Lo strato di ozono della Terra è perforato dai buchi dell'ozono: l'umanità corre il rischio di una catastrofe globale? Buchi dell’ozono: di chi è la colpa?

Recentemente giornali e riviste sono pieni di articoli sul ruolo dello strato di ozono, in cui le persone sono intimidite da possibili problemi futuri. Puoi sentire gli scienziati parlare dei prossimi cambiamenti climatici, che influenzeranno negativamente tutta la vita sulla Terra. Un potenziale pericolo lontano dall’uomo si trasformerà davvero in eventi così orribili per tutti i terrestri? Quali conseguenze si aspetta l’umanità dalla distruzione dello strato di ozono?

Il processo di formazione e il significato dello strato di ozono

L'ozono è un derivato dell'ossigeno. Mentre si trovano nella stratosfera, le molecole di ossigeno sono esposte chimicamente alla radiazione ultravioletta, dopo di che si scompongono in atomi liberi che, a loro volta, hanno la capacità di combinarsi con altre molecole. Con questa interazione di molecole e atomi di ossigeno con corpi terzi, nasce una nuova sostanza: è così che si forma l'ozono.

Essendo nella stratosfera, influenza il regime termico della Terra e la salute della sua popolazione. In quanto “guardiano” planetario, l’ozono assorbe la radiazione ultravioletta in eccesso. Tuttavia, quando entra in grandi quantità nell’atmosfera inferiore, diventa piuttosto pericoloso per la specie umana.

Una sfortunata scoperta da parte degli scienziati: un buco nell'ozono sopra l'Antartide

Il processo di distruzione dello strato di ozono è stato oggetto di molti dibattiti tra gli scienziati di tutto il mondo fin dalla fine degli anni ’60. In quegli anni gli ambientalisti iniziarono a sollevare il problema delle emissioni nell'atmosfera dei prodotti della combustione sotto forma di vapore acqueo e ossidi di azoto, prodotti dai motori a reazione di razzi e aerei di linea. La preoccupazione è che l’ossido di azoto emesso dagli aerei a 25 chilometri di altitudine, dove si forma lo scudo della Terra, possa distruggere l’ozono. Nel 1985, il British Antarctic Survey registrò una diminuzione del 40% della concentrazione di ozono nell’atmosfera sopra la base di Hally Bay.

Dopo gli scienziati britannici, molti altri ricercatori hanno illuminato questo problema. Sono riusciti a delineare un’area con bassi livelli di ozono già al di fuori del continente meridionale. Per questo motivo ha cominciato a sorgere il problema della formazione del buco dell’ozono. Poco dopo venne scoperto un altro buco nell’ozono, questa volta nell’Artico. Tuttavia, era di dimensioni più piccole, con perdite di ozono fino al 9%.

Sulla base dei risultati della ricerca, gli scienziati hanno calcolato che nel 1979-1990 la concentrazione di questo gas nell’atmosfera terrestre è diminuita di circa il 5%.

Riduzione dello strato di ozono: la comparsa dei buchi dell'ozono

Lo spessore dello strato di ozono può essere di 3-4 mm, i suoi valori massimi si trovano ai poli e i suoi minimi lungo l'equatore. La più alta concentrazione di gas si trova a 25 chilometri nella stratosfera sopra l'Artico. Talvolta si trovano strati densi ad altitudini fino a 70 km, solitamente ai tropici. La troposfera non ha molto ozono perché è altamente suscettibile ai cambiamenti stagionali e a vari tipi di inquinamento.

Non appena la concentrazione del gas diminuisce dell'1%, si verifica immediatamente un aumento dell'intensità della radiazione ultravioletta sopra la superficie terrestre del 2%. L'influenza dei raggi ultravioletti sulle sostanze organiche planetarie è paragonata alle radiazioni ionizzanti.

L’assottigliamento dello strato di ozono potrebbe causare disastri associati al riscaldamento eccessivo, all’aumento della velocità del vento e della circolazione dell’aria, che potrebbero portare alla creazione di nuove aree desertiche e alla riduzione dei rendimenti agricoli.

L'incontro con l'ozono nella vita di tutti i giorni

A volte dopo la pioggia, soprattutto in estate, l’aria diventa insolitamente fresca e piacevole e la gente dice che “odore di ozono”. Questa non è affatto una formulazione figurata. Infatti, una parte dell'ozono raggiunge gli strati inferiori dell'atmosfera con correnti d'aria. Questo tipo di gas è considerato il cosiddetto ozono benefico, che apporta nell'atmosfera una sensazione di straordinaria freschezza. Per lo più tali fenomeni si osservano dopo i temporali.

Tuttavia, esiste anche un tipo di ozono molto dannoso che è estremamente pericoloso per le persone. È prodotto dai gas di scarico e dalle emissioni industriali e, se esposto ai raggi del sole, entra in una reazione fotochimica. Di conseguenza si verifica la formazione del cosiddetto ozono troposferico, estremamente dannoso per la salute umana.

Sostanze che distruggono lo strato di ozono: l'effetto dei freon

Gli scienziati hanno dimostrato che i freon, utilizzati in massa per caricare frigoriferi e condizionatori d'aria, nonché numerose bombolette spray, causano la distruzione dello strato di ozono. Pertanto, risulta che quasi ogni persona ha un ruolo nella distruzione dello strato di ozono.

La causa dei buchi dell'ozono è che le molecole di freon reagiscono con le molecole di ozono. La radiazione solare fa sì che i freon rilascino cloro. Di conseguenza, l'ozono si divide, dando luogo alla formazione di ossigeno atomico e ordinario. Nei luoghi in cui si verificano tali interazioni, si verifica il problema della riduzione dell’ozono e si formano i buchi dell’ozono.

Naturalmente, il danno maggiore allo strato di ozono è causato dalle emissioni industriali, ma anche l'uso domestico di preparati che contengono freon, in un modo o nell'altro, ha un impatto sulla distruzione dell'ozono.

Protezione dello strato di ozono

Dopo che gli scienziati hanno documentato che lo strato di ozono viene ancora distrutto e che compaiono buchi di ozono, i politici hanno iniziato a pensare a preservarlo. Su questi temi si sono svolti consultazioni e incontri in tutto il mondo. Vi hanno preso parte rappresentanti di tutti gli stati con un'industria ben sviluppata.

Così, nel 1985, è stata adottata la Convenzione per la protezione dello strato di ozono. I rappresentanti dei quarantaquattro Stati partecipanti alla conferenza hanno firmato questo documento. Un anno dopo fu firmato un altro importante documento chiamato Protocollo di Montreal. Secondo le sue disposizioni, avrebbe dovuto essere introdotta una restrizione significativa della produzione e del consumo globale di sostanze che riducono lo strato di ozono.

Tuttavia, alcuni Stati non erano disposti a sottoporsi a tali restrizioni. Successivamente sono state determinate quote specifiche per le emissioni pericolose nell'atmosfera per ciascuno Stato.

