Где находится озоновый слой в атмосфере – описание, свойства и причины разрушения

описание, свойства и причины разрушения

Озоновый слой расположен в стратосфере Земли, на высоте 15-30 километров над поверхностью планеты (на полюсах он опускается до 15 км, а в тропиках поднимается до 30 км, в умеренных же широтах придерживается средней высоты, 20-25 км).

Вообще говоря, озон в атмосфере содержится не только в стратосфере, просто там находятся его наибольшие скопления (порядка 90% атмосферного озона), вот и назвали этот участок озоновым слоем. Другое его название — Озоносфера.

Роль озонового слоя Земли

Озоносфера защищает Землю от излучения Солнца. Не будь её, и мы тут же погибли бы, как и многое живое на планете.

К счастью, озоновый слой существует, и потому нам можно не бояться космической радиации. Правда, поглощает озон лишь часть излучения, так что не стоит считать, что он является панацеей.

К примеру, не защищает озоновый слой от ультрафиолета, а потому нельзя долго находиться под палящими лучами Солнца летом (в полдень наиболее опасно). А вот утром или вечером солнечный лучи, наоборот, принесут лишь пользу (а осенью/зимой/весной так и вообще в любое время дня Солнце полезно).

Причины разрушения озонового слоя

В последнее время появилось много разговоров о разрушении озонового слоя и появлении озоновых дыр. Стоит заметить, не беспочвенно. Дыр в защитной оболочке и правда много. Ошибаются многие люди в другом — считая, что всему виной человек. Это не так. Да, деятельность человека оказывает значительное влияние на природу в целом, и озоносферу в частности, но существуют и другие причины её разрушения — природные.

Антропогенные причины:

— Загрязнение воздуха фреонами.
— Запуск ракет и спутников.
— Использование авиатранспорта на большой высоте (около 15 км).

Природные причины:

— Полярная ночь. Низкие температуры способствуют разрушению озонового слоя. А во время полярной зимы (когда почти полгода не показывается Солнце) температуры опускаются до очень низких значений, что ускоряет разрушение озоносферы.
— Перламутровые облака. Одним лишь своим появлением они предзнаменуют разрушение озонового слоя, поскольку несут в себе пагубные для озоносферы химические соединения.
Что интересно, раньше перламутровые облака появлялись редко, и лишь около земных полюсов. Но сейчас их можно встретить всё чаще и чаще, причём даже в умеренном климатическом поясе.
— Полярный вихрь. Образуясь в атмосфере при достаточно низких температурах данное явление приводит к значительному разрушению озонового слоя. Так происходит из-за химических реакций в стратосфере, которые вызывает полярный вихь.

Заключение

В настоящее время осуществляются различные проекты, призванные не только сохранить, но и восстановить озоновый слой. Но уйдут на это десятилетия. Однако, люди всё же способны учиться на своих ошибках, а потому, я уверен, озоносфера будет по-прежнему надёжно оберегать нас от опасности.

naturae.ru

87 Озон в атмосфере. Озоновый слой

Озон содержится в атмосфере до высот 100 км, но в ничтожно малом количестве (до 0,001 %), однако без него жизнь на земле была бы совсем не такой, какой мы наблюдаем её сейчас. Молекула озона О₃образуется соединением молекулы О₂ и атома О, когда они вместе встречаются еще с одной молекулой М, которой может быть любая частица, в том числе и молекула азота N₂. Она необходима, чтобы поглотить энергию, которая выделяется при образовании О₃. Нижняя граница слоя атмосферы, где образуется большое количество озона, находится на высоте 10–15 км, а верхняя – на высоте около 50 км. Этот слой называется озоносферой. Максимум концентрации молекул озона соответствует высоте около 25 км, однако, даже здесь имеется не более 5–10 молекул озона на миллион молекул воздуха. Озон, образующийся выше 8–12 км, часто называют стратосферным озоном, чтобы отличить его от тропосферного озона, который образуется в результате других процессов в приземном слое атмосферы. О тропосферном озоне будет рассказано позднее в теме «Загрязняющие вещества и смоги». Количество тропосферного озона не превышает 10% от общего содержания озона в атмосфере. Общее содержание озона в вертикальном столбе атмосферы, если его привести к нормальному давлению (760 мм. рт. ст.) и температуре (0°С), и собрать в слой, то высота этого слоя составит около 3 мм.

