, озон играет чрезвычайно важную роль в обеспечении жизни на планете. Атмосфера условно разделена на слои. Ближний к поверхности слой — тропосфера — составляет 10 км, далее идет стратосфера — около 60 км. Озоновый слой сосредоточен в этих двух слоях, причем максимальная концентрация достигается на высоте 20-25 км. Ученые многие годы были озабочены истощением озонового слоя, прежде всего, потому, что озон поглощает опасное для живых организмов ультрафиолетовое излучение в так называемом диапазоне UV-B, а повышение потока ультрафиолета пагубно скажется, прежде всего, на океаническом фитопланктоне, который составляет начальное звено в природной цепи питания.
Нынешняя ситуация со снижением уровня озона на 10% и озабоченность ученых привели к подписанию в 1987 г. Монреальского протокола, предусматривающего сокращение производства и использования веществ, разрушающих озоновый слой. К этим веществам относятся в первую очередь хлорфторуглероды и хладагенты (также содержащие в своем составе атомы галогенов). Попадая в стратосферу, эти вещества инициируют цепной процесс разложения озона, при котором один атом хлора разрушает до 1 млн. молекул озона.
Полученные учеными НАСА результаты дают надежду на изменение сложившейся ситуации. Сами исследователи считают, что произошло это из-за осознания международным сообществом грозящей опасности и вовремя принятых действий.
Источник: по материалам 4engineering.com
Nasa Ozone Watch: факты об озоне
Озон — это газ, состоящий из трех атомов кислорода (O 3 ). Это происходит естественным образом в небольших (следовых) количествах в верхнем атмосфера (стратосфера). Озон защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. В нижнем атмосфера (тропосфера) у поверхности Земли, озон создается в результате химических реакций между загрязнителями воздуха от выхлопных газов автомобилей, паров бензина и других выбросов.На уровне земли высокие концентрации озона токсичны для люди и растения.
Стратосферный «хороший» озон
Девяносто процентов озона в атмосфере находится в стратосфера, слой атмосферы от 10 до 50 километров над уровнем моря. Естественный уровень озона в стратосфера — это результат баланса между солнечным светом, который создает озон и химические реакции, которые его разрушают.Озон создается, когда кислород, который мы дышать — O 2 — разделяется солнечным светом на отдельные атомы кислорода. Одиночные атомы кислорода могут повторно присоединиться к сделать O 2 , или они могут присоединиться к O 2 молекулы для образования озона (O 3 ). Озон разрушен когда он реагирует с молекулами, содержащими азот, водород, хлор или бром. Некоторые молекулы, разрушающие озон происходят естественно, но люди создали других.
Общая масса озона в атмосфере составляет около 3 млрд. метрических тонн. Может показаться, что это много, но это всего лишь 0,00006. процентов атмосферы. Пиковая концентрация озона происходит на высоте примерно 32 км (20 миль) над поверхностью Земли. На этой высоте озон концентрация может достигать 15 частей на миллион (0,0015 процентов).
Концентрация озона зависит от высоты.Пик концентрации, в среднем 8 молекул озона на миллионов молекул в атмосфере происходят между высота 30 и 35 километров.
Озон в стратосфере поглощает большую часть ультрафиолета излучение Солнца. Без озона Солнце интенсивно Ультрафиолетовое излучение стерилизует поверхность Земли. Озон экранирует все самые сильные, ультрафиолетовые, радиационные и большинство УФ-В излучения.Озон экранирует только около половины УФ- излучение. Чрезмерное УФ-b и УФ-излучение может вызвать солнечный ожог и может привести к раку кожи и повреждению глаз.
Солнечное ультрафиолетовое излучение в значительной степени поглощается озоном. в атмосфере — особенно вредные, высокоэнергетические УФ-а и УФ-b. График показывает поток (количество энергии протекающий через область) солнечного ультрафиолетового излучения на наверху атмосферы (верхняя линия) и на Поверхность Земли (нижняя линия).Поток показан на логарифмическая шкала, поэтому каждая отметка на оси Y указывает В 10 раз больше энергии.
