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 O3. 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 O3 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?
O3 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 O3 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 O3, 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 O3.
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 O3 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 O3 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 O3. 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 O3 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.
