81 просмотров

НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

Озон был горячей темой среди ученых на встрече в августе 1985 года в Зальцбурге, Австрия, через несколько дней после того, как Паван Бхартиа представил первое спутниковое изображение озоновой дыры. Присутствовали Дональд Хит, который инициировал программу измерения озона в Годдарде в конце 1960-х годов, и покойная Шерри Роуленд, которая позже получила Нобелевскую премию за исследование озонового слоя. Кредит: Предоставлено Мэри Бет Каллен
› Увеличенное изображение
› Изображение большего размера с надписью 16 сентября 1987 г. представители стран всего мира разработали исторический договор, известный как Монреальский протокол. Этот шаг положил начало международному соглашению о поэтапном отказе от веществ, разрушающих защитный озоновый слой Земли. Теперь, 25 лет спустя, спутники НАСА продолжают предоставлять четкие снимки в целом стабилизировавшейся антарктической озоновой дыры по мере того, как к концу сентября или началу октября она приближается к своей годовой максимальной глубине.

Протокол приветствуется как история успеха международной политики.Этот успех, однако, зависит от изобретательности многих ученых, участвовавших в первоначальном открытии и анализе загадочного тогда атмосферного явления.

В 1977 году Паван Бхартиа, известный коллегам как П.К. – защитил докторскую диссертацию по физике и вышел на безрадостный рынок труда. Единственная в какой-то мере связанная с этим возможность, указанная в разделе объявлений газеты, была должность исследователя атмосферы в подрядчике НАСА, компании Systems and Applied Sciences в Мэриленде. Он подал заявку, получил работу и не мог предвидеть, что ему предстоит сыграть роль в том, что он и многие другие теперь называют «истории беспрецедентного экологического успеха» — открытии и стабилизации антарктической озоновой дыры.

Статья в тему:  Где весной возникают «озоновые дыры»

До, во время и после открытия Бхартия работал в составе группы по обработке озона для обработки и получения данных об озоне со спутников в рамках программы НАСА «Нимбус». Кэтрин Хансен из отдела новостей науки о Земле НАСА поговорила с Бхартиа, которому сейчас 21 год, и он работает исследователем атмосферы в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, чтобы рассказать закулисную историю.

Какова была ваша мотивация для изучения озона?

Когда я начал работать над озоном в 1977 году, не было никаких известных проблем с озоновым слоем, и мы не беспокоились о его истончении. Инструменты, над которыми я работал, не были предназначены для наблюдения за этим. Начиная с Nimbus-4 в 1970 году, мы просто хотели измерить атмосферу. Это было исследование, основанное на любопытстве.

Одним из таких инструментов был датчик озона. С тех пор около дюжины инструментов на разных спутниках — улучшенные версии этого оригинального инструмента — летали, давая нам почти непрерывные измерения. Они измеряют уровень озона очень высоко, в основном на высоте около 16 миль (25 километров). Это озон, важный для поглощения солнечного ультрафиолетового излучения, которое может вызвать рак кожи. Этот слой имеет решающее значение для выживания всех видов, и без него жизнь на суше не развилась бы.Но поскольку он находится так высоко, никто до конца 1970-х годов не беспокоился о его истощении.

Статья в тему:  Что вызывает дыры в нашем озоне позже

Почему люди начали беспокоиться об истощении озона?

К тому времени, когда «Нимбус-7» был запущен в октябре 1978 года, озоновый слой стал горячей темой. Двое ученых из Калифорнии открыли новый механизм, с помощью которого фреоны, газ, используемый во всем, от аэрозольных баллончиков до кондиционеров, могут разрушать озон. Это был очень распространенный нетоксичный газ, который не так легко разрушается природой, как большинство загрязняющих веществ. Из-за своей долгой жизни он может медленно просачиваться высоко в атмосферу и начинать разрушать озоновый слой.

Это открытие произошло как раз во время запуска спутника «Нимбус-7» в октябре 1978 года. На нас оказывалось сильное давление со стороны научного сообщества и Конгресса, чтобы показать, что происходит с озоном. Проблема заключалась в том, что спутник был рассчитан на один год — в итоге он проработал 14 — и он не был предназначен для отслеживания небольших изменений в озоновом слое, которые предсказывали ученые в то время. Так что мы были под большим давлением, чтобы придумать хорошие измерения, чтобы проверить, что ученые предсказывали на основе своих моделей.

Когда над Антарктидой появилась так называемая озоновая дыра?

В 1984 году произошло нечто весьма примечательное. Озоновая дыра возникла из ниоткуда. Это просто появилось в данных. Это произошло очень быстро. В 1981 году были намеки, и только в 1983 году или около того вы могли ясно это увидеть.

Статья в тему:  Что вызвало гигантские дыры в озоновом слое cfc

Основываясь на анализе долгосрочных наборов данных об озоне с двух наземных станций в Антарктиде, ученые Британской антарктической службы впервые обнаружили разрушение озона и сообщили о своих наблюдениях в мае 1985 года в журнале Nature. Но проблема была в том, что люди не знали, что с этим делать. Никто не имел ни малейшего представления о масштабах этого явления. Люди недоумевали, почему нет подтверждающих доказательств со спутников НАСА.

