Dov'è lo strato di ozono? Qual è lo strato di ozono e perché la sua distruzione è dannosa?

L’ozonosfera è uno strato dell’atmosfera del nostro pianeta,bloccando la parte più dura dello spettro ultravioletto. Alcuni tipi di luce solare hanno un effetto dannoso sugli organismi viventi. Periodicamente, l'ozonosfera diventa più sottile e in essa compaiono lacune di varie dimensioni. Attraverso i fori risultanti, i raggi pericolosi possono penetrare liberamente sulla superficie della Terra. Dove si trova lo strato di ozono? Cosa si può fare per preservarlo? Questo articolo è dedicato alla discussione di questi problemi di geografia ed ecologia della Terra.

Cos'è l'ozono?

L'ossigeno sulla Terra esiste sotto forma di due semplicicomposti gassosi, fa parte dell'acqua e di un gran numero di altre comuni sostanze inorganiche e organiche (silicati, carbonati, solfati, proteine, carboidrati, grassi). Una delle modificazioni allotropiche più conosciute dell'elemento è la sostanza semplice ossigeno, la sua formula è O₂. La seconda modificazione degli atomi è O (ozono). La formula di questa sostanza è O₃. Le molecole triatomiche si formano in caso di eccesso di energia, ad esempio a causa delle scariche dei fulmini in natura. Successivamente scopriremo cos’è lo strato di ozono terrestre e perché il suo spessore cambia costantemente.

L'ozono in condizioni normali è un gas blu con un aroma acuto e specifico. Il peso molecolare della sostanza è 48 (per confronto - Mr_(aria) = 29). L'odore dell'ozono ricorda un temporale, perché dopo questo fenomeno naturale si formano molecole di O₃ ce ne sono altri nell'aria.Le concentrazioni aumentano non solo dove si trova lo strato di ozono, ma anche in prossimità della superficie terrestre. Questa sostanza chimicamente attiva è tossica per gli organismi viventi, ma si dissocia rapidamente (si disintegra). Nei laboratori e nell'industria sono stati creati dispositivi speciali - gli ozonizzatori - per far passare le scariche elettriche attraverso l'aria o l'ossigeno.

Cos'è lo strato di ozono?

Molecole O₃ hanno un alto contenuto chimico e biologicoattività. L'aggiunta di un terzo atomo all'ossigeno biatomico è accompagnata da un aumento della riserva energetica e da instabilità del composto. L'ozono si scompone facilmente in ossigeno molecolare e in una particella attiva, che ossida vigorosamente altre sostanze e uccide i microrganismi. Ma più spesso, le domande relative al composto maleodorante riguardano il suo accumulo nell’atmosfera sopra la Terra. Cos’è lo strato di ozono e perché la sua distruzione è dannosa?

Direttamente sulla superficie del nostro pianeta è sempre presente una certa quantità di molecole di O₃, ma la concentrazione del composto aumenta con l'altitudine. La formazione di questa sostanza avviene nella stratosfera a causa della radiazione ultravioletta del Sole, che trasporta una grande quantità di energia.

Ozonosfera

C'è una regione dello spazio sopra la Terra dove c'è molto più ozono che in superficie. Ma in generale, il guscio è costituito da molecole di O₃, - sottile e intermittente. Dove si trova lo strato di ozono terrestre o l'ozonosfera del nostro pianeta? L'incoerenza dello spessore di questo schermo ha ripetutamente confuso i ricercatori.

C'è sempre qualche presenza nell'atmosfera terrestredella quantità di ozono, vi sono notevoli fluttuazioni nella sua concentrazione con l'altitudine e nel corso degli anni. Comprenderemo questi problemi dopo aver scoperto la posizione esatta dello schermo protettivo delle molecole di O₃.

Dove si trova lo strato di ozono della Terra?

Notevole aumento del contenuto di molecole di ozonoinizia a una distanza di 10 km e persiste fino a 50 km sopra la Terra. Ma la quantità di materia presente nella troposfera non costituisce uno schermo. Man mano che ci si allontana dalla superficie terrestre, la densità dell'ozono aumenta. I valori massimi si verificano nella stratosfera, la sua regione ad un'altitudine compresa tra 20 e 25 km. Qui le molecole O₃ ne contiene 10 volte di più che sulla superficie della Terra.

Ma perché lo spessore e l'integrità dello strato di ozonopreoccupa gli scienziati e la gente comune? Il boom dello stato dello schermo protettivo è esploso nel secolo scorso. I ricercatori hanno scoperto che lo strato di ozono nell’atmosfera sopra l’Antartide è diventato più sottile. È stata stabilita la causa principale del fenomeno: la dissociazione delle molecole di O₃. La distruzione avviene a seguito dell'influenza combinata di una serie di fattori, il principale dei quali è considerato di origine antropica, associato all'attività umana.

Buchi dell'ozono

Negli ultimi 30-40 anni, gli scienziati ne hanno notato l’emergenzalacune nello schermo protettivo sopra la superficie terrestre. La comunità scientifica è allarmata dalle notizie secondo cui lo strato di ozono, lo scudo della Terra, si sta rapidamente degradando. Tutti i media a metà degli anni ’80 pubblicarono rapporti su un “buco” sopra l’Antartide. I ricercatori hanno notato che questa lacuna nello strato di ozono aumenta in primavera. La ragione principale dell'aumento dei danni è stata identificata nelle sostanze artificiali e sintetiche: i clorofluorocarburi. I gruppi più comuni di questi composti sono i freon o i refrigeranti. Sono note più di 40 sostanze appartenenti a questo gruppo. Provengono da molte fonti perché le applicazioni includono l'industria alimentare, chimica, dei profumi e altre industrie.

