Onde está a camada de ozônio? O que é a camada de ozônio e por que sua destruição é prejudicial?

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificação: 2024-02-12 11:57

A ozonosfera é a camada da atmosfera do nosso planeta que bloqueia a parte mais dura do espectro ultravioleta. Alguns tipos de luz solar têm um efeito prejudicial sobre os organismos vivos. Periodicamente, a ozonosfera se torna mais fina, lacunas de vários tamanhos aparecem nela. Raios perigosos podem penetrar livremente pelos buracos que apareceram na superfície da Terra. Onde está localizada a camada de ozônio? O que pode ser feito para salvá-lo? O artigo proposto é dedicado à discussão desses problemas de geografia e ecologia da Terra.

O que é ozônio?

Oxigênio na Terra existe na forma de dois compostos gasosos simples, faz parte da água e um número muito grande de outras substâncias inorgânicas e orgânicas comuns (silicatos, carbonatos, sulfatos, proteínas, carboidratos, gorduras). Uma das modificações alotrópicas mais conhecidas do elemento é a substância simples oxigênio, sua fórmula é O₂. A segunda modificação de átomos é O (ozônio). A fórmula para esta substância é O_{3. Moléculas triatômicas são formadas quando há excesso de energia, por exemplo, como resultado de descargas de raios na natureza. A seguir, descobriremos o que é a camada de ozônio da Terra, por que sua espessura está mudando constantemente.}

O ozônio em condições normais é um gás azul com um aroma acentuado e específico. O peso molecular da substância é 48 (para comparação - Mr_(ar)=29). O cheiro de ozônio lembra uma tempestade, pois depois desse fenômeno natural, há mais moléculas de O_{3 no ar. A concentração aumenta não apenas onde a camada de ozônio está localizada, mas também perto da superfície da Terra. Esta substância quimicamente ativa é tóxica para os organismos vivos, mas rapidamente se dissocia (decompõe-se). No laboratório e na indústria, foram criados dispositivos especiais - ozonizadores - para a passagem de descargas elétricas através do ar ou oxigênio.}

O que é a camada de ozônio?

O_{3 moléculas têm alta atividade química e biológica. A ligação do terceiro átomo ao oxigênio diatômico é acompanhada por um aumento na reserva de energia e pela instabilidade do composto. O ozônio se decompõe facilmente em oxigênio molecular e uma partícula ativa, que oxida vigorosamente outras substâncias e mata microorganismos. Mas, mais frequentemente, as questões relacionadas ao composto odorífero dizem respeito ao seu acúmulo na atmosfera acima da Terra. O que é a camada de ozônio e por que sua destruição é prejudicial?}

Há sempre uma certa quantidade de O_{3 moléculas perto da superfície do nosso planeta, mas a concentração do composto aumenta com a altura. A formação desta substância ocorre na estratosfera devido à radiação ultravioleta do Sol, que carrega um grande suprimento de energia.}

Ozonesphere

Existeuma região do espaço acima da Terra onde há muito mais ozônio do que na superfície. Mas, em geral, a casca, composta por moléculas O_{3, é fina e descontínua. Onde está localizada a camada de ozônio da Terra ou a ozonosfera do nosso planeta? A variabilidade na espessura desta tela confundiu repetidamente os pesquisadores.}

Uma certa quantidade de ozônio está sempre presente na atmosfera terrestre, havendo flutuações significativas em sua concentração com a altura e com o passar dos anos. Analisaremos esses problemas depois de descobrirmos a localização exata da tela protetora de moléculas O_3.

Onde está a camada de ozônio da Terra?

Um aumento notável no conteúdo de moléculas de ozônio começa a uma distância de 10 km e persiste até 50 km acima da Terra. Mas a quantidade de matéria que está presente na troposfera ainda não é uma tela. À medida que você se afasta da superfície da Terra, a densidade do ozônio aumenta. Os valores máximos caem na estratosfera, sua região a uma altitude de 20 a 25 km. Existem 10 vezes mais moléculas O_{3 aqui do que na superfície da Terra.}

Mas por que a espessura e a integridade da camada de ozônio preocupam cientistas e pessoas comuns? Um boom sobre o estado da tela de proteção eclodiu no século passado. Pesquisadores descobriram que a camada de ozônio da atmosfera sobre a Antártida se tornou mais fina. A principal causa do fenômeno foi estabelecida - a dissociação de moléculas O_{3 moléculas. A destruição ocorre como resultado do efeito combinado de uma série de fatores, sendo o principal deles o antropogênico, associado às atividades da humanidade.}

buracos de ozônio

Nos últimos 30-40 anos, os cientistas notaram o aparecimento de lacunas na tela protetora acima da superfície da Terra. A comunidade científica tem se alarmado com relatos de que a camada de ozônio, o escudo da Terra, está se degradando rapidamente. Todos os meios de comunicação em meados da década de 1980 publicaram relatos de um "buraco" sobre a Antártida. Os pesquisadores notaram que essa lacuna na camada de ozônio aumenta na primavera. A principal razão para o crescimento dos danos foi chamada de substâncias artificiais e sintéticas - clorofluorocarbonos. Os grupos mais comuns desses compostos são freons ou refrigerantes. São conhecidas mais de 40 substâncias pertencentes a este grupo. Eles vêm de muitas fontes porque as aplicações incluem alimentos, produtos químicos, perfumes e outras indústrias.

