- •Предисловие.
- •Перламутровые облака (Polar Stratospheric Clouds).
- •Влияние перламутровых облаков на озоновый слой.
- •Исследование частоты наблюдений перламутровых облаков.
- •Чем опасно разрушение озонового слоя.
- •Свечение атмосферы (Airglow).
- •Инверсионный след от ракеты (Rocket Trail).
- •Вулканический закат (Volcanic sunset).
- •Обобщение.
- •Приложение.
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.
