Озоновый слой Земли, находящийся на высоте примерно 20-30 км от поверхности планеты, выполняет жизненно важную функцию защиты всего живого от опасного ультрафиолетового излучения Солнца. Но в последние десятилетия ученые бьют тревогу: этот защитный экран стремительно истончается и появляются дыры. Давайте разберемся, из-за чего это происходит и к каким последствиям может привести.
Что такое озоновый слой и зачем он нужен
Озоновый слой представляет собой часть стратосферы, содержащую повышенную концентрацию озона - трехатомной молекулы кислорода (O3). Несмотря на небольшую толщину - около 3 мм в пересчете на условия на поверхности Земли, этот слой выполняет чрезвычайно важную роль фильтра, задерживающего коротковолновое жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца.
"Без озонового экрана жизнь на Земле в том виде, в котором мы ее знаем, была бы невозможна", - считает профессор кафедры физики атмосферы Томского госуниверситета Петр Иванов.
Основные защитные функции озонового слоя:
- Поглощение наиболее опасных для живых организмов лучей с длиной волны менее 300 нм
- Снижение интенсивности УФ-излучения, доходящего до поверхности Земли, в сотни раз
- Регуляция температурного режима атмосферы и поверхности планеты
Когда впервые обнаружили разрушение озонового слоя
Впервые тревожные изменения в озоновом слое были зафиксированы в 1980 году над Антарктидой, где весной стала появляться огромная озоновая дыра. К 1985 году ее площадь достигала почти 30 млн км2, что примерно равно площади Северной Америки.
| Год | Площадь озоновой дыры, млн км2 |
| 1980 | 8 |
| 1985 | 28 |
| 1990 | 40 |
Если обозначить площадь дыры в 1980 году через S1980 = 8 млн км2, а в 1985 через S1985 = 28 млн км2, то средний темп роста дыры составлял:
Троста = (S1985 - S1980) / S1980 * 100% = (28 - 8) / 8 * 100 = 250%
То есть за 5 лет площадь разрушения озонового слоя над Антарктикой увеличилась более чем в 3 раза. Это стало серьезным сигналом об опасных процессах, происходящих в атмосфере планеты.
Основные причины разрушения озонового слоя
Какие же факторы приводят к разрушению озонового слоя Земли и образованию опасных "дыр" в нем? Ученые выделяют несколько ключевых причин.
Выбросы озоноразрушающих веществ
Основная причина разрушения озонового слоя - это попадание в атмосферу так называемых озоноразрушающих веществ (ОРВ). Это соединения, содержащие хлор и бром, которые под действием ультрафиолетового излучения разрушают молекулы озона.
ОРВ широко использовались ранее в промышленности, например в холодильном оборудовании, при производстве пеноматериалов, растворителей и другой продукции. Выбрасываясь в атмосферу, они постепенно мигрируют в верхние слои, где и оказывают губительное воздействие на озон.
Транспорт
Существенный вклад в накопление озоноразрушающих веществ в атмосфере вносит транспорт. Авиация, использующая в системах кондиционирования фреоны, сжигание автомобильного топлива, содержащего свинец - все это приводит к выбросам опасных химикатов.
Космическая деятельность
Запуски ракет также оказывают негативное влияние на озоновый слой. При сгорании ракетного топлива, содержащего перхлораты, образуется хлор, который затем оседает в стратосфере.
"Причины разрушения озонового слоя заключаются еще и в увеличении солнечной активности, изменениях климата, вулканических извержениях, которые также приводят к накоплению озоноразрушающих веществ", - отмечает ведущий научный сотрудник Института физики атмосферы РАН Валерий Смирнов.
Какие конкретно вещества влияют на озоновый слой
Среди озоноразрушающих веществ, о которых мы говорили выше как об одной из ключевых причин разрушения озонового слоя, можно выделить несколько наиболее опасных групп.
Хлорфторуглероды (ХФУ)
Это вещества, которые ранее широко использовались в холодильном оборудовании, системах кондиционирования воздуха, производстве пеноматериалов и аэрозолей. Будучи химически инертными на земле, в стратосфере ХФУ разрушаются с выделением активных атомов хлора, катализирующих разрушение озона.
Галоны
Это группа веществ, применявшихся в огнетушителях и системах пожаротушения. При попадании в стратосферу галоны также выделяют активный хлор и бром, которые разрушают озоновый слой.
Последствия разрушения озонового слоя для людей и планеты
Причины разрушения озонового слоя приводят к негативным последствиям как для здоровья людей, так и для всей биосферы Земли. Давайте разберемся, чем именно опасно истончение озонового экрана.
Увеличение заболеваемости раком кожи
Одно из самых опасных последствий - рост числа онкологических заболеваний кожи, таких как меланома. По данным ВОЗ, за последние десятилетия заболеваемость раком кожи выросла более чем на 80%. Причиной этому послужило увеличение ультрафиолетовой радиации из-за ослабления защитных свойств озонового слоя.
Нарушения зрения
Еще один негативный фактор - увеличение числа нарушений зрения, в том числе возрастной катаракты. Доказано, что избыточное ультрафиолетовое облучение способствует развитию помутнения хрусталика глаза.
Ослабление иммунитета
Дополнительная ультрафиолетовая нагрузка на организм человека из-за ослабления защиты со стороны озонового слоя приводит к снижению иммунитета. Это проявляется в учащении сезонных инфекций, аллергических реакций.
Нарушение экосистем
Помимо прямого вреда здоровью людей, разрушение озонового слоя губительно сказывается и на экосистемах Земли. Избыточный ультрафиолет вызывает мутации и гибель многих живых организмов, что нарушает хрупкое равновесие в природе.
Причины разрушения озонового слоя и их последствия требуют незамедлительных мер по восстановлению защитного озонового экрана планеты, иначе мы рискуем столкнуться с экологической катастрофой глобального масштаба.
Когда появятся первые результаты мероприятий по защите озонового слоя
Несмотря на тревожные тенденции, мировое сообщество предпринимает определенные шаги по защите и восстановлению озонового слоя планеты. Какие меры уже реализуются и что даст их выполнение?
Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой
В 1987 году был подписан данный международный договор, обязывающий страны-участницы поэтапно отказываться от производства и использования озоноразрушающих веществ. Благодаря этому к 2011 году удалось сократить производство таких веществ на 98%.
Кигалийская поправка о постепенном отказе от гидрофторуглеродов
Это дополнение к Монреальскому протоколу было принято в 2016 году. Оно предусматривает отказ в течение нескольких десятилетий от использования гидрофторуглеродов - еще одной группы соединений, опасных для озонового слоя.
Прогноз восстановления озонового экрана
Причины разрушения озонового слоя постепенно устраняются благодаря международным усилиям, и к 2050-2070 годам ожидается полное закрытие озоновых дыр и восстановление слоя до уровня 1980 года, - прогнозирует замгенсека ООН по окружающей среде Мег Сили. Однако для достижения этих целей крайне важно, чтобы все страны без исключения выполняли взятые на себя обязательства в рамках экологических конвенций.
