2.3.1 Изменение концентрации co2 в атмосфере

2.3.2 Нарушение озонового слоя Земли.

Несмотря на то, что в атмосфере содержится небольшое количество озона, он является ее важнейшей составляющей. Озон активно поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца и таким образом определяет распределение температуры в стратосфере, а также является охранным щитом от жесткого ультрафиолетового излучения, опасного для всего живого на Земле. Озон образует в атмосфере озоносферу. Содержание озона в атмосфере составляет 6 * 10^-5 % (по массе); его общее количество достигает 3,3·10⁹т. (из них 1,16·10⁸ т находится в тропосфере). Среднее время жизни озона в атмосфере составляет около 50 сут.

Основное количество озона распределено на высотах от 15 до 45 км с максимумом на высоте 15 - 25 км (на более низких высотах - в полярных широтах, выше в тропиках). Содержание озона достигает своего максимума весной в северном полушарии и составляет в среднем 446ДЕ - добсоновских единиц (1 ДЕ - = 0,001 см озона при нормальном давлении и температуре); осенью оно примерно вдвое меньше.

Среднее годовое количество озона в озоносфере составляет 300 ДЕ (т.е. всего около 3 мм при нормальных условиях), а на экваторе - еще меньше (до 200 ДЕ). Существует большая естественная изменчивость концентрации озона в атмосфере вследствие переноса его упорядоченными и турбулентными потоками (в основном на высотах менее 25 км), а также вследствие того, что различные фотохимические реакции (выше 25 км) притекают с разной скоростью. Только дневные вариации концентрации озона достигают 25 %.

Средняя скорость разрушения озона (за счет фото диссоциации и других и других естественных процессов) составляет 6,6·10¹⁰ молекул/(см²·с). Антропогенное воздействие на озонный слой представляется реальным и опасным, хотя выявить антропогенные эффекты на фоне большой естественной изменчивости концентраций озона не просто.

Основными антропогенными процессами производства веществ, приводящими к нарушению озонного слоя, являются: работа холодильников и аэрозольных установок (и упаковок), выделяющих галогеноуглероды (хлорфторметаны, или фреоны); разложение минеральных удобрений (выделяющих закись азота); полеты высотных самолетов (выброс окислов азота, паров воды); ядерные взрывы (ведущие к образованию значительного количества окислов азота). Наблюдаются также проникновения в стратосферу и других соединений хлора (антропогенного происхождения).

Из тропосферы в стратосферу проникают, как правило, лишь инертные (в химическом отношении) вещества, такие, как фреоны, закись азота. В стратосфере под действием ультрафиолетового излучения фреоны выделяют хлор, ведущий к разрушению стратосферного озона.

В целом на основании наблюдений и расчетов можно сделать вывод о том, что с 1970 г. Общее изменение содержания озона, которое можно отнести на счет антропогенных воздействий, составляет не более 2%. Это значение находится ниже предела уверенного обнаружения.

Таким образом, хотя в ближайшие годы вследствие влияния антропогенных факторов общее содержание озона, по-видимому, будет меняться мало, возможно существенное перераспределение озона по высоте, что может привести к заметным изменениям климата и другим негативным последствиям. Это указывает на чувствительность озоносферы к уже существующему антропогенному воздействию. Отметим также, что максимального уменьшения содержания озона следует ожидать в конце зимы и высоких широтах (этот эффект в 3- 4 раза сильнее, чем в низких широтах летом).

Целесообразно подчеркнуть вообще высокую уязвимость верхней атмосферы. Кроме уже рассмотренных эффектов, связанных с озоносферой, следует указать на появление в верхней атмосфере, в области ионосферы, зон с пониженной электронной концентрацией (так называемых "ионосферных дыр"). Наблюдается появление или усиление эмиссий, нехарактерных для естественного свечения верхней атмосферы. Это воздействие обусловлено:

• накоплением в верхней атмосфере различных веществ за счет диффузии

• накоплением в верхней атмосфере различных веществ при запусках мощных ракет

• влиянием электромагнитных излучений передающих устройств.

Ультрафиолетовое излучение существенно влияет на здоровье человека, способствуя образованию витамина Д₃, вызывая солнечные ожоги, болезни глаз, аллергические реакции и заболевания кожи, включая раковые. Кроме образования витамина Д, все это является вредным для человека. Увеличение ультрафиолетового излучения на 1% ведет к увеличению заболеваемости немеланомным раком кожи белее, чем на 2% (это статистически хорошо проверено). Есть указания, что увеличение жесткого ультрафиолетового излучения ведет к возникновению и злокачественных меланом. Особенно подвержены подобным заболеваниям люди со светлой кожей, живущие в низких широтах. Ультрафиолетовое излучение изменяет реакцию и иммунологическую системы человека и животных.