В отличие от природных соединений хлора, такие искусственно производимые галогенуглероды как хлорфторуглероды (ХФУ) и четыреххлористый углерод нерастворимы в воде, поэтому они не вымываются из нижней атмосферы и достигают высот стратосферы.
Измерения показали, что поднимающиеся в стратосферу хлорсодержащие вещества являются преимущественно «рукотворными» соединениями типа ХФУ, четыреххлористого углерода, гидрохлорфторуглеродов с небольшой примесью соляной кислоты и метилхлорида, которые частично имеют естественное происхождение. Исследователи определили содержание в стратосфере практически всех известных газов, содержащих хлор. Было установлено, что выбросы промышленно производимых галогенуглеродов плюс намного меньший вклад природных источников как раз соответствуют всему количеству стратосферного хлора. И, наконец, показано, что увеличение количества хлора в стратосфере, зафиксированное в период с 1980 по 1998гг., соответствует известному приросту производства галогенуглеродов за этот период.
Насколько такие естественные причины, как изменение активности Солнца и извержения вулканов, ответственны за наблюдаемые изменения в озоносфере?
Хотя некоторые силы природы могут вызывать флуктуации в глобальном содержании озона в атмосфере, нет очевидных указаний, что они могут обусловить наблюдаемый долговременной тренд в истощении озоносферы.
Образование стратосферного озона инициируется солнечным ультрафиолетовым излучением. Естественно, что эффективность этого излучения влияет на скорость, с которой образуется озон. Энергия, испускаемая Солнцем в виде электромагнитного излучения и заряженных частиц, меняется во времени. Наиболее сильные изменения происходят с периодичностью в 11 лет (известный 11-летний цикл количества солнечных пятен). Наблюдения в течение нескольких таких циклов показали, что глобальное количество озона меняется в пределах типичного цикла всего на 1-2%, в то время как наблюдаемый тренд уменьшения озона в атмосфере значительно больше по величине и постоянен по направлению.
Аналогичная ситуация имеет место и с извержениями вулканов. Последние забрасывают частицы различных химических соединений непосредственно до высот озонового слоя. Однако сами по себе вулканические частицы не могут воздействовать на озон. Только в результате взаимодействия находящихся в стратосфере атомов хлора с поверхностью этих частиц активизируются процессы разрушения озона. Поскольку заброшенные в стратосферу продукты вулканических извержений постепенно (в течение 2-5 лет) выводятся из нее, обусловленное ими воздействие на озоновый слой носит временный характер и не может влиять на наблюдаемый долговременной тренд. Именно таковы эффекты всех сильных произошедших в последние 35 лет извержений вулканов.
Сложнее обстоит дело с влиянием изменения климата на глобальное содержание озона в атмосфере. Основной земной генератор озона находится в атмосфере экваториальной полосы, откуда «произведенный» озон разносится воздушными течениями к полярным районам. Изменения в характере этих течений могут существенно повлиять на величину общей массы озона, поскольку последний не может до бесконечности накапливаться и сохраняться в атмосфере над экватором. Наблюдаемое в последние годы замедление скорости деградации озонового слоя противоречит прогнозам, сделанным ранее на основании оценок количества попадающего в стратосферу антропогенного хлора, и, возможно, обусловлено устойчивыми глобальными изменениями в динамике атмосферы. Если так, то в ближайшие годы мы заметим и другие (уже климатические) последствия таких изменений.
Приводит ли истощение озонового слоя к увеличению уровня ультрафиолетового излучения у поверхности Земли?
Молекулы озона, находящиеся в атмосфере, эффективно поглощают ультрафиолетовое солнечное излучение. Поэтому, истощение озонового слоя ослабляет поглощение и ведет к повышению уровня ультрафиолета у поверхности Земли.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.