Озоновая дыра над Арктикой

Кто устроил озоновую дыру над Арктикой?

Недавно немецкие ученые сообщили о том, что над Арктикой образовалась значительная озоновая дыра. Ее появление связывают с парниковым эффектом, который привел к охлаждению верхних слоев атмосферы. Однако данная версия весьма сомнительна, поскольку подобные явления происходили в более отдаленные эпохи, когда людей на Земле еще не было.

Фото: Фото: AP

Климатологи продолжают пугать жителей нашей планеты грядущими катаклизмами. Недавно немецкие ученые заявили, что за сравнительно небольшой отрезок времени над Арктикой образовалась гигантская озоновая дыра. По их словам, эта самая дыра возникла буквально за несколько недель, в результате чего была уничтожена половина драгоценного озонового слоя в данном регионе.

"Если условия для такого чрезвычайно быстрого уменьшения озонового слоя будут сохраняться, мы ожидаем дальнейшего истощения", — рассказал исследователь атмосферы из Института Альфреда Вегенера Маркус Рекс. Правда, при этом он добавил, что причины такого явления климатологи установить пока не могут.

Впрочем, механизм образования озоновой дыры в данном случае понятен. По данным немецких климатологов, полученных с 30 различных арктических метеостанций, в этом году "озоновый кризис" над Арктикой случился из-за необыкновенно холодных температур в стратосфере (верхний слой атмосферы, начинающийся выше 11 километров над поверхностью Земли), и это стало результатом сильной циркуляции, называющейся полярным водоворотом, которая длилась всю зиму.

Результатом данной циркуляции стало образование полярных облаков, которые состоят из замороженных частиц азотной и серной кислоты. Известно, что их образование начинается тогда, когда температуры в стратосфере падают ниже минус 78 градусов по Цельсию. Химические реакции на поверхности частиц облака превращают первоначально химически инертные вещества хлорфторкарбонаты (СНF₂Cl) в активные субстанции, которые вступают в реакции с озоном.

В конечном итоге озон, который, как мы помним, содержит три атома кислорода (О₃), вступает в реакцию с содержащимися в "агрессоре" галогенами и прекращает свое существование — все три атома оказываются растащенными активными хлором или фтором. Правда, нельзя говорить, что это способствует появлению именно дыры, то есть пространства, где озон отсутствует вовсе — агрессивная деятельность хлорфторкарбонатных облаков приводит лишь к тому, что в месте их локализации озоновый слой просто становится достаточно тонким. То есть в физическом смысле никакой дыры, конечно же, нет. А само вещество разрушитель, обзаведясь "ворованным" кислородом, разрушается и перестает быть активным.

Фото: AP

Но вот почему происходит подобное понижение температур в стратосфере и, следовательно, образование полярных облаков, ученые пока не знают. Предпринимаются попытки связать этот процесс с мифической, но весьма популярной в последние годы идеей глобального потепления, и даже предлагается следующий механизм — мол, большое количество парниковых газов задерживается в нижних слоях атмосферы, они задерживают тепло, поднимающееся с поверхности Земли, и это ведет к охлаждению верхнего слоя атмосферы.

Абсурдность данной схемы видна даже из теоретических расчетов процессов, происходящих в воздушной оболочке нашей планеты. Любому школьнику известно, что при разнице температур в двух областях атмосферы моментально возникает циркуляция, ведущая к перемешиванию теплых и холодных воздушных масс (это, как мы помним, объясняет возникновение ветра, а также движение циклонов). То есть, проще говоря, если бы действительно случилась существенная разница температур в разных слоях атмосферы, то возникшая вертикальная циркуляция достаточно быстро бы ликвидировала "парниковую пробку", поскольку в результате нее создающие ее газы равномерно распределились бы по всем слоям атмосферы.

Кроме того, данной схеме противоречит тот факт, что полярные облака образовались и раньше, когда ни о каком глобальном потеплении еще даже и не говорили. Впервые их зафиксировали еще в 50-х годах прошлого столетия, однако впоследствии стало ясно, что они периодически (где-то раз в 11 лет) возникают над Арктикой и Антарктикой в начале весны и исчезают в начале сентября. Предполагается, что способствующее их появлению охлаждение стратосферы над полюсами связано с малыми циклами солнечной активности (хотя доказательств этому до сих пор нет).

Палеоклиматологи говорят, что, по имеющимся данным, подобные явления весьма характерны для так называемых криоэр (эпох, когда на Земле имеются холодные области на полюсах и жаркие — на экваторе). Криоэры, как известно, характерны для позднего палеозоя и кайнозоя, то есть нашего времени, а вот вся динозавровая мезозойская эпоха была термоэрой (когда климат на всей Земле был равномерно теплым, не было приполярных оледенений и жарких экваториальных областей). Соответственно, и полярных облаков тогда не образовывалось.

Фото: AP

Итак, судя по всему, появление полярных стратосферных облаков — вполне естественный циклический процесс. Однако откуда берутся в стратосфере составляющие их галогеноводороды? Скорее всего, они появляются как в результате деятельности человека (как мы знаем, из них делают фреоны, использующиеся в разных охладительных приборах, которые, несмотря на все меры предосторожности, все-таки проникают в атмосферу), так и в результате извержений вулканов. А если учесть, что в прошлом году вулканическая активность на Земле была очень высокой (один исландский Эйяфьятлайокудль чего стоил!), то не удивительно, что сырья для их образования в воздушной оболочке Земли было более чем достаточно.

Чем же грозит данная озоновая дыра всему человечеству? Скорее всего, ничем. Несмотря на то, что СМИ и интернет постоянно пугают неспециалистов катастрофическими последствиями данного явления, ученые прекрасно знают, что озоновый слой — это саморегулирующаяся система, которая прекрасно умеет сама себя ремонтировать.

Напомню, что озоновый слой, расположенный на высоте от 12 до 50 километров (если точнее, то в тропических широтах на высоте 25-30 километров, в умеренных — 20-25 километров, а в полярных — 15-20 километров), образуется из-за взаимодействия ультрафиолетового излучения, идущего от Солнца к Земле, с кислородом нашей атмосферы. Однако когда концентрация озона становится значительной, он начинает поглощать опасные ультрафиолетовые лучи и защищать все живущее на суше (и в верхних слоях океана) от губительного излучения.

Однако, поглощая излучение, он тем самым препятствует дальнейшему образованию озона и, соответственно, увеличению толщины защитного слоя. И наоборот, когда слой истончается, ультрафиолет начинает более активно проникать в нижние слои атмосферы, вызывая превращение кислорода в озон. Так происходит ремонт озоновых дыр.

Так что, скорее всего, этим летом начнется процесс штопки озоновой дыры, поскольку именно в теплое время года интенсивность ультрафиолетового излучения в полярных широтах сильно возрастает. А к следующей осени исчезнут и полярные стратосферные облака из-за того, что стратосфера прогреется. Так что через один-два года озоновая дыра над Арктикой, скорее всего, исчезнет без следа.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"