Protezione dello strato di ozono in Russia

Secondo l'attuale legislazione russa, la protezione giuridica dello strato di ozono è uno dei settori più importanti e prioritari. La legislazione relativa alla protezione ambientale regola un elenco di misure protettive volte a proteggere questo oggetto naturale da vari tipi di danni, inquinamento, distruzione e impoverimento. Pertanto, l’articolo 56 della Legislazione descrive alcune attività legate alla protezione dello strato di ozono del pianeta:

• Organizzazioni per il monitoraggio dell'effetto del buco dell'ozono;
• Controllo continuo sul cambiamento climatico;
• Rigoroso rispetto del quadro normativo sulle emissioni nocive in atmosfera;
• Regolamentare la produzione di composti chimici che distruggono lo strato di ozono;
• Applicazione di sanzioni e punizioni per violazione della legge.

Possibili soluzioni e primi risultati

Dovresti sapere che i buchi dell'ozono non sono un fenomeno permanente. Con la riduzione della quantità di emissioni nocive nell'atmosfera, inizia il graduale restringimento dei buchi dell'ozono: vengono attivate le molecole di ozono delle aree vicine. Tuttavia, allo stesso tempo sorge un altro fattore di rischio: le aree vicine vengono private di una quantità significativa di ozono, gli strati diventano più sottili.

Gli scienziati di tutto il mondo continuano a impegnarsi nella ricerca e sono intimiditi dalle conclusioni desolanti. Hanno calcolato che se la presenza di ozono diminuisse anche solo dell’1% negli strati superiori dell’atmosfera, si registrerebbe un aumento dei tumori della pelle fino al 3-6%. Inoltre, una grande quantità di raggi ultravioletti avrà un effetto negativo sul sistema immunitario delle persone. Diventeranno più vulnerabili a un’ampia varietà di infezioni.

È possibile che ciò possa effettivamente spiegare il fatto che nel 21° secolo il numero di tumori maligni è in aumento. Anche l’aumento dei livelli di radiazioni ultraviolette influisce negativamente sulla natura. Si verifica la distruzione delle cellule nelle piante, inizia il processo di mutazione, a seguito del quale viene prodotto meno ossigeno.

L’umanità riuscirà ad affrontare le sfide future?

Secondo le ultime statistiche, l’umanità si trova ad affrontare una catastrofe globale. Tuttavia, la scienza ha anche resoconti ottimistici. Dopo l'adozione della Convenzione per la protezione dello strato di ozono, tutta l'umanità è stata coinvolta nel problema della preservazione dello strato di ozono. In seguito allo sviluppo di una serie di misure proibitive e protettive, la situazione si è leggermente stabilizzata. Pertanto, alcuni ricercatori sostengono che se tutta l’umanità si impegnasse nella produzione industriale entro limiti ragionevoli, il problema dei buchi dell’ozono potrebbe essere risolto con successo.

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MINISTERO DEI TRASPORTI DELLA FEDERAZIONE RUSSA

SCUOLA SUPERIORE DI AVIAZIONE DI FSOUVPO ULYANOVSK

AVIAZIONE CIVILE (ISTITUTO)

FACOLTÀ DI OPERAZIONI DI VOLO E GESTIONE DEL TRAFFICO AEREO

DIPARTIMENTO DEL PASSOP

ASTRATTO

sul tema:Buchi dell'ozono: causeEconseguenze

Completato da: Bazàrov M.A.

Responsabile: Morozova M.M.

Ul'janovsk 2012

introduzione

1. Ragioni

2. Conseguenze

3. Posizione geografica

4. Il ruolo degli aerei civili e militari nella formazione dei buchi dell'ozono

5. Modi per risolvere i problemi

Conclusione

introduzione

Con l'emergere della civiltà umana, è apparso un nuovo fattore che ha influenzato il destino della natura vivente. Ha raggiunto un potere enorme nel secolo attuale e soprattutto negli ultimi tempi. 5 miliardi di nostri contemporanei hanno un impatto sulla natura della stessa portata che avrebbero potuto avere gli uomini dell'età della pietra se il loro numero fosse stato di 50 miliardi di persone, e la quantità di energia rilasciata viene ricevuta dalla terra dal sole.

Dall'emergere di una società altamente industrializzata, l'intervento pericoloso dell'uomo nella natura è aumentato notevolmente, la portata di questo intervento si è ampliata, è diventato più diversificato e ora minaccia di diventare un pericolo globale per l'umanità.

Il consumo di materie prime non rinnovabili è in aumento, sempre più terreni coltivabili stanno abbandonando l’economia, poiché su di essi vengono costruite città e fabbriche. La biosfera terrestre è attualmente soggetta a un crescente impatto antropico. Allo stesso tempo, si possono identificare molti dei processi più significativi, nessuno dei quali non migliora le condizioni dello spazio aereo del nostro pianeta.

Progredisce anche l’accumulo di anidride carbonica nell’atmosfera. L'ulteriore sviluppo di questo processo rafforzerà la tendenza indesiderata all'aumento della temperatura media annuale del pianeta.

Di conseguenza, davanti alla società si è presentato un dilemma: o rotolare senza pensarci verso la sua inevitabile morte in un'imminente catastrofe ecologica, o trasformare consapevolmente le potenti forze della scienza e della tecnologia create dal genio dell'uomo da un'arma precedentemente rivolta contro la natura e l'uomo stesso, in un'arma di protezione e prosperità, in un'arma di gestione ambientale razionale.

Una vera minaccia di crisi ambientale globale incombe sul mondo, compresa dall'intera popolazione del pianeta, e la vera speranza per la sua prevenzione risiede nella continua educazione ambientale e nell'illuminazione delle persone.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha stabilito che la salute umana dipende per il 20% dall’ereditarietà, per il 20% dall’ambiente, per il 50% dallo stile di vita e per il 10% dalla medicina. In alcune regioni della Russia, entro il 2005, si prevede la seguente dinamica dei fattori che influenzano la salute umana: il ruolo dell'ecologia aumenterà al 40%, l'effetto del fattore genetico aumenterà al 30%, la capacità di mantenere la salute attraverso lo stile di vita scenderà al 25% e il ruolo della medicina scenderà al 5%.

Caratterizzando lo stato attuale dell'ecologia come critico, possiamo identificare le ragioni principali che portano al disastro ambientale: inquinamento, avvelenamento dell'ambiente, impoverimento dell'atmosfera in ossigeno, buchi dell'ozono.

Lo scopo di questo lavoro era quello di riassumere i dati della letteratura sulle cause e le conseguenze della distruzione dello strato di ozono, nonché sui modi per risolvere il problema della formazione dei “buchi dell’ozono”.

Buco dello strato di ozono ambientale

1. Cause

Il buco dell'ozono è un calo locale della concentrazione di ozono nello strato di ozono terrestre. Secondo la teoria generalmente accettata nella comunità scientifica, nella seconda metà del XX secolo, il crescente impatto del fattore antropico sotto forma di rilascio di freon contenenti cloro e bromo ha portato ad un significativo assottigliamento dello strato di ozono .

Secondo un'altra ipotesi, il processo di formazione dei “buchi dell'ozono” potrebbe essere in gran parte naturale e non associato esclusivamente agli effetti dannosi della civiltà umana.

