Презентація на тему «Озонові діри» (варіант 3)

Озонові діри

Озон
На відміну від інших атмосферних складових озон з'явився в атмосфері винятково хімічним шляхом і є наймолодшим атмосферним компонентом. Практично єдиним джерелом озону в атмосфері є фотодисоціація молекулярного кисню на атоми з наступним швидким присипанням атома до молекули O2 з утворенням молекули озону. Отже, на Землі озон виникає при сильному електричному розряді.
Властивості озону:
- Здатність поглинати біологічно небезпечне ультрафіолетове випромінювання Сонця.
- Озон – найсильніший окислювач (просто кажучи – отрута), тому приземний озон небезпечний.
- Здатність поглинати інфрачервоне випромінювання земної поверхні.
- Здатність прямим і непрямим чином впливати на хімічний склад атмосфери.

Фреони
Фрео́ни група галогеномістких речовин, які киплять при кімнатній температурі, високолеткі, інертні біля поверхні Землі, використовуються в холодильній промисловості і як розпилювачі в аерозольних упаковках. Наприклад, фреон дифлуородихлорометан CF2Cl2 — рідина, що кипить при мінус 29,8°С. Застосовується в холодильних машинах.

Озонова діра — локальне падіння концентрації озону в стратосфері на 10—40%. Причини утворення:
запуски космічних ракет;
літаки;
окиси азоту;
фреони.
Визначення

Історія
Озонова діра діаметром понад 1 000 км вперше була відкрита 1985 року в Південній півкулі над Антарктидою групою британських вчених. Вона з'являлася у серпні і до грудня або січня зникала. Над Північною півкулею в Арктиці утворювалася інша діра, значно менших розмірів.
Озонова діра над Антарктидою 2006 рік

Антарктична «озонова діра»
Антарктична «озонова діра» існує не постійно. Низькі температури антарктичної зими приводять до утворення полярного вихору. Повітря усередині цього вихору рухається здебільшого замкнутими траєкторіями навколо Південного полюса. В цей час полярна область не освітлюється Сонцем, і там озон не утворюється. З настанням літа кількість озону збільшується і знову приходить до норми. Тобто коливання концентрації озону над Антарктикою — сезонні.

Згубна дія фреонів
У стратосфері фреони піддаються фотохімічному розкладу з виділенням іонів хлору, які є каталізатором хімічних реакцій, що руйнують молекули озону.

Наслідки
Негативні: Ослаблення озонового шару посилює потік сонячної радіації на землю і викликає у людей зростання числа ракових утворень шкіри. Також від підвищеного рівня випромінювання страждають рослини і тварини.

Позитивні: Саме завдяки гігантської озонової діри над Антарктидою гальмується процес нагрівання планети.Втім, в даний час озоновий шар на півдні Землі відновлюється та швидкість вітру там знижується. Грунтуючись на цій інформації, фахівці прогнозують поступове потепління в Південній півкулі. Такі висновки зроблені на основі даних метеорологів, що збиралися протягом 20 років.Як стверджують фахівці Наукового комітету досліджень Антарктиди (SCAR), події дійсно пішли б за найпесимістичнішим сценарієм, якби не та сама озонова діра.Але тепер вона, як згадано вище, скорочується, і це може посприяти прискоренню потепління.

Відновлення
Хоча людством були вжито заходи з обмеженню викидів хлор- і бромвмісних фреонів шляхом переходу на інші речовини, наприклад фторвмісні фреони (CFC), процес відновлення озонового шару триватиме декілька десятиріч. Перш за все це зумовлено величезним об'ємом вже накопичених в атмосфері фреонів, які мають час життя десятки і навіть сотні років. Тому затягування озонової діри не варто чекати раніше 2048 року.

Упередження стосовно озоновових дір
Озонова діра повинна розташовуватися над джерелами фреонів: Багато хто не розуміє, чому озонова діра утворюється в Антарктиці, у той час як основні викиди фреонів відбуваються в Північній півкулі. Річ у тому, що фреони добре перемішані в тропосфері і стратосфері. З причини малої реакційної здатності вони практично не витрачаються в нижніх шарах атмосфери і мають термін життя в декілька років або навіть десятиріччя. Тому вони легко досягають верхніх шарів атмосфери.

Фреони дуже важкі, щоб досягти стратосфери: Іноді стверджується, що оскільки молекули фреонів набагато важчі за азот (N2) і кисень (O2), то вони не можуть досягти стратосфери в значних кількостях. Проте атмосферні гази перемішуються повністю, а не розшаровуються або сортуються по вазі.

Озон руйнується тільки над Антарктикою:
Це неправильно, бо рівень озону падає всюди. Це показують результати довготривалих вимірювань концентрації в різних точках планети. Ви можете подивитися на графік зміни концентрації озону над Аросою в Швейцарії ліворуч.

Основні джерела галогенів природні, а не антропогенні:
Є думка, що природні джерела галогенів. Проте природні з'єднання менш стійкі, ніж фреони, наприклад метилхлорид (CH3Cl) має атмосферний час життя всього порядка року, в порівнянні з десятками і сотнями років для фреонів. Тому їх внесок в руйнування стратосферного озону досить малий. Навіть рідкісне за своєю силою виверження вулкана Пінатубо в червні 1991 року викликало падіння рівня озону не за рахунок галогенів, що вивільняються, а за рахунок утворення великої маси сірчанокислих аерозолів (SO42+), поверхня яких каталізувала реакції руйнування озону. На щастя, вже через три роки практично вся маса вулканічних аерозолів була видалена з атмосфери.