За какво служи озоновият слой и неговото текущо състояние Разберете
Изследователски екип
Озоновият слой е област в земната атмосфера, която играе основна роля в човешкото здраве, предпазвайки ни от сериозни заболявания, генерирани от слънчевата радиация. Озоновият слой обаче също е обект на международно безпокойство, тъй като учените в края на миналия век показаха, че той се свива. Но какво точно представлява озоновият слой и от какви заболявания ни защитава? Какво го накара да се свие? Успяхме ли да го предотвратим да продължи да намалява? След това ви го обясняваме.
Обобщение
- Озоновият слой е област в стратосферата на Земята, където концентрацията на озон е по-висока, отколкото в други части на атмосферата.
- Озоновият слой ни предпазва от ултравиолетовото лъчение на слънцето, което е причина за заболявания като рак или катаракта.
- Използването на газови емисии, като CFC, е повредило озоновия слой. В момента емитираме само 1,6% от това, което сме изпуснали през 1986 г.
- Поради международните усилия за спиране на производството и емисиите на тези газове, озоновият слой бавно се възстановява.
- Проучванията обаче установяват, че емисиите на тези газове са се появили отново в Източен Китай, което оказва влияние върху възстановяването на озоновия слой.
Какво представлява озоновият слой?
Нека да разгледаме следното изображение. Това изображение показва положението на озоновия слой в земната атмосфера. Земната атмосфера е разделена на пет слоя. За нашата тема най-важни са тропосферата (вижте графиката по-долу), която започва от земята до 12 километра височина, и стратосферата, която се движи от 12 километра до 50 километра височина. Озоновият слой е в стратосферата.
Този образ обаче може също да ни обърка: може да ни накара да повярваме, че озоновият слой е един вид еднородна сфера, която заобикаля Земята. В действителност озоновият слой не е еднакво групиране на газове на планетата. Нека да видим по-подробно от какво се състои този наречен озонов слой.
Първото нещо, което трябва да знаем, е от какво е направено. Както казва името му, той е съставен от озон (O3). Какво представлява озонът? Това е молекула, изградена от три кислородни атома. Трябва да се отбележи, че кислородът, от който се нуждаем, е друга молекула: молекула, съставена от два кислородни атома (O2).
Сега нашата атмосфера се състои от различни видове газове. Приблизително 78% се състои от азотни молекули (N2) и 21% от кислород (O2). Тогава останалите 0,91% се състоят от аргон и останалата част от различни газове, включително озон.
В този смисъл концентрацията на озон в нашата атмосфера е много малка. Всъщност, както заяви Националната администрация за океаните и атмосферата на Съединените щати, в зоната на озоновия слой концентрацията на този газ е само три молекули на всеки 10 милиона молекули въздух (набор от други газове, които изграждат нашата атмосфера ). Тези няколко озонови молекули обаче изпълняват фундаментална функция за живота, както ще видим в следващия раздел.
Второто нещо, което трябва да знаем, е, че озонът се намира не само в определено положение в атмосферата, но че концентрацията му варира в зависимост от надморската височина, на която се намираме. Нека да видим следната графика от проекта „Нашият свят в данни“, разработен от изследователи от Оксфордския университет.
Графиката показва концентрацията на озон в зависимост от надморската височина. Нивата на озон са много ниски в тропосферата. Въпреки това, близо до земята тези нива са малко по-високи. Този озон, който се намира близо до земята, може да се счита за замърсител. Защо? Тъй като озонът е вреден за човешкото здраве при вдишване, особено за деца, възрастни хора и хора с дихателни проблеми.
От 10 километра над земята, до 35 или 50 километра (в зависимост от положението на Земята), озонът се намира във високи концентрации. Според Encyclopedia Britannica, 90% от озона се намира в този участък на атмосферата, който ние наричаме стратосфера. Ние наричаме тази висока концентрация на озон "озонов слой". Нека обаче помним, че в действителност броят на озоновите молекули в сравнение с другите молекули на въздуха е минимален.
Третото нещо, което трябва да знаем, е как озонът се образува на Земята. Когато определен вид ултравиолетова енергия от Слънцето попадне върху кислородните молекули (O2), той ги разделя на два кислородни атома. Не забравяйте, че молекулата на кислорода (това, което трябва да дишаме) се състои от два атома. Това, което прави този специален тип слънчева светлина, е взаимодействието с тази молекула и я разделя на два прости кислородни атома. След това тези прости кислородни атоми се групират заедно с други кислородни молекули (O2) и образуват озон (O3). И накрая, озонът може да се образува и в тропосферата, когато определени газове от човешката дейност взаимодействат с кислорода.
За какво служи озоновият слой?
Преди да разберете за какво служи озоновият слой, е необходимо да знаете, че Слънцето излъчва ултравиолетова енергия. Ултравиолетовата енергия е форма на електромагнитно излъчване. Това звучи сложно, но светлината е и форма на електромагнитно излъчване. Всъщност бихме могли да разберем ултравиолетовото лъчение като форма на светлина, която хората не могат да видят. Някои насекоми обаче могат да го видят.
Нека да разгледаме графиката по-горе. Електромагнитното излъчване има различни дължини на вълната. Можем да видим малка част от електромагнитното излъчване, което нашата система за възприятие интерпретира като класически цветове. В зависимост от дължината на вълната обаче имаме различни видове радиация: микровълни, радиовълни, рентгенови лъчи, а също и ултравиолетови лъчи. Дължината на вълната, която съответства на ултравиолетовото лъчение, варира от 10 нанометра (nm) до 400 nm.