Повышенный уровень антропогенных газов, таких как ХФУ (хлорфторуглероды) привели к увеличению содержания озона разрушение, нарушающее естественный баланс озона и ведущее к снижению уровней стратосферного озона. Эти уменьшенные озона уровни увеличили количество вредного ультрафиолета радиация, достигающая поверхности Земли.Когда ученые говорят об озоновой дыре, они говорят об разрушение стратосферного, «хорошего» озона.
Тропосферный «плохой» озон
Хотя озон высоко в стратосфере обеспечивает защиту от защищать жизнь на Земле, прямой контакт с озоном вреден для как растения, так и животные (включая человека). Нижний этаж, «Плохой» озон образуется, когда газообразные оксиды азота из автомобильные и промышленные выбросы реагируют с летучими органическими соединения (углеродсодержащие химические вещества, которые легко испаряются в воздух, например, разбавители для краски).В тропосфере рядом на поверхности Земли естественная концентрация озона около 10 частей на миллиард (0,000001 процента). Согласно Агентство по охране окружающей среды, воздействие озона на уровни более 70 частей на миллиард в течение 8 часов или дольше нездоровый [1] . Такой концентрации происходят в городах или вблизи городов в периоды, когда атмосфера теплая и стабильная. Вредные эффекты могут включают раздражение горла и легких или обострение астмы или эмфизема.
Следующая ссылка приведет вас на сайт, не принадлежащий НАСА.
[1] Национальные стандарты качества атмосферного воздуха (NAAQS) для озона 2015 г.
Aura | Озон
Озоновый слой / Озоновая дыра: в чем разница?
Озоновый слой — это слой в атмосфере Земли, который поглощает большую часть солнечного УФ-излучения. Он содержит относительно высокие концентрации озона, хотя он все еще очень мал по сравнению с обычным кислородом.Озон — это газ, состоящий из трех атомов кислорода (O 3 ). В естественных условиях он встречается в небольших количествах в верхних слоях атмосферы (стратосфере). Озон защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. Девяносто процентов озона в атмосфере находится в стратосфере, слое атмосферы на высоте от 10 до 50 километров.
Озоновая дыра — это потеря стратосферного озона над Антарктидой. Площадь озоновой дыры определяется как размер области с общим содержанием озона ниже 220 единиц Добсона (ДЕ).Единицы Добсона — это единица измерения, которая относится к толщине озонового слоя в вертикальном столбце от поверхности до верха атмосферы, величина, называемая «общим количеством озона в столбе». До 1979 года общие значения озона в атмосферном столбе над Антарктидой никогда не опускались ниже 220 DU. Доказано, что дыра возникла в результате деятельности человека — выброса в атмосферу огромных количеств хлорфторуглеродов (ХФУ) и других озоноразрушающих веществ.
А я думал, что озон «плохой» ?!
Для живых существ на Земле есть хороший озон и плохой озон.Хороший озон находится в стратосфере, намного выше поверхности Земли. На такой высоте он поглощает и рассеивает ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца, особенно наиболее опасные формы УФ-В и УФ-С. Озон — это естественный солнцезащитный крем планеты. Растения, животные и все формы жизни развивались под небом, защищавшим их от разрушающего и изменяющего излучения.
Используйте солнцезащитный крем! Надень свою шляпу!
Польза или вред молекула не имеет ничего общего с химическим составом, а все зависит от местоположения.Около 10% озона в атмосфере находится в тропосфере, слое, в котором мы живем. Этот озон создается в результате химических реакций между загрязнителями воздуха из выхлопных газов автомобилей, парами бензина и другими выбросами. На уровне земли высокие концентрации озона токсичны для людей и растений.
Озоновая дыра ухудшается? Смотрите данные сами!
