Реферат на тему: "Озоновые дыры" - причины возникновения, последствия и пути решения

Общая характеристика

Защитный слой является неотъемлемой частью стратосферы, его высота находится в пределах от 20 до 30 км. Озон представлен кислородной формой, появляющейся под действием солнечного света. Когда сталкиваются молекулы О2, содержащие два атома кислорода, и фотоны УФ-излучения, от кислородной формулы отсоединяется один из атомов и сливается со второй молекулой О2. В результате создается соединение, определяемое как О3.

Существующий озоновый слой много веков назад способствовал тому, что микроорганизмы, приспособившиеся существовать в Мировом океане, переселились на сушу. Впоследствии из них развились высокие жизненные формы. Но уже в ХХ веке учеными определилось начало разрушения озонового слоя, которое привело к появлению опасных дыр в стратосфере. Описываемое вещество представлено газом голубого цвета, имеющим особенный запах. Каждый человек ощущал его после только что прошедшего дождя. Неудивительно, что такой газ звучит в переводе с греческого как «пахнущий».

Понятие и расположение пустот в стратосфере

Дырами принято называть особые образования, в которых наблюдается сниженный уровень озона. На таких участках под действием разных факторов происходит снижение вещества до 30%. В местах дыр ультрафиолетовые лучи в большом количестве проникают на земную поверхность, оказывая негативное влияние на все живые организмы.

Впервые озоновая «прореха» была определена учеными в 1985 году в Антарктиде, над станцией Халли-Бей. В диаметре она достигала порядка 1000 км, а ее высота составляла 24 км. Ученым удалось доказать тот факт, что дыра в стратосфере появлялась каждый год в конце лета, но уже с наступлением зимы она пропадала. В тот период исследователям удалось доказать, что атмосферный озон над Антарктидой сократился на 50% от установленной нормы.

Уже в 2008 году в ходе кратких исследований обозначенной пустоты удалось определить, что она увеличилась до 26 км². Вывод оказался неутешительным: ученые определили, что земная атмосфера вместе со всеми ее живыми организмами пребывает в опасности, гораздо большей, чем предполагалось изначально.

Позже озоновая «прореха» появилась над Арктикой. Сегодня их насчитывается несколько сотен, но самой огромной по-прежнему остается та, что образовалась над Антарктидой. Достоверно установлено, что в период с 1971 года и по настоящее время количество голубого защитного газа снизилось до 7%.

Процесс появления

Из причин возникновения озоновых дыр ученые называют поступление в верхние стратосферные слои веществ типа хлора и брома, характеризующихся разрушающим действием. К этому ведут:

• колоссальные выбросы на промышленных заводах;
• массовая вырубка лесных массивов.

Из-за необдуманной и повсеместной деятельности человека опасные компоненты достигают озонового слоя, где при контакте с солнечным светом подлежат разложению. Получающийся хлор быстро сжигает молекулы голубого защитного газа. На практике доказано, что всего одна молекула опасного хлора существует в атмосфере до 111 лет, повреждая за этот период сотни тысяч аналогичных структур озона.

Известно, что на полюсах Земли в определенные временные периоды наступают полярные ночи, в ходе которых озон не появляется. Резко снижаются температурные показатели, влекущие появление стратосферных облаков с огромным количеством ледяных кристаллов. В результате воздух насыщается молекулярным хлором.

Когда в весеннее время восстанавливается солнечное излучение, связь между микроскопическими частями опасного вещества разрушается. Так и появляются озоновые опасные зоны.

При повышенной выработке солнечных лучей к полюсам планеты направляются воздушные массы с содержанием голубого газа. Он способствует восстановлению образовавшейся дыры.

Основные причины

Дыры в озоновом пласте появляются на фоне ряда факторов. Однако основной причиной считается загрязнение окружающей среды. Помимо хлора, к разрушающим веществам относится бром, кислород, водород, всевозможные продукты горения (появляются в процессе воспламенения разных объектов). Многие опасные компоненты вырабатываются промышленными объектами, которые недобросовестно выполняют свои обязанности и не очищают выбросы.

Непоправимый ущерб защитному природному слою приносят ядерные испытания, результатом которых является выработка энергии в большом количестве. Подобные действия приводят к появлению оксидов азота. Они вступают во взаимосвязь с озоном, приводя к его полному разрушению на молекулярном уровне. Страшный факт: с 1952 до 1971 год из-за ядерных испытаний в атмосферу было выброшено порядка 3 млн тонн оксидов азота.

Причины и последствия озоновых дыр представлены многочисленными полетами реактивных самолетов. Все те же опасные для природы оксиды азота вырабатываются двигателями обозначенных агрегатов, с увеличением мощности которых повышается масса опасных выбрасываемых веществ. Научные данные показывают, что каждый год в атмосферу поступает более 1 млн тонн азота.

Еще одна немаловажная причина представлена нерациональным использованием минеральных удобрений. Поступая в грунт, такие вещества вступают в реакцию с бактериями и другими микроорганизмами. Вырабатываемая в ходе взаимодействия закись азота также поднимается в стратосферу, ухудшая уровень озона.

Последствия природного явления

Возникновение прорех в защитном слое негативно сказывается на здоровье людей, о чем говорят многие представители современной медицины. Так, при существенном снижении озона в воздухе в регионах массово повышаются онкологические болезни, развивается катаракта, ведущая к полной слепоте, существенно снижается работа иммунной системы, что влечет осложнения многих патологий.

Нарушенный защитный слой негативно сказывается на флоре и фауне. Больше всего страдают обитатели верхних океанических пластов:

• водоросли;
• планктон;
• креветки;
• крабы и пр.

В настоящее время существует и функционирует международный договор, которым предусмотрено снижение применения веществ, разрушающих озоновый шар (прежде всего это хлор и бром). Но все же он способен восстанавливаться, хоть и очень долго.

В случае прекращения применения опасных компонентов человечеством уже имеющиеся дыры могут полностью исчезнуть через 100 и более лет.

Возможности по восстановлению

Технический прогресс не стоит на месте. С целью сохранения и расширения защитного слоя в атмосфере разработчики выступили с предложением по использованию специальных летательных аппаратов. Они поднимаются на высоту от 12 до 30 км и распыляют искусственный озон и кислород. Так предпринимаются попытки по сохранению природной защиты над землей. Однако для проведения подобных мер требуются большие финансовые расходы. При этом за один полет выпускается ничтожно малое количество озона, транспортировка которого крайне сложна и опасна.

Описываемое явление тщательно изучается учеными, представляя серьезную угрозу и вызывая неподдельный страх. Отмечена тенденция, что в некоторых промышленных регионах периодически появляются истончения озоновых пластов. Некоторые из них подвергаются положительной динамике по уменьшению в диаметре.

Из официальных документов следует отметить и Монреальский протокол, в соответствии с которым подписавшие его страны должны сокращать использование транспортных средств, совершенствовать производство с целью минимизации вредных выбросов. Большую роль в восстановлении поврежденной атмосферы играет разработка и последующее применение альтернативных энергетических источников.

Если не беречь планету, могут произойти необратимые изменения глобальных масштабов. Благодаря достаточному количеству голубого газа на поверхности Земли задерживается необходимое тепло. При существенных нарушениях изменится погода, и результатом станут продолжительные засухи с нехваткой природных продуктов питания и последующим голодом.