Un buco dell'ozono con un diametro di oltre 1000 km fu scoperto per la prima volta nel 1985, nell'emisfero australe, sopra l'Antartide, da un gruppo di scienziati britannici: J. Shanklin (inglese), J. Farman (inglese), B. Gardiner (inglese ), che ha pubblicato l'articolo corrispondente sulla rivista Nature. Appariva ogni agosto e tra dicembre e gennaio cessava di esistere. Un altro buco si stava formando sopra l’emisfero settentrionale nell’Artico, ma di dimensioni più piccole. In questa fase dello sviluppo umano, gli scienziati di tutto il mondo hanno dimostrato che esiste un numero enorme di buchi dell'ozono sulla Terra. Ma il più pericoloso e il più grande si trova sopra l'Antartide.

Una combinazione di fattori porta ad una diminuzione della concentrazione di ozono nell'atmosfera, il principale dei quali è la morte delle molecole di ozono in reazioni con varie sostanze di origine antropica e naturale, l'assenza di radiazione solare durante l'inverno polare, un clima polare particolarmente stabile vortice che impedisce la penetrazione dell'ozono dalle latitudini subpolari e la formazione di nubi stratosferiche polari (PSC), la cui superficie le cui particelle catalizzano le reazioni di decadimento dell'ozono. Questi fattori sono caratteristici soprattutto dell'Antartide; nell'Artico il vortice polare è molto più debole a causa dell'assenza di una superficie continentale, la temperatura è di diversi gradi più alta che nell'Antartide, e i PSO sono meno comuni e tendono anche a disintegrarsi in Antartide. inizio autunno. Essendo chimicamente attive, le molecole di ozono possono reagire con molti composti inorganici e organici. Le principali sostanze che contribuiscono alla distruzione delle molecole di ozono sono sostanze semplici (atomi di idrogeno, ossigeno, cloro, bromo), inorganici (cloruro di idrogeno, monossido di azoto) e composti organici (metano, fluorocloro e fluorobromofreoni, che liberano atomi di cloro e bromo). . A differenza, ad esempio, degli idrofluorofreoni, che si decompongono in atomi di fluoro, che a loro volta reagiscono rapidamente con l'acqua per formare acido fluoridrico stabile. Pertanto, il fluoro non partecipa alle reazioni di decomposizione dell'ozono. Lo iodio inoltre non distrugge l'ozono stratosferico, poiché le sostanze organiche contenenti iodio vengono quasi completamente consumate nella troposfera. Le principali reazioni che contribuiscono alla distruzione dell'ozono sono riportate nell'articolo sullo strato di ozono.

Il cloro “mangia” sia l’ozono che l’ossigeno atomico a causa di reazioni abbastanza rapide:

O3 + Cl = O2 + ClO

СlO + O = Cl + O2

Inoltre quest'ultima reazione porta alla rigenerazione del cloro attivo. Il cloro, quindi, non viene nemmeno consumato, distruggendo lo strato di ozono.

In estate e in primavera le concentrazioni di ozono aumentano. È sempre più elevato nelle regioni polari che in quelle equatoriali. Inoltre, cambia secondo un ciclo di 11 anni, in coincidenza con il ciclo di attività solare. Tutto questo era già ben noto negli anni ’80. Le osservazioni hanno dimostrato che sopra l’Antartide si verifica una lenta ma costante diminuzione delle concentrazioni di ozono stratosferico di anno in anno. Questo fenomeno fu chiamato “buco dell’ozono” (anche se, ovviamente, non esisteva un buco nel senso proprio del termine).

Successivamente, negli anni '90 del secolo scorso, la stessa diminuzione cominciò a verificarsi anche sull'Artico. Il fenomeno del “buco dell’ozono” antartico non è ancora chiaro: se il “buco” sia sorto a causa dell’inquinamento antropogenico dell’atmosfera o se si tratti di un processo geoastrofisico naturale.

Tra le versioni della formazione dei buchi dell'ozono ci sono:

l'influenza delle particelle emesse durante le esplosioni atomiche;

voli di razzi e aerei ad alta quota;

reazioni con l'ozono di alcune sostanze prodotte da impianti chimici. Si tratta principalmente di idrocarburi clorurati e soprattutto di freon: clorofluorocarburi o idrocarburi in cui tutti o la maggior parte degli atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro e cloro.

I clorofluorocarburi sono ampiamente utilizzati nei moderni frigoriferi domestici e industriali (ecco perché sono chiamati “freon”), nelle bombolette spray, come agenti di lavaggio a secco, per spegnere gli incendi nei trasporti, come agenti schiumogeni, per la sintesi di polimeri. La produzione mondiale di queste sostanze ha raggiunto quasi 1,5 milioni di tonnellate/anno.

Essendo altamente volatili e abbastanza resistenti agli influssi chimici, i clorofluorocarburi entrano nell'atmosfera dopo l'uso e possono rimanervi fino a 75 anni, raggiungendo l'altezza dello strato di ozono. Qui, sotto l'influenza della luce solare, si decompongono, rilasciando cloro atomico, che funge da principale “disturbatore dell'ordine” nello strato di ozono.

2. Conseguenze

Il buco dell'ozono rappresenta un pericolo per gli organismi viventi perché lo strato di ozono protegge la superficie terrestre da dosi eccessive di radiazioni ultraviolette provenienti dal sole. L'indebolimento dello strato di ozono aumenta il flusso di radiazioni solari sulla terra e provoca un aumento del numero di tumori della pelle nelle persone. Anche le piante e gli animali soffrono di maggiori livelli di radiazioni.

L'ozono nella stratosfera protegge la Terra dai distruttivi raggi ultravioletti e solari. La riduzione dello strato di ozono consentirà a una maggiore radiazione solare di raggiungere la superficie terrestre.

Secondo l’Environmental Protection Agency degli Stati Uniti, ogni percentuale di ozono stratosferico perso si traduce in un aumento dall’1,5 al 2% dell’esposizione alle radiazioni solari ultraviolette. Per l'uomo l'aumento dell'intensità della radiazione ultravioletta è pericoloso soprattutto a causa degli effetti della radiazione solare sulla pelle e sugli occhi.

Le radiazioni con lunghezze d'onda nello spettro da 280 a 320 nanometri - i raggi UV, parzialmente bloccati dall'ozono - possono causare un invecchiamento precoce e un aumento del numero di tumori della pelle, nonché danni a piante e animali.

Le radiazioni con una lunghezza d'onda superiore a 320 nanometri, lo spettro UV, praticamente non vengono assorbite dall'ozono e sono effettivamente necessarie all'uomo per formare la vitamina D. Le radiazioni UV con una lunghezza d'onda nello spettro di 200 - 280 nanometri possono causare gravi conseguenze per gli organismi biologici . Tuttavia, la radiazione di questo spettro viene quasi completamente assorbita dall’ozono. Pertanto, il "tallone d'Achille" della vita terrena è la radiazione di uno spettro piuttosto ristretto di onde UV con una lunghezza compresa tra 320 e 280 nanometri. Man mano che le lunghezze d’onda si accorciano, aumenta la loro capacità di danneggiare gli organismi viventi e il DNA. Fortunatamente, la capacità dell'ozono di assorbire la radiazione ultravioletta aumenta al diminuire della lunghezza d'onda della radiazione.