30 лет наблюдений
Aura представляет свой последний плакат, на котором показаны данные пяти различных миссий, отслеживающих развитие озоновой дыры из космоса.Часы с озоновым отверстием
Просмотрите последнее состояние озонового слоя над Антарктикой. Спутниковые инструменты контролируют озоновый слой, и мы используем их данные для создания изображений, отображающих количество озона.Научные функции
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 за последние пятнадцать 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 кратковременной озоновой дыры в 2019 году, вызванной особыми метеорологическими условиями, в этом году мы снова регистрируем довольно большую, что подтверждает, что нам необходимо продолжать соблюдение 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.
Истощение озонового слоя 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 примерно треть 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 высокие температуры в атмосфере (стратосфере) начинают повышаться в конце весны в Южном полушарии, истощение озонового слоя замедляется, полярный вихрь ослабевает и, наконец, разрушается, и к концу декабря уровни озона возвращаются к норме.
Факты и информация об истощении озонового слоя
За последние 30 лет люди добились прогресса в предотвращении разрушения озонового слоя за счет ограничения использования определенных химикатов. Но еще многое предстоит сделать для защиты и восстановления атмосферного щита, который находится в стратосфере на высоте от 9 до 18 миль (от 15 до 30 километров) над поверхностью Земли.
Атмосферный озон поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца, особенно вредные лучи типа UVB. Воздействие УФ-В излучения связано с повышенным риском рака кожи и катаракты, а также с повреждением растений и морских экосистем. Атмосферный озон иногда называют «хорошим» озоном из-за его защитной роли, и его не следует путать с тропосферным или приземным «плохим» озоном, ключевым компонентом загрязнения воздуха, которое связано с респираторными заболеваниями.
Озон (O 3 ) — это высокореактивный газ, молекулы которого состоят из трех атомов кислорода.Его концентрация в атмосфере, естественно, колеблется в зависимости от времени года и широты, но в целом она была стабильной, когда в 1957 году начались глобальные измерения. Новаторские исследования 1970-х и 1980-х годов выявили признаки проблем.
Озоновые угрозы и «дыра»В 1974 году Марио Молина и Шервуд Роуленд, два химика из Калифорнийского университета в Ирвине, опубликовали в журнале Nature статью с подробным описанием угроз озоновому слою, исходящих от хлорфторуглеродов (ХФУ). газы.В то время ХФУ широко использовались в аэрозольных баллончиках и в качестве охлаждающих жидкостей во многих холодильниках. Когда они достигают стратосферы, солнечные ультрафиолетовые лучи расщепляют ХФУ на вещества, в состав которых входит хлор.
Новаторское исследование, за которое они были удостоены Нобелевской премии по химии 1995 года, пришло к выводу, что атмосфера обладает «конечной способностью поглощать хлор» в стратосфере.
Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, согласно U.S. Агентство по охране окружающей среды уничтожает озон гораздо быстрее, чем его можно заменить.
Работа Молины и Роуленда получила поразительное подтверждение в 1985 году, когда группа английских ученых обнаружила дыру в озоновом слое над Антарктидой, которая позже была связана с ХФУ. «Дыра» на самом деле представляет собой область стратосферы с чрезвычайно низкими концентрациями озона, которая повторяется каждый год в начале весны в Южном полушарии (с августа по октябрь). Весна приносит солнечный свет, который выделяет хлор в стратосферные облака.
Аэрозоль из баллончиков иногда содержит озоноразрушающие вещества, называемые хлорфторуглеродами или CFC.
Фотография Марка ТиссенаПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Состояние озонового слоя сегодняПризнание вредного воздействия ХФУ и других озоноразрушающих веществ привело к Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой в 1987 году, историческому соглашению о поэтапном отказе от тех веществ, которые были ратифицирован всеми 197 странами-членами ООН.Без пакта в США было бы еще 280 миллионов случаев рака кожи, 1,5 миллиона смертей от рака кожи и 45 миллионов катаракт — и в мире было бы как минимум на 25 процентов жарче.