В чем причина ожидания?

Мы все еще пытались понять это.Мы подумали, может быть, это инструментальный эффект, а может, что-то еще. Мы попытались не торопиться и убедиться, что дыра настоящая. К декабрю 1984 года у нас была высокая степень уверенности в том, что дыра была реальным эффектом. Мы представили доклад на конференции в Праге, состоявшейся в августе 1985 года. Моя презентация, показывающая масштабы и масштабы явления, позже названного «озоновой дырой», была первым случаем, когда все узнали, что это такое грандиозное событие. Разразился ад, особенно в средствах массовой информации.

Люди были напуганы и думали, что это может стать настоящей катастрофой, которая может нас убить, вызвать у нас рак. Но значительная потеря озона не происходила в районах, где жили люди. Это происходило в основном над Антарктидой. Там есть пингвины, но нет людей, и это бывает только два месяца в году. Тем не менее, это оказало огромное влияние на людей.

Статья в тему:  Сколько отверстий в 14-дюймовой тарелке Ozone Crash

Это то, что привело к Монреальскому протоколу?

Да, открытие в конечном итоге привело к Монреальскому протоколу 1987 года. Это было замечательно. Людям достаточно было взглянуть на картинку, чтобы физически увидеть химический состав атмосферы. Не потребовалось много усилий, чтобы убедить политиков принять меры.

Тем не менее, в то время мы не знали точного механизма. Британские ученые предположили, что это фреоны, и отчасти оказались правы. В этом также большую роль сыграло НАСА, благодаря более поздней работе по выяснению причины. НАСА провело несколько полевых экспериментов в Антарктиде с помощью наземных инструментов, воздушных шаров и авиационных приборов, предоставленных учеными со всего мира. Первой полевой миссией была Национальная экспедиция по озону (NOZE) в 1986 году. Эти эксперименты и лабораторные работы во многих учреждениях помогли объяснить, как ХФУ участвуют в образовании озоновой дыры.

Химия поверхности частиц льда играет решающую роль. Хотя эта область быстро развивалась в последние годы, в 1980-х годах это было чем-то новым.Некоторые реакции, которые не происходят в газовой фазе, быстрее и легче протекают на поверхности. Так было с разрушением озонового слоя. Химическая реакция между озоном и некоторыми видами антропогенных газов происходила на поверхности ледяных частиц в облаках. Это непростая вещь для изучения, и Нобелевская премия 1995 года была присуждена ученым, которые это поняли.

Статья в тему:  Как образуются дыры в озоновом слое

Могла ли эта химия произойти здесь, в США?

Тип химического состава ледяных облаков, который создает озоновую дыру, встречается в основном в полярных регионах. Но теперь установлено, что при наличии достаточного количества фреонов подобное может произойти где угодно. На самом деле, если бы ХФУ не регулировались, моделирование НАСА показывает, что у нас было бы более чем 50-процентное истощение озона. В 1985 году мы знали недостаточно, чтобы делать прогнозы для средних широт, но новые измерения за последние пять лет говорят нам, что мы могли разрушить озон где-нибудь еще. Страшно подумать, что было бы.

Вот что бы случилось — что случилось?

Антарктическая дыра сейчас стабилизируется и, возможно, медленно восстанавливается. Полярные регионы меняются от месяца к месяцу, и в весеннее время содержание озона может уменьшаться на 40 процентов, а в другое время года — примерно на 10 процентов. Максимальное изменение с 1970 по 1990 год здесь, в средних широтах, было уменьшением озонового слоя примерно на 5 процентов. Это вызывает примерно 5-процентное увеличение UVB, типа, который вызывает рак кожи. Это очень мало. Большинство людей, которые изучают воздействие на здоровье, изучают его при 50-процентном увеличении воздействия УФ-В. Рак кожи увеличился, но никакая связь не может быть связана с потерей озона, скорее всего, это связано с изменением образа жизни. В тропических регионах озоновый слой практически не изменился.

Статья в тему:  Какая молекула образует озоновые дыры

Мы все еще отслеживаем дыру и узнаем что-нибудь новое?

Сейчас озоновый слой находится на пути к полному восстановлению. Сейчас мы сосредоточены на том, чтобы убедиться, что он заживает, как и ожидалось.На недавно запущенном спутнике Suomi-NPP установлен прибор для мониторинга озона нового поколения под названием OMPS. Копии этого прибора планируются для будущих спутников.

Изменения в озоновой дыре в настоящее время в значительной степени не обусловлены изменениями в CFC, а вместо этого обусловлены ежегодными изменениями погоды в стратосфере. Хотя дыра больше не является проблемой с экологической точки зрения, людей по-прежнему привлекает качество спутниковых снимков, которые появляются каждый год в то время, когда она достигает максимальной глубины. Как две снежинки, две озоновые дыры не похожи друг на друга. Это уже не страшное событие, а красивое событие.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x