Однако озоносфера почти полностью поглощает губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи Солнца. Под ультрафиолетовой радиацией УФ Солнца понимается радиация в диапазоне длин волн от 0,4 до 0,01 мкм (см. рис. 1). По воздействию на живые клетки её делят на три части: УФ-А (0,4–0,315 мкм), УФ-В (0,315–0,380 мкм) и УФ-С (корче 0,28 мкм). УФ-С губителен для живого организма даже в небольших дозах, вследствие разрушения молекул белка, к счастью, УФ-С полностью поглощается озоносферой и не доходит до земной поверхности. УФ-В доходит до земли лишь в небольших дозах, более всего у земли наименее опасного УФ-А. В целом воздействие УФ на человека можно свести к следующему: 1) распаду белка; 2) канцерогенное действие; 3) ослабление иммунной системы; 4) ожог или даже рак кожи; 5) глазные (катаракта) и инфекционные заболевания 6) аллергические заболевания; 7) мутагенное действие.

Рис. 1. Спектральные диапазоны полного или частичного поглощения солнечного излучения атмосферой.

Озоновый слой охватывает всю Землю, но его толщина сильно меняется, возрастая от экватора к полюсу. Озон образуется в течение всего года в стратосфере над экваториальным поясом. Благодаря переносу его воздушными течениями он перемещается в направлении полярных широт. На планете четко выделяется тропическая область недостаточно малого содержания озона в зоне от 35° с. ш. до 35° ю. ш., где средняя приведенная толщина слоя О

3 около 2,6 мм. К северу и югу от нее толщина слоя больше – 3,5 мм. Кыргызстан находится на границе комфортной и недостаточной зон содержания озона. Озон испытывает значительные вариации в течение года, причем они минимальны над тропиками и максимальны в высоких широтах. Максимальные значения содержания озона на всех широтах наблюдается в конце зимы и весной, минимальные — осенью и начале зимы. С увеличение широты происходит сдвиг времени наступления максимума на более поздние месяцы. Так, в Алма-Ате максимум толщины слоя озона наблюдается в феврале, в Санкт-Петербурге – в марте, на о. Диксон – в мае.

На процессы разрушения озонового слоя, как выяснилось, может существенное влияние оказывать человек. В середине семидесятых годов, стало известно, что некоторые вещества могут вызывать уменьшение содержания стратосферного озона. Это — фреоны (газы, используемые в холодильниках и аэрозольных баллончиках) и продукты, возникающие при полетах высотной авиации, при запусках ракет, а также многие другие азотистые вещества, используемые на поверхности земли.

Фреоны и другие азотистые вещества, высвобожденные около земной поверхности, медленно поднимаются и в конце концов через 10-20 лет достигают верхней границы озонового слоя, где оказываются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. К сожалению, под действием которого молекулы этих веществ расщепляются с образованием хлора и азота, которые с свою очередь могут реагировать с озоном и уменьшать его содержание в атмосфере.

В 1985 г. английские ученые опубликовали статью, в которой утверждалось, что каждой весной, начиная с 1980 г., над Антарктидой образуются значительные области уменьшения общего содержания озона. Этот результат журналисты превратили в сенсацию, объявив о существовании «озоновой дыры» над Антарктидой. Это название в последующие годы укоренилось не только в популярной литературе, но стало широко использоваться в научных статьях. Однако, термин этот условный, т.к. речь идет не о каких-то областях в атмосфере, где вообще отсутствует озоновый слой, единственный защитник живого на Земле от губительной ультрафиолетовой радиации Солнца, а рассматривается явление весеннего уменьшения содержания озона над Антарктидой. Сегодня принято аномалии озона относить к «озоновым дырам», если дефицит озона превышает 30%.