Спустя более 30 лет после Монреальского протокола ученые НАСА задокументировали первое прямое доказательство того, что озон в Антарктике восстанавливается из-за поэтапного отказа от ХФУ: истощение озонового слоя в регионе снизилось на 20 процентов с 2005 года. А в конце 2018 года Организация Объединенных Наций подтвердила в своей научной оценке, что озоновый слой восстанавливается, прогнозируя, что он полностью заживет в (неполярном) северном полушарии к 2030-м годам, затем в Южном полушарии в 2050-х годах и полярных регионах к 2060 году.
Мониторинг озонового слоя продолжается, и выясняется, что восстановление может оказаться не таким простым, как хотелось бы. Исследование, проведенное в начале 2018 года, показало, что содержание озона в нижних слоях стратосферы неожиданно и необъяснимо снизилось с 1998 года, а другое указало на возможные продолжающиеся нарушения Монреальского пакта.
Когда речь заходит о вредных газах охлаждающих жидкостей, мир еще не ясен. Некоторые гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), переходные заменители, которые менее разрушительны, но все же вредны для озона, все еще используются.Развивающимся странам необходимо финансирование из Многостороннего фонда Монреальского протокола для ликвидации наиболее широко используемого из них — хладагента R-22. Следующее поколение охлаждающих жидкостей, гидрофторуглеродов (ГФУ), не разрушает озон, но они являются мощными парниковыми газами, которые удерживают тепло, способствуя изменению климата.
Хотя ГФУ составляют небольшую долю выбросов по сравнению с углекислым газом и другими парниковыми газами, их эффект потепления планеты побудил в 2016 году добавить к Монреальскому протоколу Кигалийскую поправку.Поправка, вступившая в силу в январе 2019 года, направлена на сокращение использования ГФУ более чем на 80 процентов в течение следующих трех десятилетий. Тем временем компании и ученые работают над экологически безопасными альтернативами, включая новые охлаждающие жидкости и технологии, которые уменьшают или устраняют зависимость от химикатов.
Молекулы озона, в основном присутствующие в двух слоях нашей атмосферы
Озон (O3), молекула, состоящая из трех атомов кислорода (O), в основном находится в двух слоях нашей атмосферы:
- Стратосфера, слой атмосферы на высоте примерно от 10 до 50 километров над поверхностью Земли, содержит около 90% общего количества атмосферного озона.Этот стратосферный озон обычно известен как «озоновый слой ».
- Озон в тропосфере, самом нижнем слое атмосферы, который простирается от поверхности Земли до высоты от 8 до 15 километров, составляет оставшиеся 10% озона.
Молекулы озона химически одинаковы в обоих слоях, состоят из трех атомов кислорода и имеют одну и ту же химическую формулу O3. Тем не менее, они по-разному влияют на людей и других живых существ.
Озон в стратосфере поглощает опасное УФ-излучение
Стратосферный озон играет критически важную роль для биосферы, поскольку он в значительной степени поглощает разрушительное ультрафиолетовое излучение, позволяя лишь небольшой части излучения достигать Земли.
Поглощая ультрафиолетовое излучение, озон является источником здоровья и, таким образом, фактически ответственен за формирование самой стратосферы (которая представляет собой слой, температура которого повышается с увеличением высоты).Озон необходим для объяснения температурной структуры земной атмосферы. Если ему не мешает фильтрующий эффект озона, полное УФ-В излучение достигнет поверхности Земли. Как предполагают многие эксперименты на растениях и животных и клинические исследования на людях, повышенное воздействие УФ-В-излучения имеет свои разрушительные последствия.
Озон в тропосфере — ядовитое вещество
Тропосферный озон, напротив, представляет собой так называемый вторичный загрязнитель, фотоокислитель, который образуется при взаимодействии солнечного излучения с первичными предшественниками загрязнения.
