Di manakah lapisan ozon? Apakah lapisan ozon dan mengapa pemusnahannya berbahaya?

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:08

Ozonosfera ialah lapisan atmosfera planet kita yang menyekat bahagian paling sukar dalam spektrum ultraungu. Sesetengah jenis cahaya matahari memberi kesan buruk kepada organisma hidup. Secara berkala, ozonosfera menjadi lebih nipis, jurang pelbagai saiz muncul di dalamnya. Sinaran berbahaya boleh menembusi dengan bebas melalui lubang-lubang yang telah muncul di permukaan Bumi. Di manakah terletaknya lapisan ozon? Apa yang boleh dilakukan untuk menyelamatkannya? Rencana yang dicadangkan ditumpukan kepada perbincangan masalah geografi dan ekologi Bumi ini.

Apakah itu ozon?

Oksigen di Bumi wujud dalam bentuk dua sebatian gas ringkas, merupakan sebahagian daripada air dan sejumlah besar bahan bukan organik dan organik biasa yang lain (silikat, karbonat, sulfat, protein, karbohidrat, lemak). Salah satu pengubahsuaian alotropik unsur yang lebih terkenal ialah oksigen bahan ringkas, formulanya ialah O₂. Pengubahsuaian kedua atom ialah O (ozon). Formula untuk bahan ini ialah O_{3. Molekul triatomik terbentuk apabila terdapat lebihan tenaga, contohnya, akibat pelepasan kilat dalam alam semula jadi. Seterusnya, kita akan mengetahui apakah lapisan ozon Bumi, mengapa ketebalannya sentiasa berubah.}

Ozon dalam keadaan biasa ialah gas biru dengan aroma khusus yang tajam. Berat molekul bahan ialah 48 (untuk perbandingan - En_(udara)=29). Bau ozon mengingatkan kepada ribut petir, kerana selepas fenomena semula jadi ini, terdapat lebih banyak molekul O_{3 di udara. Kepekatan meningkat bukan sahaja di mana lapisan ozon terletak, tetapi juga dekat dengan permukaan bumi. Bahan aktif kimia ini adalah toksik kepada organisma hidup, tetapi cepat terurai (pecah). Di makmal dan industri, peranti khas telah dicipta - pengozon - untuk menghantar nyahcas elektrik melalui udara atau oksigen.}

Apakah itu lapisan ozon?

O_{3 molekul mempunyai aktiviti kimia dan biologi yang tinggi. Perlekatan atom ketiga kepada oksigen diatomik disertai dengan peningkatan dalam rizab tenaga dan ketidakstabilan sebatian. Ozon mudah terurai menjadi oksigen molekul dan zarah aktif, yang mengoksida dengan kuat bahan lain dan membunuh mikroorganisma. Tetapi lebih kerap, soalan yang berkaitan dengan sebatian berbau berkenaan pengumpulannya di atmosfera di atas Bumi. Apakah lapisan ozon dan mengapa pemusnahannya berbahaya?}

Selalu ada sejumlah molekul O_{3 berhampiran permukaan planet kita, tetapi kepekatan sebatian meningkat dengan ketinggian. Pembentukan bahan ini berlaku di stratosfera disebabkan oleh sinaran ultraungu Matahari, yang membawa bekalan tenaga yang besar.}

Ozonsphere

Adakawasan ruang di atas Bumi di mana terdapat lebih banyak ozon daripada di permukaan. Tetapi secara umum, cangkerang, yang terdiri daripada molekul O_{3, adalah nipis dan tidak berterusan. Di manakah terletaknya lapisan ozon Bumi atau ozonosfera planet kita? Kebolehubahan dalam ketebalan skrin ini telah berulang kali mengelirukan penyelidik.}

Sejumlah ozon sentiasa ada di atmosfera Bumi, terdapat turun naik yang ketara dalam kepekatannya dengan ketinggian dan selama bertahun-tahun. Kami akan meneliti masalah ini selepas kami mengetahui lokasi sebenar skrin pelindung molekul O_3.