I freon contengono, oltre al carbonio e all'idrogeno,include alogeni: fluoro, cloro, talvolta bromo. Un gran numero di tali sostanze vengono utilizzate come refrigeranti nei frigoriferi e nei condizionatori d'aria. I freon stessi sono stabili, ma ad alte temperature e in presenza di agenti chimici attivi entrano in reazioni di ossidazione. Tra i prodotti della reazione possono esserci composti tossici per gli organismi viventi.

I freon e lo schermo dell'ozono

I clorofluorocarburi interagiscono con le molecole di O3e distruggere lo strato protettivo sopra la superficie terrestre. Inizialmente, l'assottigliamento dell'ozonosfera fu scambiato per una fluttuazione naturale del suo spessore, che avviene continuamente. Ma nel tempo, in tutto l'emisfero settentrionale sono stati notati buchi simili al "buco" sopra l'Antartide. Il numero di tali lacune è aumentato rispetto alla prima osservazione, ma sono di dimensioni inferiori rispetto al continente ghiacciato.

Inizialmente, gli scienziati dubitavano di cosa esattamenteI freon causano la distruzione dell'ozono. Si tratta di sostanze ad alto peso molecolare. Come possono raggiungere la stratosfera, dove si trova lo strato di ozono, se sono molto più pesanti dell'ossigeno, dell'azoto e dell'anidride carbonica? Le osservazioni dei flussi ascendenti nell'atmosfera durante un temporale, nonché gli esperimenti condotti, hanno dimostrato la possibilità di penetrazione di varie particelle con aria fino ad un'altezza di 10-20 km sopra la Terra, dove si trova il confine tra troposfera e stratosfera .

Varietà di distruttori di ozono

Gli ossidi entrano anche nella zona di scudo dell'ozonoazoto derivante dalla combustione del carburante nei motori degli aerei supersonici e di vari tipi di veicoli spaziali. L'elenco delle sostanze che distruggono l'atmosfera, lo strato di ozono e le emissioni dei vulcani terrestri è completato. A volte i flussi di gas e polvere raggiungono un'altezza di 10-15 chilometri e si diffondono per centinaia di migliaia di chilometri.

Anche lo smog sui grandi centri industriali e sulle megalopoli contribuisce alla dissociazione delle molecole di O₃ nell'atmosfera.Il motivo dell'aumento delle dimensioni dei buchi dell'ozono è considerato anche l'aumento delle concentrazioni dei cosiddetti gas serra nell'atmosfera in cui si trova lo strato di ozono. Pertanto, il problema ambientale globale del cambiamento climatico è direttamente correlato alle questioni relative alla riduzione dello strato di ozono. Il fatto è che i gas serra contengono sostanze che reagiscono con le molecole di O₃. L'ozono si dissocia, l'atomo di ossigeno provoca l'ossidazione di altri elementi.

Il pericolo di perdere lo scudo di ozono

C’erano lacune nell’ozonosfera prima dei voli spaziali?la comparsa di freon e altri inquinanti atmosferici? Le domande elencate sono discutibili, ma una conclusione suggerisce se stessa: lo strato di ozono dell'atmosfera deve essere studiato e preservato dalla distruzione. Il nostro pianeta senza uno schermo di molecole di O₃ perde la sua protezione dalle dure forze cosmicheraggi di una certa lunghezza, assorbiti da uno strato di sostanza attiva. Se lo scudo di ozono è sottile o assente, i processi vitali essenziali sulla Terra sono compromessi. Un'eccessiva radiazione ultravioletta aumenta il rischio di mutazioni nelle cellule degli organismi viventi.

Protezione dello strato di ozono

Mancanza di dati sullo spessore dello schermo protettivo ini secoli e i millenni passati rendono difficili le previsioni. Cosa succede se l’ozonosfera viene completamente distrutta? Da diversi decenni i medici hanno notato un aumento del numero di persone colpite dal cancro della pelle. Questa è una delle malattie causate da un'eccessiva radiazione ultravioletta.

Nel 1987 si unirono diversi paesiIl Protocollo di Montreal, che prevedeva la riduzione e il divieto totale della produzione di clorofluorocarburi. Questa era solo una delle misure che aiuteranno a preservare lo strato di ozono, lo scudo ultravioletto della Terra. Ma i freon vengono ancora prodotti dall’industria e rilasciati nell’atmosfera. Tuttavia, il rispetto del Protocollo di Montreal ha portato ad una riduzione dei buchi dell’ozono.

Cosa possiamo fare tutti per preservare l’ozonosfera?

I ricercatori suggeriscono che il fullIl ripristino dello scudo protettivo richiederà ancora diversi decenni. Ciò accadrebbe se la sua distruzione intensiva si fermasse, il che solleva molti dubbi. I gas serra continuano a entrare nell'atmosfera, vengono lanciati razzi e altri veicoli spaziali e le flotte di aerei crescono in diversi paesi. Ciò significa che gli scienziati devono ancora sviluppare metodi efficaci per proteggere lo scudo dell’ozono dalla distruzione.

A livello quotidiano, anche ogni persona può farlocontribuire. L’ozono si decomporrà meno se l’aria diventa più pulita e contiene meno polvere, fuliggine e gas di scarico tossici dei veicoli. Per proteggere la sottile ozonosfera è necessario smettere di bruciare i rifiuti e stabilirne lo smaltimento sicuro ovunque. È necessario che i trasporti passino a tipi di carburante più rispettosi dell’ambiente e che diversi tipi di risorse energetiche debbano essere risparmiate ovunque.