· Aumento dell'incidenza del cancro della pelle.

· Soppressione del sistema immunitario umano.

· Danni agli occhi.

Le radiazioni ultraviolette possono danneggiare la cornea, il tessuto connettivo dell'occhio, il cristallino e la retina. Le radiazioni ultraviolette possono causare fotocheratosi (o cecità da neve), simile a una scottatura solare della cornea o del tessuto connettivo dell'occhio. Secondo gli autori di How to Save Our Skin, la maggiore esposizione alle radiazioni ultraviolette a causa della riduzione dello strato di ozono porterà ad un aumento del numero di persone affette da cataratta. La cataratta copre il cristallino dell'occhio, riducendo l'acuità visiva e può causare cecità.

· Distruzione dei raccolti.

3. Posizione geografica

L'assottigliamento dello strato di ozono cominciò a essere registrato negli anni '70. È diminuito in modo particolarmente significativo sopra l’Antartide, il che ha portato alla nascita dell’espressione comune “buco dell’ozono”. Piccoli buchi si registrano anche nell'emisfero settentrionale, sopra l'Artico, nell'area dei cosmodromi di Plesetsk e Baikonur. Nel 1974, due scienziati dell'Università della California, Mario Molina e Sherward Rowland, ipotizzarono che il fattore principale nella distruzione dell'ozono fossero i gas freon utilizzati nell'industria della refrigerazione e dei profumi. Fattori meno significativi che riducono l’ozono sono i voli di razzi e aerei supersonici.

La posizione dei “buchi dell’ozono” tende a localizzare anomalie magnetiche globali positive. Nell'emisfero meridionale questa è l'Antartico, e nell'emisfero settentrionale è l'anomalia magnetica globale della Siberia orientale. Inoltre, la potenza dell'anomalia siberiana sta crescendo così fortemente che anche a Novosibirsk la componente verticale del campo geomagnetico cresce ogni anno di 30 gamma (nanotesla).

La perdita dello strato di ozono sul bacino artico quest'anno è stata così significativa che per la prima volta nella storia delle osservazioni si può parlare della comparsa di un “buco dell'ozono” simile a quello antartico. Ad altitudini superiori a 20 km, la perdita di ozono è stata di circa l’80%. La probabile causa di questo fenomeno è la persistenza insolitamente lunga di temperature relativamente basse nella stratosfera a queste latitudini.

4. Il ruolo dell'aviazione civile e militare nell'istruzionebuchi dell'ozono

La distruzione dello strato di ozono è facilitata non solo dai freon rilasciati nell'atmosfera e che entrano nella stratosfera. Anche gli ossidi di azoto che si formano durante le esplosioni nucleari contribuiscono alla distruzione dello strato di ozono. Ma gli ossidi di azoto si formano anche nelle camere di combustione dei motori a turbogetto degli aerei ad alta quota. Gli ossidi di azoto si formano dall'azoto e dall'ossigeno che si trovano lì. Più alta è la temperatura, cioè maggiore è la potenza del motore, maggiore è la velocità di formazione degli ossidi di azoto.

Non è solo la potenza del motore di un aereo che conta, ma anche l’altitudine alla quale vola e rilascia ossidi di azoto dannosi per l’ozono. Maggiore è la quantità di protossido di azoto o ossido, più distruttivo è l'ozono.

Si stima che la quantità totale di ossido di azoto emessa nell’atmosfera ogni anno sia pari a 1 miliardo di tonnellate, di cui circa un terzo viene emesso dagli aerei al di sopra del livello medio della tropopausa (11 km). Per quanto riguarda gli aerei, le emissioni più nocive provengono dagli aerei militari, il cui numero ammonta a decine di migliaia. Volano principalmente ad altitudini nello strato di ozono.

5. Modi per risolvere i problemi

Per iniziare il ripristino globale, è necessario ridurre l'accesso all'atmosfera di tutte le sostanze che distruggono molto rapidamente l'ozono e vi rimangono immagazzinate per lungo tempo.

Inoltre, noi - tutte le persone - dobbiamo capirlo e aiutare la natura ad avviare il processo di ripristino dello strato di ozono, sono necessarie nuove piantagioni forestali, smettere di abbattere foreste per altri paesi che per qualche motivo non vogliono abbattere le loro, ma guadagnano soldi dalle nostre foreste.

Per ripristinare lo strato di ozono è necessario ricaricarlo. Inizialmente, a questo scopo, si prevedeva di creare diverse fabbriche di ozono a terra e di "gettare" l'ozono negli strati superiori dell'atmosfera sugli aerei cargo. Tuttavia questo progetto (probabilmente fu il primo progetto per “curare” il pianeta) non venne realizzato.

Una strada diversa quella proposta dal consorzio russo Interozon: produrre ozono direttamente nell'atmosfera. Nel prossimo futuro, insieme alla società tedesca Daza, si prevede di sollevare palloncini con laser a infrarossi ad un'altezza di 15 km, con l'aiuto dei quali potranno produrre ozono dall'ossigeno biatomico.

Se questo esperimento avrà successo, in futuro si prevede di utilizzare l'esperienza della stazione orbitale russa Mir e di creare diverse piattaforme spaziali con fonti di energia e laser ad un'altitudine di 400 km. I raggi laser verranno diretti nella parte centrale dello strato di ozono e lo riempiranno costantemente. La fonte energetica può essere costituita dai pannelli solari. Gli astronauti su queste piattaforme saranno tenuti solo a effettuare ispezioni e riparazioni periodiche.

Conclusione

Il potenziale di impatto umano sulla natura è in costante crescita e ha già raggiunto un livello in cui è possibile causare danni irreparabili alla biosfera. Non è la prima volta che una sostanza considerata a lungo del tutto innocua si rivela estremamente pericolosa. Vent’anni fa quasi nessuno avrebbe potuto immaginare che una normale bomboletta spray potesse rappresentare una seria minaccia per l’intero pianeta. Sfortunatamente, non è sempre possibile prevedere in tempo come questo o quel composto influenzerà la biosfera. Tuttavia, nel caso dei CFC esisteva una tale possibilità: tutte le reazioni chimiche che descrivono il processo di distruzione dell'ozono da parte dei CFC sono estremamente semplici e note da molto tempo. Ma anche dopo la formulazione del problema dei CFC nel 1974, l’unico paese che ha adottato misure per ridurre la produzione di CFC sono stati gli Stati Uniti, e queste misure si sono rivelate del tutto insufficienti. È stata necessaria una dimostrazione sufficientemente forte dei pericoli dei CFC perché si potesse intraprendere un’azione seria su scala globale. Va notato che anche dopo la scoperta del buco dell'ozono la ratifica della Convenzione di Montreal era in pericolo. Forse il problema dei CFC ci insegnerà a trattare con maggiore attenzione e cautela tutte le sostanze che entrano nella biosfera a seguito delle attività umane.

Il problema del cambiamento climatico storico e moderno si è rivelato molto complesso e non trova soluzione negli schemi del determinismo a fattore singolo. Insieme all’aumento della concentrazione di anidride carbonica, giocano un ruolo importante anche i cambiamenti nell’ozonosfera legati all’evoluzione del campo geomagnetico. Lo sviluppo e la sperimentazione di nuove ipotesi sono una condizione necessaria per comprendere i modelli della circolazione atmosferica generale e altri processi geofisici che influenzano la biosfera.