Di manakah lapisan ozon Bumi?

Peningkatan ketara dalam kandungan molekul ozon bermula pada jarak 10 km dan berterusan sehingga 50 km di atas Bumi. Tetapi jumlah jirim yang terdapat dalam troposfera belum lagi menjadi skrin. Apabila anda bergerak menjauhi permukaan bumi, ketumpatan ozon meningkat. Nilai maksimum jatuh pada stratosfera, kawasannya pada ketinggian 20 hingga 25 km. Terdapat 10 kali lebih banyak molekul O_{3 di sini daripada di permukaan Bumi.}

Tetapi mengapa ketebalan, keutuhan lapisan ozon menjadi perhatian saintis dan rakyat biasa? Ledakan mengenai keadaan skrin pelindung meletus pada abad yang lalu. Penyelidik telah mendapati bahawa lapisan ozon atmosfera di atas Antartika telah menjadi lebih nipis. Punca utama fenomena itu ditubuhkan - pemisahan molekul O_{3. Kemusnahan berlaku akibat kesan gabungan beberapa faktor, yang terkemuka di antaranya adalah antropogenik, dikaitkan dengan aktiviti manusia.}

Lubang ozon

Dalam tempoh 30-40 tahun yang lalu, saintis telah mencatatkan kemunculan jurang dalam skrin pelindung di atas permukaan Bumi. Komuniti saintifik telah cemas dengan laporan bahawa lapisan ozon, perisai Bumi, semakin merosot dengan cepat. Semua media pada pertengahan 1980-an mencetak laporan tentang "lubang" di atas Antartika. Para penyelidik mendapati bahawa jurang dalam lapisan ozon ini meningkat pada musim bunga. Sebab utama pertumbuhan kerosakan dinamakan bahan tiruan dan sintetik - klorofluorokarbon. Kumpulan yang paling biasa bagi sebatian ini ialah freon atau penyejuk. Lebih daripada 40 bahan yang tergolong dalam kumpulan ini diketahui. Ia datang daripada pelbagai sumber kerana aplikasi termasuk makanan, kimia, minyak wangi dan industri lain.

Komposisi freon, sebagai tambahan kepada karbon dan hidrogen, termasuk halogen: fluorin, klorin, kadangkala bromin. Sebilangan besar bahan tersebut digunakan sebagai penyejuk dalam peti sejuk dan penghawa dingin. Freon sendiri stabil, tetapi pada suhu tinggi dan dengan kehadiran agen kimia aktif, mereka memasuki tindak balas pengoksidaan. Hasil tindak balas mungkin termasuk sebatian yang toksik kepada organisma hidup.

Freon dan skrin ozon

Klorofluorokarbon berinteraksi dengan molekul O3 dan memusnahkan lapisan pelindung di atas permukaan Bumi. Pada mulanya, penipisan ozonosfera dianggap sebagai turun naik semula jadi dalam ketebalannya, yang berlaku sepanjang masa. Tetapi dari masa ke masa, lubang seperti "lubang" di atas Antartika telah diperhatikanseluruh Hemisfera Utara. Bilangan jurang tersebut telah meningkat sejak pemerhatian pertama, tetapi saiznya lebih kecil berbanding di benua berais.

Pada mulanya, saintis meragui bahawa CFC yang menyebabkan proses pemusnahan ozon. Ini adalah bahan dengan berat molekul yang besar. Bagaimanakah mereka boleh mencapai stratosfera, di mana lapisan ozon terletak, jika ia jauh lebih berat daripada oksigen, nitrogen dan karbon dioksida? Pemerhatian aliran menaik di atmosfera semasa ribut petir, serta eksperimen, telah membuktikan kemungkinan penembusan pelbagai zarah dengan udara hingga ketinggian 10-20 km di atas Bumi, di mana sempadan troposfera dan stratosfera terletak.

