В воздухе образуется все больше яда
Озоновая дыра над Антарктидой затягивается — значит, промышленность меньше вредит атмосфере. В то же время над Китаем и Европой озон накапливается, повышая риск легочных заболеваний. Почему этот газ действует так по-разному, повідомляє РИА Новости.
Дыры в "хорошем" озоновом слое
На высоте от 20 до 30 километров над землей, в стратосфере, солнечный свет взаимодействует с молекулами кислорода, и образуется озон. Именно он прикрывает поверхность Земли от губительного для всего живого ультрафиолетового излучения Солнца.
В 1985 году в озоновом слое над Антарктидой британские ученые обнаружили дыру диаметром больше тысячи километров. Каждый год в августе она появлялась, а к марту исчезала. Дело в том, что в полярную ночь тяжелые молекулы озона опускаются к земле и распадаются, а новые не образуются — света-то нет.
Предположили, что озоновый слой разрушают вещества из аэрозолей и охлаждающих жидкостей кондиционеров и холодильников — хлор- и бромсодержащие фреоны. В 1987 году их запретили Монреальским протоколом.
Недавно журнал Nature опубликовал статью о том, что озоновый слой над Антарктидой, похоже, восстанавливается, и, судя по расчетам, это не только результат естественных сдвигов воздушных потоков, но и мер, предпринятых международным сообществом.
А всего через пару недель после столь оптимистического известия исследователи в НАСА сообщили о беспрецедентном истощении озонового слоя над Арктикой. Это показал анализ спутниковых данных за 12 марта 2020 года. Правда, ученые уверяют, что в этом виноват не человек, а уникальное сочетание атмосферных факторов — с декабря по март мощные полярные ветры не позволяли озону из других областей атмосферы проникнуть в Арктику.
Когда виноват вулкан
Озоновая дыра над Антарктидой два десятилетия медленно сокращалась, а в 2015-м вдруг снова разрослась до 28 миллионов квадратных километров. Плотность озонового слоя над некоторыми антарктическими станциями сократилась почти вдвое. Причина — извержение вулкана в Южной Америке.
Китайские ученые в прошлом году создали химико-климатическую модель и оценили потенциальную опасность выбросов вулканических газов для стратосферного озона. Выяснилось, что галогены и сернокислые аэрозоли, выделяемые вулканами, действительно разрушают озоновый слой, но локально и кратковременно. Так, после сильнейшего извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в июне 1991 года все полностью восстановилось уже через три года.
Озон и климатические изменения — петля обратной связи
Многие полагают, что дыры в озоновом слое способствуют изменению климата, но все наоборот — они сами образуются из-за глобального потепления, а через прорехи в них все больше солнечного излучения достигает поверхности Земли, усиливая нагрев. То есть действует петля положительной обратной связи, недавно описанная американским ученым из Колумбийского университета.
Механизм запускают озоноразрушающие вещества и парниковые газы, которые, как одеяло, задерживают тепло у поверхности Земли. В результате нижние слои атмосферы нагреваются, а верхние — охлаждаются, теплые атмосферные массы, богатые хлором и бромом, поднимаются в стратосферу, где разрушают озоновый слой. Исследователи считают, что с этим связано потепление в Арктике.
Последствия разрушения озонового слоя для климата и экосистемы Земли, по оценкам специалистов, не менее масштабны — океаны закисляются, смещаются к югу границы климатических зон, меняется характер осадков и движения воздушных масс, нарушается баланс наземных и водных экосистем.
"Плохой" тропосферный озон
Почти весь озон — 90 процентов — находится высоко над землей, в стратосфере. Остальное — в тропосфере.
Тропосферный озон образуется, когда вступают в реакцию оксиды азота и летучие органические соединения из выбросов промышленных предприятий, тепловых электростанций, а также выхлопных газов. Высокая температура и солнечный свет ускоряют эти процессы. Поэтому в жаркие безоблачные дни озон скапливается над городами и индустриальными центрами, образуя удушливый смог.
Приземный озон — это яд для людей, животных и растений.
Американская ассоциация легких (American Lung Association) среди рисков для здоровья, связанных с загрязнением воздуха приземным озоном, называет заболевания дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы, астму, повреждение тканей легких, предрасположенность к легочным инфекциям и даже летальный исход.
Масштабное исследование ежедневного воздействия озонового загрязнения на жителей крупных городов, проводимое в 20 странах мира, показало, что более шести тысяч преждевременных смертей в год можно было бы избежать, если бы его уровень не превышал пороговых значений. Сейчас экологические нормы не соблюдаются в 80 процентах мегаполисов.
Пандемия COVID-19
Из-за карантина во многих странах мира остановились производство и транспорт. Углекислого газа и диоксида азота в атмосфере поубавилось. Неожиданно ученые обнаружили, что одновременно с резким очищением воздуха увеличилось и содержание "плохого" озона — в полтора-два раза. Объясняют это тем, что сейчас, когда в атмосфере меньше оксидов азота, разрушающих озон, накапливается смог. С приходом солнечных дней и активизацией фотохимических реакций ситуация, скорее всего, только ухудшится.
Используя изотопные данные, ученые установили, что за минувшее столетие "плохого" озона в приземном слое атмосферы стало на 25-50 процентов больше, а в последнее десятилетие прирост — один-два процента в год.
Эксперты считают, что эта тенденция усилится. В том числе потому, что из-за глобального потепления растения поглощают озон из окружающего воздуха все менее эффективно. К такому выводу пришли американские ученые из Принстонского университета. И это еще одна петля положительной обратной связи.
Владислав Стрекопытов