Особенности загрязнения стратосферы. Озоновый слой и его разрушение. Защита атмосферы. Мероприятия по охране чистоты атмосферного воздуха

Страницы работы

Содержание работы

4. ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТРАТОСФЕРЫ.                                           

4.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРАТОСФЕРЫ.

Выше тропосферы высотой около 40 км простирается стратосфера. Между ними расположена тропопауза. В разных широтных зонах имеются два или три уровня тропопауз с разрывом по высоте между ними. Воздух в стратосфере разряжен, и он состоит главным образом из атомарного кислорода и азота, влажность невысока. Температура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км постоянна (около-50 градусов Цельсия), а затем начинается ее повышение и на высоте 50 км она достигает +10 градусов. Постоянство, а затем рост температуры в зависимости от высоты приводит сильной статической устойчивости и к подавлению вертикальных движений в стратосфере. Вследствие этого, коэффициент турбулентности диффузии, характеризующий вертикальное перемешивание, примерно на 4 порядка ниже коэффициента турбулентности диффузии, характеризующей горизонтальное перемешивание.

В стратосфере под действием космического излучения и коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца молекулы воздуха ионизируются, в результате чего образуется озон. В соответствии с этим, со стратосферой практически совпадает озоносфера (10-55 км) – слой с повышенной концентрацией озона. Максимальные значения концентрации озона в средних широтах наблюдаются на высоте 20-24 км, в тропиках она наблюдается на высоте 24-27 км, а в высоких широтах опускается до 13-15 км.

Другой характерной особенностью стратосферы являются аэрозольные слои, называемые иногда слоями Юнге. Радиус частиц стратосферного аэрозоля лежит в пределах от 0.01-1мкм. Состав частиц определяется их происхождением – силикаты для аэрозолей, забрасываемые в стратосферу при извержениях вулканов, или серная кислота, образующаяся при фотохимическом окислении проникающих из тропосферы газов – диоксида серы // и карбонилсульфида /COS./. Образование и длительное существование аэрозольных слоев в стратосфере обусловлены, в первую очередь, незначительной скоростью вертикального перемещения. Считается, что, отражая падающее на Землю солнечное излучение, стратосферный аэрозоль может влиять на климат Земли.

4.2.ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ И ЕГО РАЗРУШЕНИЕ.

Озон, являясь изотопом кислорода, входит в состав атмосферы Земли, но его в ней всего одна десятимиллионная. Молекулы озона встречаются и у земной поверхности и на высоте до 80 км, однако, его наибольшая концентрация наблюдается на высоте 20-30 км. В1920 году французские ученые Фабри и Бюиссон впервые определили, что толщина озонового слоя всего 3-4 мм. Именно этот слой, за счет поглощения коротковолнового УФ-излучения Солнца, охраняет все живое на Земле и предопределяет тепловой режим, а также динамику атмосферы. Кроме того, известно, что защитные свойства озонного слоя определяются не только его толщиной, но и углом, под которым солнечная радиация падает на Землю. Из этого следует, что интенсивность коротковолнового УФ-излучения в тропиках больше, чем в других местах земной поверхности. Люди к таким обстоятельствам приспособились. В Японии, Китае,  Вьетнаме весьма распространены широкополые шляпы, прикрывающие голову и плечи. В Мексике – сомбреро и платки на шее. На Тибете и в Средней Азии – войлочные шляпы, чалмы и бараньи шапки, защищающие голову, лицо и шею. Обязателен также длинный халат, рукава которого закрывают кисти рук от солнца.

Как недостаток, так и избыток коротковолнового УФ-излучения отрицательно влияет на все живое. При недостатке излучения замедляется образование витамина «Д», регулирующего кальциевый обмен в организмах животных. А повышенные дозы вызывают у людей ожег открытых участков кожного покрова и сетчатки глаз, разрушение кровяных телец, а также мутацию молекул ДНК.

Ученые США уже прогнозируют, что к 2070 году из-за разрушения озонного слоя число больных раком кожи в их стране может достигнуть 40 миллионов.

Если люди и животные могут сразу не пострадать от повышения ультрафиолетовой радиации, то растение и фитопланктон станут первыми жертвами, так как коротковолновое УФ-излучение подавляет прежде всего фотосинтез.

Помимо чисто антропогенных веществ типа феронов,  в атмосферу поступают и частично антропогенные – криптон 85. Выбросы этого газа результаты ядерных испытаний, они в сотни раз превышают уровень природных выбросов (космическое излучение).

В изданной в 1987 году английскими учеными книге «Стратосфера и озон» делается довольно неутешительный вывод: уже к 2000 году концентрация озона упадет на один процент, а через 50 лет – на 4. Это очень тревожный прогноз, поскольку речь идет о глобальном понижении концентрации озона на всей планете. При этом наибольшего понижении концентрации озона ожидают на полюсах.

Похожие материалы

Информация о работе