Pelbagai pemusnah ozon

Perisai ozon juga menerima oksida nitrogen hasil daripada pembakaran bahan api dalam enjin pesawat supersonik dan pelbagai jenis kapal angkasa. Lengkapkan senarai bahan dari mana atmosfera, lapisan ozon, dan pelepasan daripada gunung berapi darat dimusnahkan. Kadangkala aliran gas dan habuk mencapai ketinggian 10-15 kilometer dan merebak ke ratusan ribu kilometer.

Asap di pusat perindustrian besar dan bandar besar juga menyumbang kepada pemisahan molekul O₃ di atmosfera. Sebab peningkatan saiz lubang ozon juga dianggap sebagai peningkatan kepekatan gas rumah hijau yang dipanggil di atmosfera, di mana lapisan ozon terletak. Oleh itu, masalah persekitaran global perubahan iklim secara langsung berkaitan dengan isu penipisan ozon. Hakikatnya ialah gas rumah hijau mengandungibahan yang bertindak balas dengan molekul O_{3. Ozon terdisosiasi, atom oksigen menyebabkan unsur lain teroksida.}

Bahaya kehilangan perisai ozon

Adakah terdapat jurang di ozonosfera sebelum penerbangan angkasa lepas, kemunculan freon dan bahan pencemar atmosfera yang lain? Soalan-soalan di atas boleh dipertikaikan, tetapi satu kesimpulan mencadangkan dirinya sendiri: lapisan ozon atmosfera mesti dikaji dan dipelihara daripada kemusnahan. Planet kita tanpa skrin molekul O_{3 kehilangan perlindungannya daripada sinar kosmik keras pada panjang tertentu yang diserap oleh lapisan bahan aktif. Jika perisai ozon nipis atau tiada, maka proses kehidupan asas di Bumi terancam. Sinaran ultraungu yang berlebihan meningkatkan risiko mutasi dalam sel organisma hidup.}

Perlindungan lapisan ozon

Kekurangan data tentang ketebalan skrin pelindung pada abad dan beribu tahun yang lalu menyukarkan ramalan. Apakah yang berlaku jika ozonosfera runtuh sepenuhnya? Selama beberapa dekad, pakar perubatan telah mencatatkan peningkatan dalam bilangan orang yang terjejas oleh kanser kulit. Ini adalah salah satu penyakit yang disebabkan oleh sinaran ultraungu yang berlebihan.

Pada tahun 1987, beberapa negara menyertai Protokol Montreal, yang memperuntukkan pengurangan dan larangan total terhadap pengeluaran klorofluorokarbon. Ini hanyalah salah satu daripada langkah yang akan membantu memelihara lapisan ozon - perisai ultraungu Bumi. Tetapi freon masih dihasilkan oleh industri dan memasuki atmosfera. Walau bagaimanapun, pematuhan dengan MontrealProtokol membawa kepada pengurangan lubang ozon.

Apakah yang boleh dilakukan oleh semua orang untuk menyelamatkan ozonosfera?

Penyelidik mencadangkan bahawa pemulihan lengkap skrin pelindung akan mengambil masa beberapa dekad lagi. Ini sekiranya pemusnahan intensifnya berhenti, yang menimbulkan banyak keraguan. Gas rumah hijau terus memasuki atmosfera, roket dan kapal angkasa lain dilancarkan, dan armada pesawat di negara yang berbeza berkembang. Ini bermakna saintis masih belum membangunkan cara berkesan untuk melindungi perisai ozon daripada kemusnahan.

Pada peringkat harian, semua orang juga boleh menyumbang. Ozon akan kurang reput jika udara menjadi lebih bersih, mengandungi kurang habuk, jelaga, dan pelepasan kenderaan toksik. Untuk melindungi ozonosfera nipis, adalah perlu untuk menghentikan pembakaran sisa, untuk mewujudkan pelupusan selamat mereka di mana-mana. Pengangkutan harus ditukar kepada bahan api yang lebih mesra alam dan pelbagai jenis sumber tenaga harus disimpan di mana-mana.