Озон. Физика и химия озона. Химия атмосферного озона. Стратосферный озон и особенности его распределения, страница 21

Тропосферный озон имеет в промышленных населенных районах в значительной мере местные источники, стоки и свой цикл жизни. Время жизни молекулы озона в тропосфере составляет  от недель до одного двух месяцев. Максимум его концентрации, измеренной озонозондами, а также наземными и самолетными химическими приборами, приходится на лето, когда при высоком Солнце фотохимические процессы его образования и разрушения наиболее интенсивны. Однако наибольшее значение для формирования летнего сезонного и послеполуденного суточного максимумов концентрации озона имеет, скорее всего, интенсификация вертикального перемешивания  атмосферы и связанный с этим приток озона из верхней тропосферы.

Для измерения концентрации приземного озона используются приборы разных типов. Наибольшее распространение получили химический (основанный на химических реакциях озона с различными веществами) и спектроскопический методы. К первому, в частности, относится так называемый хемилюминесцентный метод определения концентрации озона. Он основывается на регистрации интенсивности оптического излучения, испускаемого в ходе некоторых реакций озона с веществом. Химические методы, базирующиеся на изменении электрического сопротивления раствора при взаимодействии с озоном, как наиболее дешевые, используются  для установки на шарах-зондах, измеряющих вертикальный профиль концентрации озона.

Более совершенные спектрофотометрические методы, в свою очередь, могут быть разделены на локальные и трассовые. Первые измеряют концентрацию озона в воздухе, засасываемом в прибор (оптическую кювету) из строго локального места пространства, и их результаты могут считаться адекватными, если обеспечены условия репрезентативности измерений для значительно больших объемов пространства, особенно протяженных в горизонтальном направлении. Недостатком локальных методов является также невозможность обеспечить доставку воздуха в прибор без каких-либо трудно учитываемых потерь озона.

Трассовые методы более сложны в реализации, но определяют среднюю концентрацию озона на достаточно протяженной трассе, и результаты измерений таким способом менее подвержены случайным флуктуациям из-за неизвестных местных причин. И первый и второй варианты спектрофотометрических методов, как правило, носят абсолютный характер, в том смысле, что не требуют каких-либо дополнительных калибровок посредством сравнений с эталонными приборами, если обеспечены условия, исключающие потери озона при транспортировке в прибор в случае локальных измерений, и выполнение ряда других специальных требований.

В Беларуси на двух станциях мониторинга концентрации приземного озона используются установки для трассовых измерений. В этом случае требования к точности проведения измерений сигналов оказываются менее жесткими, и это сказывается на стоимости аппаратуры.

Загрязнение атмосферы и приземный озон

Приземный озон является типичным загрязнителем атмосферы. Загрязняющими атмосферу примесями являются газы, пары, твердые частицы и радиоактивные вещества, которые ухудшают условия существования организмов и оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Такие вещества всегда присутствуют в атмосфере. Поэтому под  загрязнением атмосферы обычно понимают изменения  привычного состава атмосферы в результате поступления в нее примесей, которые могут быть как антропогенного, так и естественного происхождения.

Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят такие естественные  источники, как вулканы, гейзеры, лесные и степные пожары. Загрязнение тропосферы газами обычно приводит к образованию смога характерного типа. Смог – это относительно новое слово, которое появилось в начале ХХ века для обозначения желтой смеси дыма и тумана – так называемой, «лондонской гороховой похлебки». Позже этот термин употребляли для характеристики задымленных или туманных условий в атмосфере, связанных с ее загрязнением.