Причина образования озоновой дыры над Антарктидой связана, прежде всего, с систематическим увеличением в стратосфере Земли окислов хлора, и других озоноразрушающих веществ. Глубина и пространственные размеры этой дыры имеют тенденцию к увеличению. Так, в первой половине 90-х годов площадь озоновой дыры составляла 15 млн. кв. км и продолжительность её существования изменялась в пределах 32-63 дня, в 1995 году она превышала 20 млн. кв. км и продолжительность составляла 71 день. В конце 1999 года появилась информация о том, что площадь озоновой дыры достигла 25 млн. кв. км, и периферия её располагается уже у берегов Новой Зеландии. При этом было зарегистрировано самое минимальное количество озона (начиная 1985 года), и которое уменьшилось примерно в три раза по сравнению с уровнем озона над Антарктидой в 70-х годах. В октябре 2000 года, новозеландские ученые посчитавшие современные размеры озоновой дыры (29,53 млн. кв. км), указали, что в зону её действия уже попал город Пунта-Аренас (Чили), а в скором, отдельные сегменты озоновой дыры начнут угрожать Аргентине, Австралии и ЮАР Сейчас площадь озоновой дыры сравнима с размерами Северной Америки. Пока, ученые не решаются говорить об уменьшении размеров озоновой дыры. Скорее, они заявляют о её стабилизации, т.к. уже третий год (1999-2001 гг.) дыра не превосходит границ 30 млн. кв. км. При сохранении современного уровня выбросов разрушающих озон веществ в атмосферу размер озоновой дыры начнет уменьшаться только через 50-60 лет.

В последние годы области дефицита озона были зарегистрированы и над Северным полушарием. Площадь этих областей существенно меньше антарктической озоновой дыры и они могут наблюдаться над различными регионами Северного полушария, их принято называть локальными озоновыми дырами.

Одна из таких локальных озоновых дыр наблюдается над Центральной Азией, которая первый раз бала замечена в августе 1984 г. В дальнейшем, она наблюдалась в апреле 1985 г., в апреле 1988 г., с апреля по июнь 1990 г., в апреле 1992 г., с января по июнь 1993 г., с февраля по июнь 1995 г., с марта по май 1997 г. Максимальное истощение озонового слоя над горным регионом Центральной Азии было зарегистрировано в апреле 1997 года и составило 18%. Эти данные были получены в результате многолетних, круглогодичных, ежесуточных наблюдений параметров атмосферы над горным регионом Центральной Азии. Наблюдения проводились на уникальной научной станции Иссык-Куль, которая расположена на берегу озера Иссык-Куль, в 10 км западнее города Чолпон-Ата.

88Кисло́тный дождь — все виды метеорологических осадков : дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами обычно :оксидами серы, оксидами азота^[1].

Содержание

[показать]

studfiles.net

Озоновый слой атмосферы или озоновый экран. Понятие, характеристики, функции, свойства. Проект ЮНИДО/ГЭФ Минприроды России

Озоновый слой расположен на высоте от 12 до 50 км над поверхностью Земли. Озон в относительно высокой концентрации поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и тем самым защищает живые организмы от губительного излучения. Толщина озонового слоя Земли измеряется в единицах Добсона (DU). 1 DU — это слой озона толщиной 10 мкм при стандартных условиях, или 2,69·10^¹⁶ молекул в атмосферном столбе с площадью основания в 1 квадратный сантиметр поверхности Земли (0,447 миллимоля на квадратный метр). Средняя толщина озонового слоя Земли равна 300 DU, то есть, под давлением в 1 атмосферу стратосферный озон образовал бы слой толщиной 3 мм.

Концентрация стратосферного озона стала предметом серьезного изучения лишь в 70–80-х годах прошлого столетия. В 1974 году химики из Калифорнийского университета Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роланд предположили, что такие соединения, как хлорфторуглероды (ХФУ), попадая в атмосферу, могут разрушать стратосферный озон. Обнаружение «озоновой дыры» над Антарктикой подтвердило это предположение. Подробнее

Справиться с разрушением озонового слоя не по силам ни какой-то отдельно взятой стране, ни даже группе стран. Ликвидация общей угрозы требует объединения усилий практически всех наций. Подробнее

В 2015-2019 годах, согласно требованиям Монреальского протокола, объем потребления ГХФУ в России не должен превышать 90% от базового уровня, что соответствует 399,6 тонны ОРС в год. Чтобы предотвратить потенциально возможный выход страны из режима соблюдения этого международного соглашения в 2015 году, Минприроды России инициировало разработку проекта по сокращению потребления озоноразрушающих веществ. Во многом благодаря реализации этого проекта Российской Федерации удалось выполнить взятые на себя обязательства —потребление ОРВ в России в 2015 году составило 344,67 тонны ОРС. Подробнее

