Озон катмары кайда? Озон катмары деген эмне жана анын бузулушу эмне үчүн зыяндуу?

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-12 10:18

Озоносфера – бул биздин планетанын атмосферасынын ультра кызгылт көк спектрдин эң катуу бөлүгүн жаап турган катмары. Күн нурунун кээ бир түрлөрү тирүү организмдерге терс таасирин тийгизет. Мезгил-мезгили менен озоносфера жукарып, анда ар кандай өлчөмдөгү боштуктар пайда болот. Жер бетинде пайда болгон тешиктерден коркунучтуу нурлар эркин кирип кете алат. Озон катмары кайсы жерде жайгашкан? Аны сактап калуу үчүн эмне кылса болот? Сунушталган макала Жердин географиясынын жана экологиясынын бул проблемаларын талкуулоого арналган.

Озон деген эмне?

Жердеги кычкылтек эки жөнөкөй газ түрүндөгү кошулмалар түрүндө болот, суунун бир бөлүгү жана өтө көп сандагы башка жалпы органикалык эмес жана органикалык заттар (силикаттар, карбонаттар, сульфаттар, белоктор, углеводдор, майлар). Элементтин эң белгилүү аллотропиялык модификацияларынын бири бул жөнөкөй зат кычкылтек, анын формуласы O₂. Атомдордун экинчи модификациясы О (озон) болуп саналат. Бул заттын формуласы O_{3. Үч атомдук молекулалар ашыкча энергия болгондо, мисалы, жаратылышта чагылгандын разрядынын натыйжасында пайда болот. Андан кийин биз Жердин озон катмары эмне экенин, анын калыңдыгы эмне үчүн тынымсыз өзгөрүп турарын билебиз.}

Кадимки шарттарда озон курч, өзгөчө жыты бар көк газ. Заттын молекулалык салмагы 48 (салыштыруу үчүн - Mr_(аба)=29). Озондун жыты чагылганды элестетет, анткени бул табигый кубулуштан кийин абада O_{3 молекулалары көбүрөөк болот. Концентрациясы озон катмары жайгашкан жерде гана эмес, жер бетине жакын жерде да көбөйөт. Бул химиялык активдүү зат тирүү организмдер үчүн уулуу, бирок тез диссоциацияланат (ыдырат). Лабораторияда жана өнөр жайда электрдик разряддарды аба же кычкылтек аркылуу өткөрүү үчүн атайын приборлор – озонизаторлор түзүлдү.}

Озон катмары деген эмне?

O_{3 молекулалары жогорку химиялык жана биологиялык активдүүлүккө ээ. Үчүнчү атомдун эки атомдуу кычкылтекке кошулушу энергия запасынын көбөйүшү жана кошулмалардын туруксуздугу менен коштолот. Озон молекулярдык кычкылтекке жана активдүү бөлүкчөгө оңой ажырайт, ал башка заттарды күчтүү кычкылдандырат жана микроорганизмдерди өлтүрөт. Бирок көбүнчө жыттуу кошулмага байланыштуу суроолор анын Жер үстүндөгү атмосферада топтолушуна тиешелүү. Озон катмары деген эмне жана анын бузулушу эмне үчүн зыяндуу?}

Биздин планетанын бетине жакын жерде ар дайым белгилүү бир сандагы O_{3 молекулалар болот, бирок кошулма концентрациясы бийиктикке жараша көбөйөт. Бул заттын пайда болушу стратосферада Күндүн ультра кызгылт көк нурлануусунан пайда болот, ал энергиянын чоң запасын алып жүрөт.}

Озонфера

БарЖердин үстүндөгү мейкиндиктин аймагы, анда озон жер бетине караганда алда канча көп. Бирок жалпысынан O_{3 молекулаларынан турган кабык жука жана үзгүлтүксүз. Жердин озон катмары же биздин планетанын озоносферасы кайда жайгашкан? Бул экрандын калыңдыгынын өзгөрмөлүүлүгү изилдөөчүлөрдү бир нече жолу чаташтырган.}

Озондун белгилүү бир өлчөмү Жердин атмосферасында дайыма болот, анын концентрациясында бийиктикте жана жылдар бою олуттуу термелүүлөр болот. Биз бул көйгөйлөрдү O_{3 молекулаларынын коргоочу экранынын так жайгашкан жерин тапкандан кийин карайбыз.}

Жердин озон катмары кайда?

