Насколько важен озон в парниковом эффекте
Озон (O 3 ) В отношении озона возникла некоторая путаница.
Некоторое время специально средства массовой информации ошибочно продвигали мнение, что истощение озонового слоя в стратосфере привело к парниковому эффекту.
В науке экологии все взаимосвязано. Это также относится к озону и парниковому эффекту.
Однако разрушение озонового слоя и парниковый эффект — это две совершенно разные проблемы, и к ним следует подходить соответствующим образом.
- Озон (О 3 )
Озоновый слой действует как гигантский солнцезащитный козырек, защищая растения и животных от большей части вредного солнечного ультрафиолетового излучения.
Озон образует слой в стратосфере на высоте 15-40 км над земной поверхностью.
Если бы озон в атмосфере от уровня земли до высоты 60 км мог быть собран на поверхности земли, он состоял бы из газового слоя толщиной всего около 3 мм.
Глобальные уровни стратосферного озона снизились, а это означает, что озоновый слой меняется.
Стратосферный озон имеет большие естественные вариации, до 30 процентов вариаций можно считать нормальными.
Однако в последние десятилетия наблюдается значительное истончение озонового слоя весной и летом.
Это наблюдается как в северном, так и в южном полушариях в средних и высоких широтах.
Истощение озонового слоя увеличит УФ-излучение на уровне земли, в тропосфере.
Повышение дозы УФ-В может вызвать рак кожи, катаракту глаз, повреждение иммунной системы у животных и человека и оказать неблагоприятное воздействие на рост растений.
- Озоноразрушающие вещества — ХФУ и галоны
Озон образует в стратосфере слой, поглощающий опасное солнечное ультрафиолетовое излучение.
Увеличение количества искусственных химикатов увеличивает скорость разрушения молекул озона.
Эти химические вещества, разрушающие озоновый слой, поступают в основном из хлорфторуглеродов (ХФУ), используемых в различных продуктах, от холодильников и кондиционеров до мягкой пены и чистящих растворителей; и из галонов, используемых для пожаротушения.
ХФУ и галоны остаются в атмосфере десятилетиями, а в некоторых случаях и более ста лет.
- Тропосферный и стратосферный озон
Озон вблизи поверхности Земли также называется тропосферным озоном и является сильным парниковым газом.
Этот вызывающий коррозию газ может образоваться в результате фотохимической реакции в загрязненном воздухе (смоге).
Этот газ химически активен и наносит вред здоровью, растительности и другим материалам.
Тропосферный озон, как правило, является результатом деятельности человека.
Озон на большой высоте — стратосферный озон — отражает солнечный свет обратно в космос и оказывает негативное воздействие.
Озон в стратосфере действует как «солнцезащитные очки», отфильтровывая опасные ультрафиолетовые лучи солнца.
Озон обладает этим специфическим свойством оказывать отрицательное, а также положительное радиационное воздействие в зависимости от того, где в атмосфере он находится.
Сжигание биомассы, загрязняющие вещества от транспортных средств и промышленности в сочетании с солнечным светом в фотохимических процессах образуют смог, из которого O3 является одним веществом.
Доиндустриальные глобальные средние уровни озона в тропосфере оцениваются в 25 единиц Добсона (DU). Общее количество О3 в тропосфере, по оценкам, с 1750 г. увеличилось до 34 DU, или 36%, главным образом из-за антропогенных выбросов.
Озоновая дыра определяется как область в стратосфере с плотностью менее 150 единиц Добсона.
Примечание!
Распространенным заблуждением является путаница проблемы парникового эффекта с проблемой озоновой дыры.
Эти вопросы не следует путать.
Проблема озоновой дыры рассматривается в рамках совершенно другой международной конвенции, называемой Венской конвенцией и Монреальским протоколом к ней.
Когда слой стратосферного озона истончается, больше ультрафиолетового света типов UVB и UVC может проходить через озоновый фильтр.
Ультрафиолетовый свет может нанести вред глазам, вызвать рак кожи и затормозить рост растений, но не оказывает непосредственного влияния на глобальное потепление.
- Последствия разрушения озонового слоя
Увеличение количества УФ-излучения повлияет на планктон и другие крошечные организмы в основе морской пищевой сети.
Эти организмы обеспечивают первоначальный источник пищи для всех других живых организмов в океанах.
Планктон-фитопланктон, как и зоопланктон, очень чувствительны к УФ-излучению, так как у них отсутствуют защитные, поглощающие УФ-В слои, которыми обладают высшие формы растений и животных. (Фито = растение. Зоопарк = животное).