Существует несколько широко распространённых мифов, касающихся как значения озонового экрана, так и причин образования озоновых дыр. Увы, реальность, как обычно, прозаичнее и в чем-то страшнее выдумок конспирологов. Подробнее

На замену ГХФУ должны прийти вещества, которые не только не разрушают озоновый экран планеты, но и не приводят к парниковому эффекту и не наносят иного вреда окружающей среде. Подробнее

«Аммиак как хладагент» — это название новой рубрики журнала «ЮНИДО в России» и нового раздела портала www.ozoneprogram.ru. В них мы хотим поделиться богатым международным опытом использования аммиака, который во многих случаях может стать энергоэффективной и экологически безопасной альтернативой гидрофторуглеродным хладагентам (ГФУ). Подробнее

Вступление в силу Монреальского протокола явилось стимулом для бурного роста производства ГХФУ и ГФУ, предлагавшихся в качестве замены ХФУ. Концентрации ГФУ и ГХФУ в атмосфере увеличивались со скоростью 15–20% в год. Страны Европейского Союза, озабоченные воздействием этих веществ на климат планеты, разработали и внедрили меры по регулированию оборота фторсодержащих газов. При подготовке концепции Проекта ЮНИДО/ГЭФ – Минприроды России этот опыт был учтен, и при осуществлении конверсии на озонобезопасные вещества предполагается использовать альтернативы, не содержащие фтор. Подробнее

Ссылки на близкие по тематике страницы сайта. Подробнее

Фильм «Антарктика. Озоновая дыра» Подробнее

www.ozoneprogram.ru

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ • Большая российская энциклопедия

В книжной версии
Том 23. Москва, 2013, стр. 739
Скопировать библиографическую ссылку:

Авторы: А. М. Звягинцев

ОЗО́НОВЫЙ СЛОЙ, часть атмосферы Земли, где эксперим. методами удаётся обнаружить озон. Занимает пространство от земной поверхности до выс. 70–80 км над уровнем моря. В более узком смысле О. с. (или озоносферой) называют всю стратосферу или (иногда) её слой от 20 до 30 км, в котором находится наибольшее количество озона.

Вертикальная структура озонового слоя: r3 – отношение смеси озона, р3 – парциальное давление озона, Т – температура воздуха, Н – высота над уровнем моря.

Если бы во всей атмосфере соблюдались нормальные условия и её можно было бы разделить на слои, каждый из которых содержал бы только один газ, то вся атмосфера заняла бы слой толщиной ок. 8 км, а слой озона имел бы толщину ок. 3 мм. Толщина этого гипотетич. слоя озона над конкретным местом определяет важнейшую характеристику О. с. – общее содержание озона (ОСО), измеряемое в единицах Добсона, названных в честь брит. метеоролога лорда Г. М. Б. Добсона; приведённая толщина слоя озона в 3 мм соответствует 300 единицам Добсона. При удалении от экватора ОСО обычно возрастает; макс. ОСО наблюдается в начале весны, минимальное – осенью. Эта зависимость неверна для Антарктиды (см. Озоновая дыра). ОСО может изменяться от 80 единиц Добсона (над Антарктидой в период весенней озоновой аномалии) до 650 единиц Добсона (над Дальним Востоком в конце зимы – начале весны). На рис. показана вертикальная структура О. с.: здесь ОСО пропорционально площади между вертикальной осью и кривой парциального давления. Осн. часть атмосферного озона находится в стратосфере, менее 1% – в мезосфере, 10–15% – в тропосфере. В атмосфере молекулы озона постоянно перемещаются, преим. в сторону уменьшения т. н. отношения смеси озона (отношения числа молекул озона к общему числу молекул в единице объёма воздуха; r₃ на рис.) и вступают в химич. реакции. Гл. источником озона в атмосфере является верхняя стратосфера, где он образуется из молекулярного кислорода под действием УФ-излучения Солнца.

