Как заштопать атмосферу: озоновая дыра

«Достаточно, чтобы каждый из нас на час задержал дыхание, — и с парниковым эффектом будет покончено.»
Джерри Адлер

Озоновый слой остаётся важной частью защиты Земли от жёсткого ультрафиолетового излучения. Благодаря международному ограничению озоноразрушающих веществ его состояние постепенно улучшается, хотя полное восстановление займёт ещё несколько десятилетий.

Ледяные облака и разрушительный хлор

Практически все слышали словосочетание «озоновые дыры», при этом многие представляли себе это явление, как реальную брешь в земной атмосфере. На самом деле «дыра» — это, к счастью, пока еще не полное отсутствие озонового слоя, а всего лишь его истончение, тем не менее грозящее серьезными опасностями.

Озоновый слой — не отдельная оболочка с чёткими границами, а область стратосферы с повышенной концентрацией озона. Основная его часть расположена примерно на высотах 15–35 км. Стратосферный озон поглощает значительную долю биологически опасного ультрафиолетового излучения Солнца; сильное уменьшение его количества повышает воздействие UV-B на людей и экосистемы.

Особенно сильное разрушение озона над Антарктидой связано с очень холодной полярной стратосферой. Зимой там образуются полярные стратосферные облака, на поверхности частиц которых неактивные соединения хлора превращаются в формы, способные весной под действием солнечного света высвобождать активный хлор. Он каталитически разрушает озон. Когда полярный вихрь ослабевает и стратосфера прогревается, эти реакции прекращаются, а воздух с более высоким содержанием озона смешивается с полярными воздушными массами.

Термин «озоновая дыра» обычно используют для сезонной области сильного истощения озона над Антарктидой. Над Арктикой в отдельные холодные годы также наблюдается значительное истощение, но устойчивой ежегодной «второй дыры» того же типа там нет. Небольшие колебания озона в других широтах не следует называть сотнями отдельных озоновых дыр.

При чем тут мы?

Антропогенное истощение озонового слоя в конце XX века было глобальной проблемой, но особенно ярко проявилось над Антарктидой. Главную роль сыграли созданные человеком долговечные соединения хлора и брома. Природные процессы и погода влияют на сезонные колебания содержания озона, однако именно рост концентрации озоноразрушающих веществ объясняет многолетнее ухудшение, наблюдавшееся во второй половине XX века.

К основным озоноразрушающим веществам относятся хлорфторуглероды (фреоны), галоны, метилбромид и ряд других соединений, ранее широко использовавшихся в холодильной технике, аэрозолях, пеноматериалах, растворителях и пожаротушении. Их производство и потребление во многом ограничены Монреальским протоколом. Обычные промышленные выбросы, минеральные удобрения или полёты пассажирских самолётов нельзя перечислять как равнозначные главные причины антарктической озоновой дыры.

Монреальский протокол резко сократил производство основных озоноразрушающих веществ. По современной оценке ВМО, при сохранении действующей политики озоновый слой должен приблизиться к уровню 1980 г. примерно к 2040 г. в большинстве регионов, к 2045 г. в Арктике и около 2066 г. в Антарктике.

Истончение озонового слоя увеличивает поток UV-B. Для человека это означает рост риска рака кожи и катаракты; повышенный ультрафиолет также может повреждать растения, фитопланктон и другие компоненты экосистем. Масштаб последствий зависит от степени истощения озона и условий облучения.