A composição dos freons, além de carbono e hidrogênio, inclui halogênios: flúor, cloro, às vezes bromo. Um grande número dessas substâncias é usado como refrigerante em refrigeradores e condicionadores de ar. Os próprios freons são estáveis, mas em altas temperaturas e na presença de agentes químicos ativos, eles entram em reações de oxidação. Os produtos da reação podem incluir compostos tóxicos para os organismos vivos.

Freons e tela de ozônio

Clorofluorcarbonos interagem com moléculas de O3 e destroem a camada protetora acima da superfície da Terra. A princípio, o afinamento da ozonosfera foi tomado como uma flutuação natural em sua espessura, o que acontece o tempo todo. Mas com o tempo, buracos como o "buraco" sobre a Antártida foram notadosem todo o Hemisfério Norte. O número dessas lacunas aumentou desde a primeira observação, mas elas são menores em tamanho do que no continente gelado.

Inicialmente, os cientistas duvidaram que fossem os CFCs que causassem o processo de destruição do ozônio. Estas são substâncias com um grande peso molecular. Como eles podem chegar à estratosfera, onde está localizada a camada de ozônio, se é muito mais pesada que oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono? Observações de fluxos ascendentes na atmosfera durante uma tempestade, bem como experimentos, provaram a possibilidade de penetração de várias partículas com ar a uma altura de 10 a 20 km acima da Terra, onde está localizado o limite da troposfera e da estratosfera.

Variedade de destruidores de ozônio

O escudo de ozônio também recebe óxidos de nitrogênio resultantes da combustão de combustível nos motores de aeronaves supersônicas e diversos tipos de naves espaciais. Complemente a lista de substâncias das quais a atmosfera, a camada de ozônio e as emissões dos vulcões terrestres são destruídas. Às vezes, os fluxos de gases e poeira atingem uma altura de 10 a 15 quilômetros e se espalham por centenas de milhares de quilômetros.

Smog sobre grandes centros industriais e megacidades também contribui para a dissociação de moléculas O₃ na atmosfera. A razão para o aumento do tamanho dos buracos de ozônio também é considerada um aumento nas concentrações dos chamados gases de efeito estufa na atmosfera, onde está localizada a camada de ozônio. Assim, o problema ambiental global das mudanças climáticas está diretamente relacionado às questões da destruição da camada de ozônio. O fato é que os gases de efeito estufa contêmsubstâncias que reagem com moléculas O_{3. O ozônio se dissocia, o átomo de oxigênio faz com que outros elementos se oxidem.}

Perigo de perder o escudo de ozônio

Havia lacunas na ozonosfera antes dos voos espaciais, o aparecimento de freons e outros poluentes atmosféricos? As questões acima são discutíveis, mas uma conclusão se impõe: a camada de ozônio da atmosfera deve ser estudada e preservada da destruição. Nosso planeta sem tela de moléculas O_{3 perde sua proteção contra raios cósmicos duros de um certo comprimento absorvidos pela camada de substância ativa. Se o escudo de ozônio for fino ou ausente, os processos básicos da vida na Terra estarão em perigo. A radiação ultravioleta excessiva aumenta o risco de mutações nas células dos organismos vivos.}

Proteção da camada de ozônio

A f alta de dados sobre a espessura da tela de proteção nos últimos séculos e milênios dificulta as previsões. O que acontece se a ozonosfera colapsar completamente? Por várias décadas, os médicos notaram um aumento no número de pessoas afetadas pelo câncer de pele. Esta é uma das doenças causadas pelo excesso de radiação ultravioleta.

Em 1987, vários países aderiram ao Protocolo de Montreal, que previa a redução e proibição total da produção de clorofluorcarbonos. Essa foi apenas uma das medidas que vão ajudar a preservar a camada de ozônio – o escudo ultravioleta da Terra. Mas os freons ainda são produzidos pela indústria e entram na atmosfera. No entanto, a conformidade com o MontrealProtocolo levou à redução dos buracos na camada de ozônio.

O que todos podem fazer para salvar a ozonosfera?

Pesquisadores sugerem que a restauração completa da tela de proteção levará várias décadas. Isso no caso de sua destruição intensiva parar, o que levanta muitas dúvidas. Os gases de efeito estufa continuam a entrar na atmosfera, foguetes e outras naves espaciais são lançados e a frota de aeronaves em diferentes países está crescendo. Isso significa que os cientistas ainda precisam desenvolver maneiras eficazes de proteger o escudo de ozônio da destruição.

No nível diário, todos também podem contribuir. O ozônio será menos decomposto se o ar se tornar mais limpo, contiver menos poeira, fuligem e emissões de veículos tóxicos. Para proteger a fina ozonosfera, é necessário parar a queima de resíduos, estabelecer seu descarte seguro em todos os lugares. Os transportes devem ser trocados por combustíveis mais ecológicos e vários tipos de recursos energéticos devem ser economizados em todos os lugares.