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Queste e altre recenti scoperte scientifiche rafforzano la conclusione di valutazioni precedenti secondo cui la totalità delle prove scientifiche suggerisce che la perdita di ozono osservata alle medie e alte latitudini è principalmente dovuta a composti di origine antropica contenenti cloro e bromo

Testo originale (inglese)

Queste e altre recenti scoperte scientifiche rafforzano la conclusione della valutazione precedente secondo cui il peso delle prove scientifiche suggerisce che le perdite di ozono osservate alle medie e alte latitudini sono in gran parte dovute a composti togenici di origine antropica di cloro e bromo

Secondo un'altra ipotesi, il processo di formazione dei “buchi dell'ozono” potrebbe essere in gran parte naturale e non associato esclusivamente agli effetti dannosi della civiltà umana.

Per determinare i confini del buco dell'ozono, è stato selezionato un livello minimo di ozono atmosferico di 220 unità Dobson.

Nel 2018 l'area del buco dell'ozono sopra l'Antartide era in media di 22,8 milioni di chilometri quadrati (nel 2010-2017 i valori medi annuali variavano da 17,4 a 25,6 milioni di chilometri quadrati, nel 2000-2009 da 12,0 a 26,6 milioni di chilometri quadrati chilometri, nel 1990-1999 - da 18,8 a 25,9 milioni di chilometri quadrati).

Storia [ | ]

Un buco dell'ozono con un diametro di oltre 1000 km fu scoperto per la prima volta nel 1985 nell'emisfero australe, sopra l'Antartide, da un gruppo di scienziati britannici: (Inglese), (Inglese), (Inglese), che ha pubblicato un articolo corrispondente sulla rivista Nature. Appariva ogni agosto e tra dicembre e gennaio cessava di esistere. Nell’emisfero settentrionale, nell’Artico, in autunno e inverno si formano numerosi mini buchi dell’ozono. L'area di tale buco non supera i 2 milioni di km², la sua durata è fino a 7 giorni.

Meccanismo educativo[ | ]

A causa della mancanza di radiazione solare, durante le notti polari non si forma ozono. Niente ultravioletti, niente ozono. Avendo una grande massa, le molecole di ozono affondano sulla superficie della Terra e vengono distrutte, poiché sono instabili a pressione normale.

Rowland e Molina suggerirono che gli atomi di cloro potrebbero causare la distruzione di grandi quantità di ozono nella stratosfera. Le loro scoperte si basavano su un lavoro simile di Paul Joseph Crutzen e Harold Johnstone, che hanno dimostrato che l’ossido di azoto (II) (NO) può accelerare la riduzione dell’ozono.

Una combinazione di fattori porta ad una diminuzione della concentrazione di ozono nell'atmosfera, il principale dei quali è la morte delle molecole di ozono nelle reazioni con varie sostanze di origine antropica e naturale, l'assenza di radiazione solare durante l'inverno polare, una situazione particolarmente vortice polare stabile, che impedisce la penetrazione dell'ozono dalle latitudini subpolari e la formazione di nubi stratosferiche polari (PSC), la cui superficie le particelle catalizzano le reazioni di decadimento dell'ozono. Questi fattori sono caratteristici soprattutto dell'Antartide; nell'Artico il vortice polare è molto più debole a causa dell'assenza di una superficie continentale, la temperatura è di diversi gradi più alta che nell'Antartide, e i PSO sono meno comuni e tendono anche a disintegrarsi in Antartide. inizio autunno. Essendo chimicamente attive, le molecole di ozono possono reagire con molti composti inorganici e organici. Le principali sostanze che contribuiscono alla distruzione delle molecole di ozono sono sostanze semplici (atomi di idrogeno, ossigeno, cloro, bromo), inorganici (cloruro di idrogeno, monossido di azoto) e composti organici (metano, fluorocloro e fluorobromofreoni, che liberano atomi di cloro e bromo). . A differenza, ad esempio, degli idrofluorofreoni, che si decompongono in atomi di fluoro, che a loro volta reagiscono rapidamente con l'acqua, formando acido fluoridrico stabile. Pertanto, il fluoro non partecipa alle reazioni di decomposizione dell'ozono. Lo iodio inoltre non distrugge l'ozono stratosferico, poiché le sostanze organiche contenenti iodio vengono quasi completamente consumate nella troposfera. Le principali reazioni che contribuiscono alla distruzione dell'ozono sono riportate nell'articolo sullo strato di ozono.

Conseguenze [ | ]

L’indebolimento dello strato di ozono aumenta il flusso di radiazioni solari ultraviolette nelle acque oceaniche, portando ad un aumento della mortalità tra gli animali e le piante marine.

Ripristino dello strato di ozono[ | ]

Sebbene l’umanità abbia adottato misure per limitare le emissioni di freon contenenti cloro e bromo passando ad altre sostanze, come i freon contenenti fluoro, il processo di ripristino dello strato di ozono richiederà diversi decenni. Ciò è dovuto innanzitutto all'enorme quantità di freon già accumulati nell'atmosfera, che hanno una durata di decine e persino centinaia di anni. Pertanto, non si dovrebbe prevedere che il buco dell’ozono si chiuderà prima del 2048. Secondo la professoressa Susan Solomon, dal 2000 al 2015, il buco dell’ozono sopra l’Antartide è diminuito all’incirca delle dimensioni dell’India. Secondo la NASA, nel 2000 l'area media annua del buco dell'ozono sopra l'Antartide era di 24,8 milioni di chilometri quadrati, nel 2015 di 25,6 milioni di chilometri quadrati.

Idee sbagliate sul buco dell'ozono[ | ]

Esistono diversi miti diffusi riguardo alla formazione dei buchi dell’ozono. Nonostante la loro natura non scientifica, appaiono spesso nei media [ ] - a volte per ignoranza, a volte sostenuta da sostenitori di teorie del complotto. Alcuni di essi sono elencati di seguito.

Il buco dell’ozono sopra l’Antartide esiste da molto tempo[ | ]

Osservazioni scientifiche sistematiche dello strato di ozono dell'Antartide sono state effettuate dagli anni '20 del XX secolo, ma solo nella seconda metà degli anni '70 è stata scoperta la formazione di un buco dell'ozono antartico “stabile” e il rapido ritmo del suo sviluppo (un aumento delle dimensioni e una diminuzione della concentrazione media di ozono all'interno dei confini del buco) negli anni '80 e '90 fece temere il panico che il punto di non ritorno nell'entità dell'impatto distruttivo di origine antropica sullo strato di ozono fosse già stato raggiunto passato.