Тропосферный озон — ядовитое вещество, наносящее вред людям, животным и растениям. Он возникает в результате сложных химических реакций, в которых важную роль играют следующие игроки:
- азот
- летучие органические соединения
- окись углерода
- температура
- солнечный свет
Озоновый слой — наш мир в данных
Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП). Венская конвенция об охране озонового слоя.Доступно по адресу: http://ozone.unep.org/en/handbook-vienna-convention-protection-ozone-layer/2205.
Организация Объединенных Наций. Фон для Международного дня охраны озонового слоя, 16 сентября. Доступно в Интернете: https://www.un.org/en/events/ozoneday/background.shtml.
Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП). Монреальский протокол 1987 года по веществам, разрушающим озоновый слой. Доступно по адресу: http://ozone.unep.org/en/handbook-montreal-protocol-substances-deplete-ozone-layer/27571.
Страхан С. Э. и Дуглас А. Р. (2018). Снижение разрушения антарктического озонового слоя и содержания хлора в нижних слоях стратосферы, определенное на основе наблюдений с помощью микроволнового зонда Aura. Письма о геофизических исследованиях , 45 (1), 382-390. Доступно по адресу: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017GL074830.
Страхан С. Э. и Дуглас А. Р. (2018). Снижение разрушения антарктического озонового слоя и содержания хлора в нижних слоях стратосферы, определенное на основе наблюдений с помощью микроволнового зонда Aura. Письма о геофизических исследованиях , 45 (1), 382-390. Доступно по адресу: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017GL074830.
Hegglin, M. I. et al. (2015). Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое 2014 г. Обновление: научная оценка разрушения озонового слоя, 2014 г. . Всемирная метеорологическая организация. Доступно по адресу: https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone_2014/documents/2014%20Twenty%20Questions_Final.pdf.
Montzka, S.А., Даттон, Г. С., Ю, П., Рэй, Э., Портманн, Р. У., Дэниел, Дж. С.,… и Нэнс, Дж. Д. (2018). Неожиданный и стойкий рост глобальных выбросов озоноразрушающих CFC-11. Nature , 557 (7705), 413. Доступно по адресу: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0106-2.
Секретариат по озону. Справочник Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой , 9-е издание (Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 2012 г.).
Montzka, S.А., Даттон, Г. С., Ю, П., Рэй, Э., Портманн, Р. У., Дэниел, Дж. С.,… и Нэнс, Дж. Д. (2018). Неожиданный и стойкий рост глобальных выбросов озоноразрушающих CFC-11. Nature , 557 (7705), 413. Доступно по адресу: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0106-2.
Hegglin, M. I. et al. (2015). Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое 2014 г. Обновление: научная оценка разрушения озонового слоя, 2014 г. . Всемирная метеорологическая организация.Доступно по адресу: https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone_2014/documents/2014%20Twenty%20Questions_Final.pdf.
Герман, Дж. Р. (2010). Глобальный рост УФ-излучения за последние 30 лет (1979–2008 гг.) Оценивается по спутниковым данным. Журнал геофизических исследований: атмосферы , 115 (D4). Доступно по адресу: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2009JD012219.
Питчер Х. М. и Лонгстрет Дж. Д. (1991).Смертность от меланомы и воздействие ультрафиолетового излучения: эмпирическая взаимосвязь. Environment International , 17 (1), 7-21. Доступно по адресу: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0160412091
L.
Клайдсдейл, Дж. Дж., Дэнди, Г. У., и Мюллер, Х. К. (2001). Повреждение, вызванное ультрафиолетом: иммунологические и воспалительные эффекты. Иммунология и клеточная биология , 79 (6), 547. Доступно по адресу: https: // onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1440-1711.2001.01047.x.