Озон молекулаларынын мазмунунун байкаларлык өсүшү 10 км аралыкта башталып, Жерден 50 кмге чейин сакталат. Бирок тропосферадагы заттын көлөмү азырынча экран эмес. Жер бетинен алыстаган сайын озондун тыгыздыгы көбөйөт. Максималдуу чоңдуктар стратосферага, анын 20дан 25 кмге чейинки бийиктиктеги аймагына туура келет. Бул жерде O_{3 молекулалар Жердин бетине караганда 10 эсе көп.}

Бирок озон катмарынын калыңдыгы, бүтүндүгү илимпоздорду жана карапайым адамдарды эмне үчүн тынчсыздандырууда? Коргоочу экрандын абалына байланыштуу бум өткөн кылымда жаралды. Окумуштуулар Антарктиданын үстүндөгү атмосферанын озон катмары жукарып калганын аныкташты. Кубулуштун негизги себеби аныкталган - O_{3 молекулаларынын диссоциацияланышы. Жок кылуу бир катар факторлордун биргелешкен таасиринин натыйжасында пайда болот, алардын ичинен эң башкысы адамзаттын ишмердүүлүгү менен байланышкан антропогендик.}

Озон тешиктери

Акыркы 30-40 жылда окумуштуулар жер бетинин үстүндөгү коргоочу экранда боштуктардын пайда болушун белгилешти. Илимий коомчулук Жердин калканы болгон озон катмарынын тез бузулуп баратканы тууралуу кабарлар кооптонду. 1980-жылдардын орто ченинде бардык ММКлар Антарктиданын үстүндөгү «тешик» жөнүндө кабарларды басып чыгарышкан. Окумуштуулар озон катмарындагы бул боштук жазында көбөйөрүн байкашкан. Зыяндын өсүшүнүн негизги себеби катары жасалма жана синтетикалык заттар – хлорфтор көмүртектери аталды. Бул кошулмалардын кеңири таралган топтору фреондор же муздаткычтар. Бул топко кирген 40тан ашык заттар белгилүү. Колдонмолор тамак-аш, химиялык, парфюмерия жана башка тармактарды камтыгандыктан, алар көп булактардан алынат.

Фреондордун курамына көмүртек жана суутектен тышкары галогендер: фтор, хлор, кээде бром кирет. Мындай заттардын көп саны муздаткычтарда жана кондиционерлерде муздаткыч катары колдонулат. Фреондор өздөрү туруктуу, бирок жогорку температурада жана активдүү химиялык агенттердин катышуусунда кычкылдануу реакцияларына кирет. Реакция продуктулары тирүү организмдерге уулуу болгон кошулмаларды камтышы мүмкүн.

Фреондор жана озон экраны

Хлорфтор көмүртектери O3 молекулалары менен өз ара аракеттенип, жер бетинин үстүндөгү коргоочу катмарды жок кылат. Адегенде озоносферанын жукаруусу анын калыңдыгынын табигый өзгөрүшү катары кабыл алынган, ал дайыма болуп турат. Бирок убакыттын өтүшү менен Антарктиданын үстүндөгү "тешик" сыяктуу тешиктер байкалганбүт Түндүк жарым шарда. Мындай боштуктардын саны биринчи байкоодон бери көбөйдү, бирок алардын көлөмү муздуу континентке караганда кичине.

Башында илимпоздор озондун бузулуу процессине CFC себепкер экенинен күмөн санашкан. Бул чоң молекулалык салмагы бар заттар. Озон катмары кычкылтек, азот жана көмүр кычкыл газынан алда канча оор болсо, алар кантип стратосферага жете алышат? Күн күркүрөгөн учурда атмосферада жогору карай агымдарга байкоо жүргүзүү, ошондой эле эксперименттер тропосфера менен стратосферанын чек арасы жайгашкан Жерден 10-20 км бийиктикке аба менен ар кандай бөлүкчөлөрдүн кирип кетүү мүмкүнчүлүгүн далилдеди.