I freon sono i principali distruttori dell’ozono[ | ]

Questa affermazione è vera per le medie e alte latitudini. Per il resto, il ciclo del cloro è responsabile solo del 15-25% della perdita di ozono nella stratosfera. Da notare che l’80% del cloro è di origine antropica (per maggiori informazioni sul contributo dei vari cicli vedere l’articolo sullo strato di ozono). Cioè, l’intervento umano aumenta notevolmente il contributo del ciclo del cloro. E con la tendenza esistente ad aumentare la produzione di freon prima dell'entrata in vigore del Protocollo di Montreal (10% all'anno), dal 30 al 50% delle perdite totali di ozono nel 2050 sarebbero dovute all'impatto dei freon. Prima dell’intervento umano, i processi di formazione e distruzione dell’ozono erano in equilibrio. Ma i freon emessi dalle attività umane hanno spostato questo equilibrio verso una diminuzione della concentrazione di ozono. Per quanto riguarda i buchi polari dell’ozono, qui la situazione è completamente diversa. Il meccanismo di distruzione dell'ozono è fondamentalmente diverso rispetto alle latitudini più elevate, la fase chiave è la conversione delle forme inattive di sostanze contenenti alogeni in ossidi, che avviene sulla superficie delle particelle delle nubi stratosferiche polari. Di conseguenza, quasi tutto l'ozono viene distrutto nelle reazioni con gli alogeni, il cloro è responsabile per il 40-50% e il bromo per circa il 20-40%.

La posizione di DuPont[ | ]

DuPont, dopo aver pubblicato i dati sulla partecipazione dei freon alla distruzione dell'ozono stratosferico, ha accolto con ostilità questa teoria e ha speso milioni di dollari in una campagna stampa per proteggere i freon. Il presidente DuPont scrisse in un articolo della Chemical Week del 16 luglio 1975 che la teoria della riduzione dell’ozono era fantascienza, senza senso e senza senso. Oltre a DuPont, numerose aziende in tutto il mondo hanno prodotto e producono vari tipi di freon senza pagamento di royalty.

I freon sono troppo pesanti per raggiungere la stratosfera[ | ]

Talvolta si sostiene che, poiché le molecole di freon sono molto più pesanti dell'azoto e dell'ossigeno, non possono raggiungere la stratosfera in quantità significative. Tuttavia, i gas atmosferici sono completamente miscelati anziché stratificati o suddivisi in base al peso. Le stime dei tempi necessari per la stratificazione diffusiva dei gas nell'atmosfera richiedono tempi dell'ordine di migliaia di anni. Naturalmente, questo è impossibile in un'atmosfera dinamica. I processi di trasferimento di massa verticale, convezione e turbolenza mescolano completamente l'atmosfera al di sotto della turbopausa molto più velocemente. Pertanto, anche i gas pesanti come quelli inerti o i freon sono distribuiti uniformemente nell'atmosfera, raggiungendo anche la stratosfera. Le misurazioni sperimentali delle loro concentrazioni nell'atmosfera lo confermano, vedi, ad esempio, a destra, il grafico della distribuzione del freon CFC-11 per altezza. Le misurazioni mostrano anche che ci vogliono circa cinque anni affinché i gas rilasciati sulla superficie terrestre raggiungano la stratosfera, vedere il secondo grafico a destra. Se i gas nell'atmosfera non si mescolassero, gas pesanti della sua composizione come l'argon e l'anidride carbonica formerebbero uno strato spesso diverse decine di metri sulla superficie della Terra, che renderebbe la superficie della Terra inabitabile. Ma non è vero. Sia il kripton, con massa atomica 84, che l'elio, con massa atomica 4, hanno la stessa concentrazione relativa, sia in prossimità della superficie che fino a 100 km di altitudine. Naturalmente, tutto quanto sopra vale solo per i gas relativamente stabili, come i freon o i gas inerti. Le sostanze che reagiscono e sono soggette a vari influssi fisici, ad esempio si dissolvono nell'acqua, hanno una concentrazione che dipende dall'altitudine.

Le principali fonti di alogeni sono naturali, non antropiche[ | ]

Fonti di cloro nella stratosfera

Si ritiene che le fonti naturali di alogeni, come i vulcani o gli oceani, siano più significative per il processo di distruzione dell'ozono rispetto a quelle prodotte dall'uomo. Senza mettere in discussione il contributo delle fonti naturali al bilancio complessivo degli alogeni, va notato che generalmente non raggiungono la stratosfera perché sono solubili in acqua (principalmente ioni cloruro e acido cloridrico) e vengono lavati via dall'ambiente. atmosfera, cadendo come pioggia sulla terra. Inoltre, i composti naturali sono meno stabili dei freon; ad esempio, il cloruro di metile ha una durata atmosferica di solo circa un anno, rispetto alle decine e centinaia di anni dei freon. Pertanto, il loro contributo alla distruzione dell’ozono stratosferico è piuttosto ridotto. Anche la rara eruzione del Monte Pinatubo nel giugno 1991 provocò un calo dei livelli di ozono non a causa degli alogeni rilasciati, ma a causa della formazione di una grande massa di aerosol di acido solforico, la cui superficie catalizzava reazioni di distruzione dell'ozono. Fortunatamente, dopo soli tre anni, quasi tutta la massa di aerosol vulcanici fu rimossa dall’atmosfera. Pertanto, le eruzioni vulcaniche sono fattori relativamente a breve termine che influenzano lo strato di ozono, a differenza dei freon, che hanno una durata di decine e centinaia di anni.

Il buco dell'ozono deve essere posizionato sopra le sorgenti dei freon[ | ]

Dinamica dei cambiamenti nella dimensione del buco dell'ozono e nella concentrazione di ozono in Antartide per anno

Molte persone non capiscono perché si forma il buco dell’ozono in Antartide mentre le principali emissioni di CFC si verificano nell’emisfero settentrionale. Il fatto è che i freon sono ben miscelati nella troposfera e nella stratosfera. A causa della loro bassa reattività, non vengono praticamente consumati negli strati inferiori dell'atmosfera e hanno una durata di vita di diversi anni o addirittura decenni. Essendo composti molecolari altamente volatili, raggiungono l'atmosfera superiore con relativa facilità.

Lo stesso “buco dell’ozono” antartico non esiste tutto l’anno. Appare a fine inverno - inizio primavera (agosto-settembre) e si manifesta con una notevole diminuzione della concentrazione media di ozono all'interno di una vasta area geografica. Le ragioni per cui si forma il buco dell’ozono in Antartide sono legate al clima locale. Le basse temperature dell'inverno antartico portano alla formazione di un vortice polare. L'aria all'interno di questo vortice si muove principalmente lungo traiettorie chiuse attorno al Polo Sud ed è debolmente miscelata con aria proveniente da altre latitudini. In questo momento, la regione polare non è illuminata dal Sole e, in assenza di irradiazione ultravioletta, l'ozono non si forma, ma precedentemente accumulato viene distrutto (sia a seguito di interazioni con altre sostanze e particelle, sia spontaneamente, poiché l'ozono le molecole sono instabili). Con l'arrivo del giorno polare, la quantità di ozono aumenta gradualmente e ritorna a livelli normali. Cioè, le fluttuazioni della concentrazione di ozono sull’Antartide sono stagionali.

Ma se tracciamo la dinamica dei cambiamenti nella concentrazione di ozono e la dimensione media del buco dell’ozono in media ogni anno negli ultimi decenni, allora c’è una tendenza pronunciata per la concentrazione media di ozono a rientrare in un’area geografica molto vasta.