Дейк, А., Слапер, Х., ден Аутер, П. Н., Моргенштерн, О., Брезике, П., Пайл, Дж. А. и Турпали, К. (2013). Риски рака кожи, которых удалось избежать с помощью Монреальского протокола — всемирное моделирование, объединяющее связанные химико-климатические модели с моделью риска для УФ. Фотохимия и фотобиология , 89 (1), 234-246. Доступно по адресу: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1751-1097.2012.01223.x.
Слейпер, Х., Дж. Дж. М. Велдерс, Дж. С. Даниэль, Ф. Р. де Грюйл и Дж. К. ван дер Леун (1996) Оценки разрушения озонового слоя и заболеваемости раком кожи для изучения достижений Венской конвенции. Nature 384 (6606), 256–258. Доступно по адресу: https://www.nature.com/articles/366023a0.pdf.
Велдерс, Г. Дж., Равишанкара, А. Р., Миллер, М. К., Молина, М. Дж., Алкамо, Дж., Даниэль, Дж. С.,… и Рейманн, С. (2012). Сохранение климатических выгод Монреальского протокола за счет ограничения ГФУ. Science , 335 (6071), 922-923.Доступно по адресу: http://science.sciencemag.org/content/335/6071/922.
Hegglin, M. I. et al. (2015). Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое 2014 г. Обновление: научная оценка разрушения озонового слоя, 2014 г. . Всемирная метеорологическая организация. Доступно по адресу: https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone_2014/documents/2014%20Twenty%20Questions_Final.pdf.
Hegglin, M. I. et al. (2015). Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое 2014 г. Обновление: научная оценка разрушения озонового слоя, 2014 г. .Всемирная метеорологическая организация. Доступно по адресу: https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone_2014/documents/2014%20Twenty%20Questions_Final.pdf.
Велдерс, Г. Дж., Равишанкара, А. Р., Миллер, М. К., Молина, М. Дж., Алкамо, Дж., Даниэль, Дж. С.,… и Рейманн, С. (2012). Сохранение климатических выгод Монреальского протокола за счет ограничения ГФУ. Science , 335 (6071), 922-923. Доступно по адресу: http://science.sciencemag.org/content/335/6071/922.
Велдерс, Г.Дж., Андерсен, С. О., Дэниел, Дж. С., Фэи, Д. В., и МакФарланд, М. (2007). Важность Монреальского протокола в защите климата. Proceedings of the National Academy of Sciences , 104 (12), 4814-4819. Доступно по адресу: http://www.pnas.org/content/pnas/104/12/4814.full.pdf.
Велдерс, Г. Дж., Равишанкара, А. Р., Миллер, М. К., Молина, М. Дж., Алкамо, Дж., Даниэль, Дж. С.,… и Рейманн, С. (2012). Сохранение климатических выгод Монреальского протокола за счет ограничения ГФУ. Science , 335 (6071), 922-923. Доступно по адресу: http://science.sciencemag.org/content/335/6071/922.
Монцка, С. А., Даттон, Г. С., Ю, П., Рэй, Э., Портманн, Р. У., Дэниел, Дж. С.,… и Нэнс, Дж. Д. (2018). Неожиданный и стойкий рост глобальных выбросов озоноразрушающих CFC-11. Nature , 557 (7705), 413. Доступно по адресу: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0106-2.
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:
Над Арктикой открывается редкая озоновая дыра — и она большая
.Огромная озоновая дыра — вероятно, самая большая за всю историю наблюдений на севере — образовалась в небе над Арктикой. Он конкурирует с более известной антарктической озоновой дырой, которая ежегодно образуется в южном полушарии.
Рекордно низкие уровни озона в настоящее время простираются на большей части центральной части Арктики, охватывая территорию, примерно в три раза превышающую размеры Гренландии (см. «Арктическое открытие»).Дыра не угрожает здоровью людей и, вероятно, разобьется в ближайшие недели. Но это необыкновенное атмосферное явление, которое войдет в книги рекордов.