Наличие О. с. в атмосфере приводит к поглощению УФ-излучения с длинами волн менее 310 нм, губительного для всего живого на Земле. Поэтому мировое сообщество чрезвычайно обеспокоено глобальным уменьшением ОСО, наблюдавшимся с кон. 1970-х гг. Сильное уменьшение ОСО имело место над полярными районами, особенно над Антарктидой; над тропиками ОСО практически не изменялось. Было установлено, что уменьшение ОСО связано как с наблюдаемыми климатич. изменениями, так и с увеличением содержания в атмосфере хлорфторуглеродов (большинство из них более известны как фреоны). Поэтому в 1987 заключено Междунар. соглашение по запрещению произ-ва и применения озоноразрушающих соединений (Монреальский протокол). В 1994 Генеральная ассамблея ООН провозгласила 16 сентября Междунар. днём охраны О. с. Наименьшее содержание озона в атмосфере наблюдалось в кон. 20 в. (в умеренных широтах Сев. полушария весной оно было примерно на 5% ниже нормы), в нач. 21 в. фиксируется медленный рост ОСО; ожидается, что к 2050–2080 гг. О. с. восстановится.

В нижнюю атмосферу озон поступает из стратосферы, а также генерируется в результате фотохимич. реакций с участием оксидов азота и легколетучих органич. соединений. Озон в концентрации св. 80 млрд^–1 губителен для дыхательных клеток разл. организмов. Такая концентрация приземного озона иногда наблюдается в тёплый сезон (особенно при темп-рах выше 28 °С) во всех промышленно развитых странах, в т. ч. в России. Считается, что из-за воздействия приземного озона только США ежегодно недобирают с.-х. продукции на неск. млрд. долларов. Из-за глобального потепления и увеличения выбросов загрязняющих веществ концентрация приземного озона в ряде стран постоянно растёт (со скоростью ок. 0,3% в год), что представляет угрозу для человечества. Особенно сильное увеличение концентрации приземного озона ожидается для Индии, Китая и стран Юго-Вост. Азии.

bigenc.ru

Озоновый слой — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Озоновый слой

Cтраница 1

Озоновый слой — самостоятельный объект охраны ОС, что отмечено в 1977 г. в Мировом плане действий по озоновому слою UNDP. [1]

Озоновый слой имеет для нашей жизни большое значение. Что же влияет на его существование. Общепринято мнение, что фреон разрушает озоновый слой. На этом основании в 1987 г. в Монреале было принято решение о прекращении к 2000 г. выпуска фреонов, которые, в частности, используются в холодильниках. [2]

Озоновый слой, расположенный высоко в земной атмосфере, образует своего рода щит, предохраняющий от ультрафиолетового излучения. Газы, применяемые в аэрозолях и во многих моделях холодильников, вступают в реакцию с озоновым слоем и ослабляют его. Полагают, что эти химикаты вызвали образование дыр в озоновом слое на обоих полюсах и его повсеместное разрушение. Солнечная радиация, которая проникает в атмосферу, чревата многими опасными последствиями, такими, как рост числа катаракт, вызывающих слепоту, и рост заболеваний раком кожи. [3]

Озоновый слой эффективно поглощает электромагнитное излучение с длинами волн в области 220 — 300 нм, выполняя функцию экрана. Таким образом, УФ с длиной волны до 220 нм полностью поглощается молекулами кислорода атмосферы, а в области 220 — 300 нм эффективно задерживается озоновым экраном. Важной частью солнечного спектра является область, примыкающая с обеих сторон к 300 нм. [4]

Озоновый слой расположен на высоте от 20 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20 — 25 км. Этот слой атмосферы ( атмосферного воздуха) предохраняет все живые организмы ( растительный мир, животный мир, человека) на Земле от губительного воздействия радиации Солнца ( см.: Советский энциклопедический словарь. [5]

Озоновый слой — это часть атмосферного воздуха, расположенная на высоте от 20 до 50 км, предохраняющая живые организмы от радиационного и ультрафиолетового воздействия. [6]

Озоновый слой рассматривается в качестве одного из основных климатообразующих элементов атмосферы. Активно поглощающий ультрафиолетовое излучение озоновый слой создает оптимальные световой и термический режимы земной поверхности, благоприятные для существования живых организмов на Земле. Концентрация озона в стратосфере непостоянна, увеличиваясь от низких широт к высоким, и подвержена сезонным изменениям с максимумом весной. [7]

