A ozonosfera é uma camada da atmosfera do nosso planeta que atrasa a parte mais rígida do espectro ultravioleta. Alguns tipos de luz solar são prejudiciais para os organismos vivos. Periodicamente, a ozonosfera se torna mais fina; lacunas de vários tamanhos aparecem nela. Raios perigosos podem penetrar livremente através das aberturas 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?
O oxigênio na Terra existe na forma de dois compostos gasosos simples, faz parte da água e um grande número de outras substâncias orgânicas e inorgânicas comuns (silicatos, carbonatos, sulfatos, proteínas, carboidratos, gorduras). Uma das modificações alotrópicas mais conhecidas do elemento é a substância simples oxigênio, sua fórmula é O 2. A segunda modificação dos átomos é O (ozônio). A fórmula desta substância é O 3. As moléculas triatômicas são formadas com um excesso de energia, por exemplo, como resultado de descargas atmosféricas na natureza. A seguir, descobriremos o que é a camada de ozônio da Terra, por que sua espessura está mudando constantemente.
Sob condições normais, o ozônio é um gás azul com um aroma específico e agudo. O peso molecular da substância é 48 (para comparação, Mr (ar) = 29). O cheiro do ozônio lembra uma tempestade, porque após esse fenômeno natural das moléculas de O 3 no ar se torna maior. A concentração aumenta não apenas onde está a camada de ozônio, mas também perto da superfície da Terra. Esta substância quimicamente ativa é tóxica para os organismos vivos, mas se dissocia rapidamente (decompõe-se). No laboratório e na indústria, dispositivos especiais foram criados - ozonizadores - para passar descargas elétricas pelo ar ou oxigênio.
Qual é a camada de ozônio?
As moléculas de O 3 têm alta atividade química e biológica. A ligação do terceiro átomo ao oxigênio diatômico é acompanhada por um aumento na reserva de energia e instabilidade do composto. O ozônio se decompõe facilmente em oxigênio molecular e em uma partícula ativa, que oxida energicamente outras substâncias e mata microorganismos. Porém, mais frequentemente, questões relacionadas ao composto olfativo estão relacionadas ao seu acúmulo na atmosfera acima da Terra. O que é a camada de ozônio e por que sua destruição é prejudicial?
Diretamente na superfície do nosso planeta, há sempre um certo número de moléculas de O 3, 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.
Ozonosfera
Existe uma área de espaço acima da Terra, onde o ozônio é muito maior do que perto da superfície. Mas, em geral, a concha composta por moléculas de O 3 é fina e descontínua. Onde está a camada de ozônio da Terra ou a ozonosfera do nosso planeta? A inconsistência na espessura dessa tela confundiu repetidamente os pesquisadores.
Uma certa quantidade de ozônio está sempre presente na atmosfera da Terra; flutuações significativas em sua concentração são observadas com a altura e ao longo dos anos. Lidaremos com esses problemas depois de descobrirmos a localização exata do escudo protetor feito de moléculas de O 3.
Onde está a camada de ozônio da Terra?
Um aumento notável no conteúdo das moléculas de ozônio começa a uma distância de 10 km e permanece até 50 km acima da Terra. Mas a quantidade de matéria existente 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 área a uma altitude de 20 a 25 km. Aqui, as moléculas de O3 estão contidas 10 vezes mais do que na superfície da Terra.
Mas por que a espessura e a integridade da camada de ozônio estão causando preocupação para cientistas e pessoas comuns? O boom sobre o estado do escudo protetor entrou em erupção no século passado. Pesquisadores descobriram que a camada de ozônio da atmosfera acima da Antártica se tornou mais fina. A principal causa do fenômeno foi estabelecida - a dissociação das moléculas de O 3. A destruição ocorre como resultado da influência combinada de vários fatores, o principal deles é o antropogênico, associado às atividades da humanidade.