«С моей точки зрения, впервые можно говорить о реальной озоновой дыре в Арктике», — говорит Мартин Дамерис, ученый-атмосферник из Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене.
Источник: NASA Ozone Watch
Образование дыры
Озон обычно образует защитное покрывало в стратосфере на высоте от 10 до 50 километров над землей, где он защищает жизнь от солнечного ультрафиолетового излучения.Но каждый год антарктической зимой низкие температуры позволяют высотным облакам сгущаться над Южным полюсом. Химические вещества, в том числе хлор и бром, которые поступают из хладагентов и других промышленных источников, вызывают реакции на поверхностях тех облаков, которые разъедают озоновый слой.
Озоновая дыра в Антарктике образуется каждый год, потому что зимние температуры в этом районе обычно резко падают, что приводит к образованию высотных облаков. По словам Йенса-Уве Грооса, ученого-исследователя атмосферы из Исследовательского центра Юлиха в Германии, эти условия встречаются гораздо реже в Арктике, где более переменные температуры и обычно не происходит истощения озонового слоя.
Но в этом году сильные западные ветры обрушились вокруг Северного полюса и заманили холодный воздух в «полярный вихрь». По словам Маркуса Рекса, ученого-исследователя атмосферы из Института Альфреда Вегенера в Потсдаме, Германия, над Арктикой было больше холодного воздуха, чем за любую зиму, зарегистрированную с 1979 года. При низких температурах образовались высотные облака, и начались реакции разрушения озона.
Исследователи измеряют уровень озона, выпуская метеозонд с наблюдательных станций вокруг Арктики (включая ледокол Polarstern , который заморожен в морском льду для экспедиции, рассчитанной на год).К концу марта эти воздушные шары зафиксировали падение озона на 90% на высоте 18 километров, что находится в самом центре озонового слоя. По словам Рекс, в то время как воздушные шары обычно измеряют около 3,5 частей на миллион озона, они регистрируют только около 0,3 частей на миллион. «Это превосходит любые потери озона, которые мы наблюдали в прошлом», — отмечает он.
В Арктике произошло истощение озонового слоя в 1997 г. и в 2011 г. 1 , но в этом году потери, похоже, могут превзойти их. «У нас не меньше потерь, чем в 2011 году, и есть некоторые признаки того, что они могут быть больше, чем в 2011 году», — говорит Глория Мэнни, ученый-атмосферник из NorthWest Research Associates в Сокорро, Нью-Мексико.Она работает со спутниковым прибором НАСА, который измеряет содержание хлора в атмосфере, и говорит, что в ближайшие дни еще достаточно много хлора для разрушения озона.
Это опасно?
Все было бы намного хуже в этом году, если бы страны не объединились в 1987 году, чтобы принять Монреальский протокол, международный договор, который постепенно прекращает использование озоноразрушающих химикатов, говорит Пол Ньюман, ученый-атмосферник из космического полета Годдарда НАСА. Центр в Гринбелте, штат Мэриленд.Озоновая дыра в Антарктике сейчас восстанавливается — прошлогодняя дыра была самой маленькой за всю историю наблюдений — но потребуются десятилетия, чтобы химические вещества полностью исчезли из атмосферы.
Арктическая озоновая дыра не представляет угрозы для здоровья, потому что Солнце только начинает подниматься над горизонтом в высоких широтах, говорит Рекс. В ближайшие недели есть небольшая вероятность того, что дыра может сместиться в более низкие широты над более густонаселенными районами — в этом случае людям, возможно, придется нанести солнцезащитный крем, чтобы избежать солнечных ожогов.«Разобраться с этим будет несложно, — говорит Рекс.
Следующие несколько недель будут решающими. По словам Антье Иннесса, ученого-исследователя атмосферы из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды в Рединге, Великобритания, по мере того, как Солнце медленно поднимается выше, атмосферные температуры в районе озоновой дыры уже начали расти.