Озонду бузуучу ар түрдүү

Озондук калканч ошондой эле үндөн ылдам учуучу учактардын жана ар кандай типтеги космостук аппараттардын кыймылдаткычтарында күйүүчү майдын күйүүсүнөн пайда болгон азот оксиддерин алат. Атмосфера, озон катмары жана жер үстүндөгү вулкандардан чыккан эмиссиялар жок кылынган заттардын тизмесин толуктаңыз. Кээде газдардын жана чаңдардын агымдары 10-15 километр бийиктикке жетип, жүз миңдеген километрге жайылып кетет.

Ири өнөр жай борборлорунун жана мегаполистердин үстүндөгү түтүн атмосферадагы O₃ молекулаларынын диссоциацияланышына да салым кошот. Озон тешиктеринин көлөмүнүн көбөйүшүнүн себеби, ошондой эле озон катмары жайгашкан атмосферадагы парник газдарынын концентрациясынын жогорулашы болуп саналат. Ошентип, климаттын өзгөрүшүнүн глобалдуу экологиялык көйгөйү озон катмарынын бузулушуна түздөн-түз байланыштуу. Чынында парник газдары барO_{3 молекулалары менен реакцияга кирген заттар. Озон диссоциацияланат, кычкылтек атому башка элементтердин кычкылданышына себеп болот.}

Озон калканчын жоготуу коркунучу

Космостук учууларга чейин озоносферада боштуктар, фреондордун жана атмосфераны булгоочу башка заттар пайда болгонбу? Жогорудагы суроолор талаш-тартыштуу, бирок бир тыянак өзүн көрсөтүп турат: атмосферанын озон катмарын изилдеп, жок кылуудан сактап калуу керек. O_{3 молекулаларынын экраны жок биздин планета активдүү зат катмары сиңирүүчү белгилүү узундуктагы катуу космостук нурлардан коргонуусун жоготот. Эгерде озондук калкан жука болсо же жок болсо, анда Жердеги негизги жашоо процесстери коркунучта. Ашыкча ультрафиолет нурлануусу тирүү организмдердин клеткаларында мутациялардын пайда болуу коркунучун жогорулатат.}

Озон катмарын коргоо

Өткөн кылымдардагы жана миң жылдыктардагы коргоочу экрандын калыңдыгы боюнча маалыматтардын жоктугу болжолдоолорду кыйындатат. Озоносфера толугу менен кыйраса эмне болот? Бир нече ондогон жылдар бою дарыгерлер тери рагы менен жабыркаган адамдардын санынын көбөйгөнүн белгилешти. Бул ашыкча ультрафиолет нурлануусунан келип чыккан оорулардын бири.

1987-жылы бир нече өлкөлөр Монреаль протоколуна кошулуп, хлорфтор көмүртектерин өндүрүүнү кыскартууну жана толук тыюуну караган. Бул озон катмарын - Жердин ультра кызгылт көк калканчын сактоого жардам бере турган чаралардын бири эле. Бирок фреондор дагы эле өнөр жай тарабынан өндүрүлүп, атмосферага кирет. Бирок, Монреалга ылайык келүүПротокол озон тешиктеринин азайышына алып келди.

Озоносфераны сактап калуу үчүн ар бир адам эмне кыла алат?

Изилдөөчүлөр коргоочу экрандын толук калыбына келтирилиши дагы бир нече ондогон жылдарды талап кылат деп болжолдошууда. Бул көптөгөн күмөндөрдү туудурат, анын интенсивдүү жок кылуу токтогон учурда болуп саналат. Атмосферага парник газдары кирүүсүн улантууда, ракеталар жана башка космостук аппараттар учурулууда, ар кайсы мамлекеттерде учактардын паркы өсүп жатат. Бул илимпоздор озон катмарын бузулуудан коргоонун эффективдүү жолдорун иштеп чыга электигин билдирет.

Күндөлүк деңгээлде ар бир адам өз салымын кошо алат. Эгерде аба тазаланып, чаң, көө жана уулуу транспорт каражаттарынын эмиссиясы азыраак болсо, озон азыраак чирийт. Жука озоносфераны коргоо үчүн таштандыларды күйүүнү токтотуу, аларды бардык жерде коопсуз утилдештирүүнү орнотуу зарыл. Транспортту экологиялык жактан таза отунга өткөрүп, бардык жерде энергия ресурстарынын ар кандай түрлөрүн үнөмдөө керек.