Fonti e note[ | ]

1. Valutazione scientifica della riduzione dell'ozono: 2006(Inglese) . Estratto il 13 dicembre 2007. Archiviato il 16 febbraio 2012.
2. “La conoscenza è potere” Notizie scientifiche: 27/12/99 (Russo). Estratto il 3 luglio 2007. Archiviato il 16 febbraio 2012.

Dall'ossigeno sotto l'influenza dei raggi ultravioletti. Nell'atmosfera terrestre è presente uno strato di ozono a un'altitudine di circa 25 chilometri: uno strato di questo gas circonda strettamente il nostro pianeta, proteggendolo dalle alte concentrazioni di radiazioni ultraviolette. Se non fosse stato per questo gas, l’intensa radiazione avrebbe potuto uccidere tutta la vita sulla Terra.

Lo strato di ozono è piuttosto sottile e non può proteggere completamente il pianeta dalla penetrazione delle radiazioni, che hanno un effetto dannoso sulla condizione e causano malattie. Ma per molto tempo è bastato a proteggere la Terra dal pericolo.

Negli anni '80 del XX secolo si scoprì che nello strato di ozono ci sono zone in cui il contenuto di questo gas è notevolmente ridotto: i cosiddetti buchi dell'ozono. Il primo buco è stato scoperto sopra l'Antartide da scienziati britannici, sono rimasti stupiti dalla portata del fenomeno: un'area con un diametro di oltre mille chilometri non aveva quasi nessuno strato protettivo ed era esposta a radiazioni ultraviolette più forti.

Successivamente furono scoperti altri buchi dell’ozono, di dimensioni più piccole, ma non per questo meno pericolosi.

Cause della formazione del buco dell'ozono

Il meccanismo di formazione dello strato di ozono nell'atmosfera terrestre è piuttosto complesso e vari motivi possono portare alla sua interruzione. Inizialmente, gli scienziati hanno proposto molte versioni: l'influenza delle particelle formate durante le esplosioni atomiche e l'impatto dell'eruzione del vulcano El Chicon; sono state espresse anche opinioni sulle attività degli alieni.

Le ragioni dell'esaurimento dello strato di ozono possono essere la mancanza di radiazione solare, la formazione di nuvole stratosferiche, vortici polari, ma molto spesso la concentrazione di questo gas diminuisce a causa delle sue reazioni con varie sostanze, che possono essere sia naturali che antropiche . Le molecole vengono distrutte sotto l'influenza di idrogeno, ossigeno, cloro e composti organici. Finora gli scienziati non possono dire in modo inequivocabile se la formazione dei buchi dell’ozono sia causata principalmente dall’attività umana o se sia naturale.

È stato dimostrato che i freon rilasciati durante il funzionamento di molti dispositivi provocano la perdita di ozono alle medie e alte latitudini, ma non influiscono sulla formazione dei buchi polari dell'ozono.

È probabile che una combinazione di molti fattori umani e naturali abbia portato alla formazione dei buchi dell’ozono. Da un lato, l'attività vulcanica è aumentata, dall'altro le persone hanno iniziato a influenzare seriamente la natura: lo strato di ozono può essere danneggiato non solo dal rilascio di freon, ma anche da collisioni con satelliti guasti. Grazie alla diminuzione del numero di vulcani in eruzione dalla fine del XX secolo e alle restrizioni sull'uso dei freon, la situazione ha cominciato a migliorare leggermente: gli scienziati hanno recentemente registrato un piccolo buco sopra l'Antartide. Uno studio più dettagliato sulla riduzione dell'ozono consentirà di prevenire l'emergere di queste aree.

introduzione

1.2 Buco dell'ozono sull'Antartide

2. Principali misure per la tutela dello strato di ozono

3. Regola della complementarità ottimale delle componenti

4. Legge N.F. Reimers sulla distruzione della gerarchia degli ecosistemi

Conclusione

Elenco della letteratura usata

introduzione

La moderna atmosfera di ossigeno della Terra è un fenomeno unico tra i pianeti del sistema solare e questa caratteristica è associata alla presenza della vita sul nostro pianeta.

Il problema ambientale è senza dubbio il più importante per le persone oggi. La realtà di una catastrofe ambientale è indicata dalla distruzione dello strato di ozono terrestre. L'ozono è una forma triatomica di ossigeno, formata negli strati superiori dell'atmosfera sotto l'influenza della radiazione ultravioletta dura (a onde corte) proveniente dal sole.

Oggi l'ozono preoccupa tutti, anche quelli che prima non sospettavano l'esistenza di uno strato di ozono nell'atmosfera, ma credevano solo che l'odore dell'ozono fosse un segno di aria fresca. (Non per niente ozono significa "odore" in greco.) Questo interesse è comprensibile: stiamo parlando del futuro dell'intera biosfera terrestre, compreso l'uomo stesso. Attualmente è necessario prendere alcune decisioni vincolanti per tutti che ci consentirebbero di preservare lo strato di ozono. Ma affinché queste decisioni siano corrette, abbiamo bisogno di informazioni complete sui fattori che modificano la quantità di ozono nell’atmosfera terrestre, nonché sulle proprietà dell’ozono e su come reagisce esattamente a questi fattori.

1. Buchi dell'ozono e cause della loro comparsa

Lo strato di ozono è un'ampia fascia atmosferica che si estende da 10 a 50 km sopra la superficie terrestre. Chimicamente, l'ozono è una molecola composta da tre atomi di ossigeno (una molecola di ossigeno contiene due atomi). La concentrazione di ozono nell'atmosfera è molto bassa e piccoli cambiamenti nella quantità di ozono portano a grandi cambiamenti nell'intensità della radiazione ultravioletta che raggiunge la superficie terrestre. A differenza dell’ossigeno normale, l’ozono è instabile; si trasforma facilmente nella forma biatomica e stabile dell’ossigeno. L’ozono è un agente ossidante molto più forte dell’ossigeno e questo lo rende capace di uccidere i batteri e inibire la crescita e lo sviluppo delle piante. Tuttavia, a causa della sua bassa concentrazione negli strati superficiali dell'aria in condizioni normali, queste caratteristiche non hanno praticamente alcun effetto sullo stato dei sistemi viventi.

Molto più importante è l'altra sua proprietà, che rende questo gas assolutamente necessario per tutta la vita sulla terra. Questa proprietà è la capacità dell'ozono di assorbire la radiazione ultravioletta (UV) dura (onde corte) proveniente dal sole. I quanti UV duri hanno energia sufficiente per rompere alcuni legami chimici, quindi sono classificati come radiazioni ionizzanti. Come altre radiazioni di questo tipo, i raggi X e le radiazioni gamma, provoca numerosi disturbi nelle cellule degli organismi viventi. L'ozono si forma sotto l'influenza della radiazione solare ad alta energia, che stimola la reazione tra O 2 e atomi di ossigeno liberi. Se esposto a radiazioni moderate, si disintegra, assorbendo l'energia di queste radiazioni. Pertanto, questo processo ciclico “mangia” pericolose radiazioni ultraviolette.

