Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оптические явления, вызванные химическими реакц...docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1 Мб
Скачать

Влияние перламутровых облаков на озоновый слой.

Как я уже упоминала, перламутровые облака активно влияют на разрушение озонового слоя, из-за, выделяющегося при их образовании, хлора, который становиться катализатором. Попробую рассказать об этом процессе подробнее, используя, составленные мной, химические формулы.

Начну с того, что образование активного хлора в перламутровых облаках можно объяснить реакцией, в которой между собой взаимодействуют молекулы нитрата хлора и соляной кислоты c образованием азотной кислоты HNO3 и молекулярного хлора:

ClONO2 + HCl →Cl2 + HNO3

При этом соляная и азотная кислоты находятся на поверхности частиц HCl и HNO3 в твердой фазе.

Можно привести и другой пример подобной химической реакции. Нормально инертные соединения хлора (ClONO2) вполне могут реагировать и с HCl на поверхностях жидких соединений, находящихся в перламутровых облаках:

HCl + ClONO2 -> HNO3 + Cl2

ClONO2 + H2O -> HNO3 + HOCl

Азотная кислота (HNO3) при этом остается в частицах PSCs.

Кроме того, в перламутровых облаках происходит удаление газообразного оксида азота (NO2), который в реакции находится в равновесии с N2O5:

2 N2O5 <-> 4 NO2 + O2

N2O5 удаляется с помощью следующих реакций:

N2O5 + H20 -> 2 HNO3

N2O5 + HCl -> NO2Сl + HNO3

Общим эффектом является удаление NO2.

ClO является важным катализатором в разрушении озона, но он самостоятельно удаляется в следующей реакции:

ClO* + NO2 + М* -> ClONO2 + М*

М* представляет собой любую молекулу воздуха.

Таким образом, снижение уровня NO2 в химических реакциях перламутровых облаков поддерживает высокий уровень, разрушающего озон, ClO .

Когда перламутровые облака начинают расти, они оседают из стратосферы в более низкие слои, забирая с собой азотную кислоту. Такое удаление азота называется денитрификацией.

Исследование частоты наблюдений перламутровых облаков.

Моим личным исследованием в области перламутровых облаков стало исследование их наблюдаемости, т.е. как часто вообще образуется и фиксируется человеком это явление.

На самом деле, PSCs наблюдаются не так уж и часто. Для изучения частоты наблюдаемости я использовала наблюдения своих друзей, а также наблюдения, выложенные на иностранных сайтах, ссылки на которые я укажу в конце работы (см. Используемые источники). Все наблюдения, начиная с 2008 года и по 2013 включительно, я решила занести в таблицу:

Дата наблюдения

Точки, где можно было наблюдать

Высота, км

Минимальная температура

Фотография

1 января 2008

Салехард, Воркута

23

-85

28 января 2008

Мурманск, Кандалакша

20

-85

28 августа 2009

Наблюдались только в Антарктике

25

-78

11 января 2010

Мурманск, север Финляндии

20

-80

6 января 2011

Антарктика

24

-73

18 января 2012

Норвегия

28

---

16, 17 января 2012

9 декабря 2012

17, 18, 22 декабря 2012

24 июля 2013

Петрозаводск, Карелия

Шотландия

Санкт-Петербург, Воейково, Кемь, Jokioinen

Аргентина

26

---

22

---

-63

---

-78

---

И так, из таблицы становится видно, что в среднем перламутровые облака наблюдаются 1-2 раза в год, чаще всего - зимой. В 2012 году был резкий скачок увеличения частоты наблюдений. Полярные стратосферные облака в том году наблюдались 4 раза, в 2-х случаях по несколько дней и в различных точках вплоть до Санкт-Петербурга. Следовательно, в 2012 году озоновый слой сильно пострадал. В 2013 году перламутровые облака наблюдались лишь однажды, но случилось это в июле, да еще и в Аргентине, что бывает крайне редко. За эти 6 лет такое впервые.