Buracos de ozônio
Nos últimos 30-40 anos, os cientistas notaram o aparecimento de lacunas no escudo protetor acima da superfície da Terra. A comunidade científica ficou alarmada com os relatos de que a camada de ozônio - o escudo da Terra - está se degradando ativamente. Todos os meios de comunicação em meados da década de 1980 publicaram relatos de um "buraco" na Antártica. Os pesquisadores notaram que essa lacuna na camada de ozônio aumenta na primavera. A principal razão para o crescimento de danos foi chamada de substâncias artificiais e sintéticas - clorofluorcarbonetos. Os grupos mais comuns desses compostos são freons ou chladogens. São conhecidas mais de 40 substâncias pertencentes a esse grupo. Eles vêm de muitas fontes, porque as aplicações incluem alimentos, produtos químicos, perfumaria e outras indústrias.
A composição dos freons, além do carbono e do hidrogênio, inclui halogênios: flúor, cloro, às vezes bromo. Um grande número dessas substâncias é usado como refrigerante em refrigeradores, condicionadores de ar. Os próprios Freons são estáveis, mas a altas temperaturas e na presença de agentes químicos ativos entram em reações de oxidação. Entre os produtos da reação podem estar compostos tóxicos para os organismos vivos.
Freons e a tela de ozônio
Os clorofluorocarbonetos interagem com as moléculas de O3 e destroem a camada protetora acima da superfície da Terra. A princípio, o afinamento da ozonosfera era tomado como uma flutuação natural de sua espessura, o que ocorre constantemente. Mas com o tempo, buracos como um "buraco" acima da Antártica foram vistos em todo o Hemisfério Norte. O número de tais lacunas aumentou desde a primeira observação, mas eles são menores em tamanho do que no continente de gelo.
Inicialmente, os cientistas duvidavam que os freons causassem a destruição do ozônio. Estas são substâncias com um grande peso molecular. Como eles podem alcançar a estratosfera, onde está a camada de ozônio, se é muito mais pesada que o oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono? Observações de fluxos ascendentes na atmosfera durante uma tempestade, bem como experimentos realizados, provaram a possibilidade de penetração de várias partículas no ar a uma altura de 10 a 20 km acima da Terra, onde estão localizados os limites da troposfera e da estratosfera.
Variedade de destruidores de ozônio
Os óxidos de nitrogênio resultantes da combustão de combustível nos motores de aeronaves supersônicas e em vários tipos de naves espaciais também entram na zona da tela de ozônio. Eles complementam a lista de substâncias das quais a atmosfera, a camada de ozônio e as emissões de vulcões terrestres são destruídas. Às vezes, os fluxos de gás e poeira atingem uma altura de 10 a 15 quilômetros e se espalham centenas de milhares de quilômetros.
A poluição atmosférica em grandes centros industriais e megacidades também contribui para a dissociação de moléculas de O 3 na atmosfera. A razão do aumento no tamanho dos buracos de ozônio também é considerada um aumento na concentração dos chamados gases de efeito estufa na atmosfera em que a camada de ozônio está localizada. Assim, a questão ambiental global das mudanças climáticas está diretamente relacionada a questões sobre a destruição do ozônio. O fato é que os gases de efeito estufa contêm substâncias que reagem com as moléculas de O 3. O ozônio se dissocia, o átomo de oxigênio causa a oxidação de outros elementos.
O perigo de perder o escudo de ozônio
Havia lacunas na ozonosfera antes de voar para o espaço, o aparecimento de freons e outros poluentes atmosféricos? As questões listadas são discutíveis, mas uma conclusão é óbvia: a camada de ozônio da atmosfera deve ser estudada e preservada da destruição. Nosso planeta sem uma tela de moléculas de O 3 perde sua proteção contra raios cósmicos duros de um certo comprimento absorvidos por uma camada de substância ativa. Se a tela de ozônio é fina ou ausente, os processos básicos da vida na Terra estão em perigo. A radiação ultravioleta excessiva aumenta o risco de mutações nas células dos organismos vivos.
Proteção da camada de ozônio
A falta de dados sobre a espessura do escudo protetor nos últimos séculos e milênios dificulta as previsões. O que acontece se a ozonosfera entrar em colapso completamente? Por várias décadas, os médicos observaram um aumento no número de pessoas afetadas pelo câncer de pele. Esta é uma das doenças que causa radiação ultravioleta excessiva.
Em 1987, vários países aderiram ao Protocolo de Montreal, que previa uma redução e uma proibição completa da produção de clorofluorcarbonetos. Essa foi apenas uma das medidas que ajudarão 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 Protocolo de Montreal levou a uma redução nos buracos de ozônio.