Озоновый слой является своеобразным стабилизатором и демпфером в механизме температурного режима атмосферы. Стратосферный слой озона во многом определяет температурный режим атмосферы. На более верхних уровнях атмосферы за счет поглощения коротковолновой части УФ излучения атомами водорода, азота, кислорода их кинетическая энергия возрастает, а, следовательно, возрастает и температура атмосферы. До высот 80 км достигает ослабленная часть УФ излучения Солнца. [8]

Но озоновый слой все еще остается истонченным в связи с продолжительным временем жизни ( в атмосфере) ОРВ, произведенных за прошлые пять десятилетий, и продолжающимся использованием этих веществ. Кроме того, изменение климата, вызванное парниковыми газами, способствует усилению истощения озона. Восстановление озонового слоя, как ожидается, произойдет к середине XXI в. Монреальского протокола будут полностью осуществлены. [9]

А озоновый слой необходимо сохранить. Поэтому в разных странах разрабатываются различные проекты искусственного получения больших количеств озона из кислорода и выпуска его в верхние слои атмосферы. [10]

Уменьшение озонового слоя, средняя толщина которого составляет 2 5 — 3 5 мм, может привести к изменениям облачного покрова Земли, нарушению теплового баланса атмосферы. Рост мощности ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли, может оказать существенное влияние на биологические и геохимические процессы. [11]

Уменьшение озонового слоя только на 1 % приводит к росту на 2 — 8 % заболеваний раком кожи. Ультрафиолетовое излучение ( УФИ) вызывает изменение функций иммунной системы, заболевания глаз и другие отклонения, особенно у светлокожих людей. [12]

Истощение озонового слоя отмечается также над Москвой, Санкт-Петербургом, Верхним и Нижним Поволжьем, Калмыкией, на Урале и в отдельных районах Западной Сибири. [13]

Нарушение озонового слоя: причины и последствия. Стратосферный озон ( озоносфера) расположен на высотах от 10 до 45 км. Толщина слоя, приведенного к нормальному давлению, составляет около 3 мм. [14]

Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7 — 8 км, у экватора — 17 — 18 км, а максимальная высота присутствия озона — 45 — 50 км. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

В каком участке атмосферы находится озоновый слой

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в котором под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца кислород (О2) ионизируется приобретая третий атом кислорода и получается озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) абсорбирует опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущие на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов [1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте 20 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли с шириной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

Озоновый слой (озоносфера) расположен на высоте от 20 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20 — 25 км.

Большое количество озона содержится на высоте 20-25 км.

touch.otvet.mail.ru

Озоновый слой — это… Что такое Озоновый слой?

Озоновый слой в атмосфере Абсорбция ультрафиолетового излучения озоновым слоем

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О₂) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О₂, образуя озон (О₃). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов^[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

История открытия озонового слоя

Открывателями озонового слоя были 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.

Механизм Чепмена

Механизм образования, а также расходования озона был предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.

Реакции образования озона :

О₂ + hν → 2О.

О₂ + O → О₃.

Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.

Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:

О₃ + hν → О₂ + О.

О₃ + O → 2О₂.

Пути гибели озона

Стратосферная химия озона

Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.

Азотный цикл (NO_x):

N₂O + O(¹D) → NO + NO,

О₃ + NO → NO₂ + О₂,

NO₂ + О → NO + О₂.

Водородный цикл (HO_x):

Н₂O + O → OH + OH,

ОН + О₃ → НО₂ + О₂,

НО₂ + О₃ → ОН + 2О₂.

Хлорный цикл (ClO_x):

CFCl₃ + hν → CFCl₂ + Cl,

Cl + O₃ → ClO + O₂,

ClO + O → Cl + O₂.

Доля в расходовании озона различных химических семейств:^[2]

Давление, гПа	азотное	кислородное	водородное	галогеновое
1,31	0,10	0,26	0,41	0,21
3,78	0,50	0,14	0,11	0,25
8,93	0,68	0,11	0,08	0,13
21,9	0,46	0,12	0,19	0,20
55,8	0,12	0,03	0,48	0,14

Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр. Генеральная ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября ежегодным Международным днём охраны озонового слоя.

syzran-fok.ru