Увеличение количества УФ-В-излучения снижает количество пищи, которую фитопланктон создает в результате фотосинтеза.
Поражается и зоопланктон, питающийся фитопланктоном.
УФ-В также повреждает мелких рыб, креветок и личинок крабов.
Было подсчитано, что на мелководных прибрежных шельфах 16-процентное сокращение озонового слоя убьет более 50 процентов, например, личинок анчоусов и вызывают 5-процентное снижение численности планктона и 6-9-процентное снижение вылова рыбы.
Глобальное потепление
Озон отражает свет в верхней части стратосферы и тем самым оказывает охлаждающее действие.
Однако озон в тропосфере действует как парниковый газ и оказывает прямое согревающее действие.
Кроме того, истощение озонового слоя, вероятно, в некоторой степени увеличит скорость парникового потепления за счет снижения эффективности поглотителя углекислого газа в океанах: фитопланктон в океанах ассимилирует большое количество атмосферного углекислого газа.
Повышенное УФ-излучение снизит активность фитопланктона.
Фитопланктон является важным поглотителем углекислого газа, и его рост может замедляться или даже разрушаться под действием большего количества ультрафиолетовых лучей.
Однако основная продукция планктона приходится на умеренную и полярную зоны в весеннее время.
В этих районах и в это время солнце находится довольно низко над горизонтом, и под таким углом солнечные лучи не проникают вглубь.
Поглотитель океана имеет решающее значение для баланса парниковых газов в атмосфере. Теоретически 10-процентное уменьшение поглощения углекислого газа океанами оставит в атмосфере примерно такое же количество углекислого газа, какое образуется при сжигании ископаемого топлива.
Примечание. Океаны поглощают большую часть углекислого газа непосредственно из воздуха, например, через воздух. термогалинная циркуляция.
Несколько видов зоопланктона и кораллов, покрывающих кальцием, также поглощают углекислый газ.
Фитопланктон — лишь один из многих факторов морских экосистем.
Источники: Библиотека ЮНЕП/GEMS, серия № 7: Воздействие разрушения озонового слоя.
Чтобы провести различие между концепциями глобального потепления и истощения озонового слоя, вы можете сказать, что истощение озонового слоя позволяет большему количеству лучей УФ-А и УФ-В проникать в атмосферу и увеличивать количество УФ-лучей, попадающих на землю.
Антропогенное глобальное потепление увеличивает количество молекул парниковых газов в атмосфере, препятствуя проникновению инфракрасных лучей с уровня земли через атмосферу во Вселенную. Другими словами, противоположное направление и разные лучи.
- Воздействие на наземные растения
Резкий рост УФ-излучения может нарушить работу многих экосистем на суше.
Производство риса может резко сократиться из-за воздействия УФ-В на активность микроорганизмов по ассимиляции азота.
С уменьшением озонового слоя вполне вероятно, что поступление природного азота в экосистемы, такие как тропические рисовые поля, значительно сократится.
Большинство растений (и деревьев) растут медленнее и становятся меньше и более чахлыми во взрослом возрасте при воздействии большого количества УФ-В. Повышенный уровень УФ-В подавляет прорастание пыльцы.
Задержка роста наземных растений также может косвенно воздействовать на климат.
На рисунке показано, как воздействие на некоторые растения непрерывного дневного света и УФ-В-излучения может подавлять цветение, что приводит к такой же задержке роста, как и у растений, подвергающихся воздействию только ограниченного света. Из: «Действия по озону». ЮНЕП, 1993 г.)
- Повышенное загрязнение воздуха
УФ-В стимулирует образование реактивных радикалов — молекул, которые быстро реагируют с другими химическими веществами, образуя новые вещества.
Гидроксильные радикалы, например, стимулируют образование тропосферного озона и других вредных загрязнителей.
Образование смога создает другие окисленные органические химические вещества, такие как формальдегиды.
Эти молекулы также могут производить реактивные водородные радикалы, когда они поглощают УФ-В.
В городских районах сокращение озонового слоя на 10 процентов может привести к увеличению содержания тропосферного озона на 10-25 процентов.
Усиление УФ-В-излучения, вероятно, вызовет глобальное увеличение концентрации перекиси водорода в атмосфере.
Это основное химическое вещество, которое окисляет диоксид серы с образованием серной кислоты в облачной воде, что делает его важной частью образования кислотных дождей.