Le molecole di ozono, come l'ossigeno, sono elettricamente neutre, cioè non trasportano alcuna carica elettrica. Pertanto, il campo magnetico terrestre stesso non influenza la distribuzione dell'ozono nell'atmosfera. Lo strato superiore dell'atmosfera, la ionosfera, coincide praticamente con lo strato di ozono.

Nelle zone polari, dove le linee del campo magnetico terrestre si chiudono sulla sua superficie, le distorsioni della ionosfera sono molto significative. Il numero di ioni, compreso l'ossigeno ionizzato, negli strati superiori dell'atmosfera delle zone polari è ridotto. Ma la ragione principale del basso contenuto di ozono nella regione polare è la bassa intensità della radiazione solare, che cade anche durante il giorno polare con piccoli angoli rispetto all'orizzonte, mentre durante la notte polare è completamente assente. L’area dei “buchi” polari nello strato di ozono è un indicatore affidabile dei cambiamenti nel contenuto totale di ozono nell’atmosfera.

Il contenuto di ozono nell’atmosfera fluttua per molte ragioni naturali. Le fluttuazioni periodiche sono associate ai cicli di attività solare; Molti componenti dei gas vulcanici sono in grado di distruggere l'ozono, quindi un aumento dell'attività vulcanica porta ad una diminuzione della sua concentrazione. A causa delle elevate velocità dei flussi d’aria nella stratosfera, simili a quelle di un uragano, le sostanze che distruggono lo strato di ozono vengono trasportate su vaste aree. Non vengono trasportati solo i distruttori di ozono, ma anche l’ozono stesso, quindi i disturbi nella concentrazione di ozono si diffondono rapidamente su vaste aree e i piccoli “buchi” locali nello scudo di ozono, causati, ad esempio, dal lancio di un razzo, vengono chiusi in tempi relativamente brevi. Solo nelle regioni polari l’aria è inattiva, per cui la scomparsa dell’ozono non è compensata dalla sua importazione da altre latitudini, e i “buchi dell’ozono” polari, soprattutto al Polo Sud, sono molto stabili.

1.1 Fonti di riduzione dell'ozono

Tra i distruttori dello strato di ozono ricordiamo:

1) Freon.

L'ozono viene distrutto dai composti del cloro detti freon, i quali, distrutti anche dalle radiazioni solari, liberano cloro, che “strappa” il “terzo” atomo dalle molecole di ozono. Il cloro non forma composti, ma funge da catalizzatore di “rottura”. Pertanto, un atomo di cloro può “distruggere” una grande quantità di ozono. Si ritiene che i composti del cloro possano rimanere nell'atmosfera da 50 a 1500 anni (a seconda della composizione della sostanza) della Terra. L'osservazione dello strato di ozono del pianeta è stata effettuata dalle spedizioni antartiche a partire dalla metà degli anni '50.

Il buco dell’ozono sopra l’Antartide, che aumenta in primavera e diminuisce in autunno, è stato scoperto nel 1985. La scoperta dei meteorologi ha causato una catena di conseguenze economiche. Il fatto è che l'esistenza del “buco” è stata attribuita all'industria chimica, che produce sostanze contenenti freon che contribuiscono alla distruzione dell'ozono (dai deodoranti alle unità di refrigerazione).

Non c’è consenso sulla questione di quanto gli esseri umani siano responsabili della formazione dei “buchi dell’ozono”.

Da un lato sì, decisamente colpevole. La produzione di composti che portano alla riduzione dell’ozono dovrebbe essere ridotta al minimo, o meglio ancora arrestata del tutto. Abbandonare cioè un intero settore industriale dal fatturato di molti miliardi di dollari. E se non rifiuti, trasferiscilo su binari "sicuri", il che costa anche denaro.

Il punto di vista degli scettici: l'influenza umana sui processi atmosferici, nonostante tutta la sua distruttività a livello locale, è trascurabile su scala planetaria. La campagna anti-freon dei “verdi” ha uno sfondo economico e politico del tutto trasparente: con il suo aiuto, le grandi società americane (DuPont, per esempio) stanno strangolando i loro concorrenti stranieri, imponendo accordi sulla “protezione ambientale” a livello statale e introducendo con la forza una nuova fase tecnologica alla quale gli Stati economicamente più deboli non sono in grado di resistere.

2) Velivoli ad alta quota.

La distruzione dello strato di ozono è facilitata non solo dai freon rilasciati nell'atmosfera e che entrano nella stratosfera. Anche gli ossidi di azoto che si formano durante le esplosioni nucleari contribuiscono alla distruzione dello strato di ozono. Ma gli ossidi di azoto si formano anche nelle camere di combustione dei motori a turbogetto degli aerei ad alta quota. Gli ossidi di azoto si formano dall'azoto e dall'ossigeno che si trovano lì. Più alta è la temperatura, cioè maggiore è la potenza del motore, maggiore è la velocità di formazione degli ossidi di azoto.

Non è solo la potenza del motore di un aereo che conta, ma anche l’altitudine alla quale vola e rilascia ossidi di azoto dannosi per l’ozono. Maggiore è la quantità di protossido di azoto o ossido, più distruttivo è l'ozono.

Si stima che la quantità totale di ossido di azoto emessa nell’atmosfera ogni anno sia pari a 1 miliardo di tonnellate, di cui circa un terzo viene emesso dagli aerei al di sopra del livello medio della tropopausa (11 km). Per quanto riguarda gli aerei, le emissioni più nocive provengono dagli aerei militari, il cui numero ammonta a decine di migliaia. Volano principalmente ad altitudini nello strato di ozono.

3) Concimi minerali.

L'ozono nella stratosfera può anche diminuire a causa del fatto che nella stratosfera entra il protossido di azoto N2O, che si forma durante la denitrificazione dell'azoto legato dai batteri del suolo. La stessa denitrificazione dell'azoto fisso viene effettuata anche dai microrganismi nello strato superiore degli oceani e dei mari. Il processo di denitrificazione è direttamente correlato alla quantità di azoto fisso nel terreno. Pertanto, potete essere sicuri che con l'aumento della quantità di fertilizzanti minerali applicati al terreno, anche la quantità di protossido di azoto N2O formato aumenterà nella stessa misura.Inoltre, gli ossidi di azoto si formano dal protossido di azoto, che porta alla distruzione dell’ozono stratosferico.

4) Esplosioni nucleari.

Le esplosioni nucleari rilasciano molta energia sotto forma di calore. Una temperatura di 6000 0 K viene stabilita entro pochi secondi dopo un'esplosione nucleare. Questa è l'energia della palla di fuoco. In un'atmosfera altamente riscaldata si verificano trasformazioni di sostanze chimiche che non si verificano in condizioni normali o procedono molto lentamente. Per quanto riguarda l'ozono e la sua scomparsa, i più pericolosi sono gli ossidi di azoto formati durante queste trasformazioni. Pertanto, durante il periodo dal 1952 al 1971, a seguito di esplosioni nucleari, si formarono nell'atmosfera circa 3 milioni di tonnellate di ossidi di azoto. Il loro ulteriore destino è il seguente: a causa della miscelazione atmosferica, finiscono a diverse altezze, compresa l'atmosfera. Lì entrano in reazioni chimiche con la partecipazione dell'ozono, portando alla sua distruzione.

5) Combustione del carburante.