Tabaka la ozoni liko wapi? Tabaka la ozoni ni nini na kwa nini uharibifu wake unadhuru?

2024 Mwandishi: Henry Conors | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-12 13:14

Ozonosphere ni safu ya angahewa ya sayari yetu inayozuia sehemu ngumu zaidi ya wigo wa urujuanimno. Aina fulani za mwanga wa jua zina athari mbaya kwa viumbe hai. Mara kwa mara, ozonosphere inakuwa nyembamba, mapungufu ya ukubwa mbalimbali yanaonekana ndani yake. Mionzi ya hatari inaweza kupenya kwa uhuru kupitia mashimo ambayo yameonekana kwenye uso wa Dunia. Tabaka la ozoni liko wapi? Nini kifanyike ili kuiokoa? Nakala inayopendekezwa imejikita katika mjadala wa matatizo haya ya jiografia na ikolojia ya Dunia.

Ozoni ni nini?

Oksijeni Duniani ipo katika umbo la misombo miwili rahisi ya gesi, ni sehemu ya maji na idadi kubwa sana ya vitu vingine vya kawaida vya isokaboni na kikaboni (silicates, carbonates, sulfates, protini, wanga, mafuta). Mojawapo ya marekebisho ya alotropiki yanayojulikana zaidi ya kipengele ni oksijeni ya dutu rahisi, fomula yake ni O₂. Marekebisho ya pili ya atomi ni O (ozoni). Fomula ya dutu hii ni O_{3. Molekuli za triatomic huundwa wakati kuna ziada ya nishati, kwa mfano, kama matokeo ya kutokwa kwa umeme katika asili. Kisha, tutajua tabaka la ozoni la Dunia ni nini, kwa nini unene wake unabadilika kila mara.}

Ozoni katika hali ya kawaida ni gesi ya bluu yenye harufu kali na maalum. Uzito wa molekuli ya dutu hii ni 48 (kwa kulinganisha - Mr_(hewa)=29). Harufu ya ozoni inafanana na radi, kwa sababu baada ya tukio hili la asili, kuna molekuli zaidi za O_{3 angani. Mkusanyiko huongezeka sio tu mahali ambapo safu ya ozoni iko, lakini pia karibu na uso wa Dunia. Dutu hii ya kemikali ni sumu kwa viumbe hai, lakini haraka hutengana (huvunja). Katika maabara na tasnia, vifaa maalum vimeundwa - ozoniza - kwa kupitisha uvujaji wa umeme kupitia hewa au oksijeni.}

Tabaka la ozoni ni nini?

O_{3 molekuli zina shughuli nyingi za kemikali na kibayolojia. Kiambatisho cha atomi ya tatu kwa oksijeni ya diatomiki inaambatana na ongezeko la hifadhi ya nishati na kutokuwa na utulivu wa kiwanja. Ozoni hutengana kwa urahisi ndani ya oksijeni ya molekuli na chembe hai, ambayo huongeza oksidi ya vitu vingine na kuua microorganisms. Lakini mara nyingi zaidi, maswali yanayohusiana na kiwanja cha harufu yanahusu mkusanyiko wake katika angahewa juu ya Dunia. Tabaka la ozoni ni nini na kwa nini uharibifu wake una madhara?}

Kila mara kuna kiasi fulani cha molekuli za O_{3 karibu na uso wa sayari yetu, lakini mkusanyiko wa kiwanja huongezeka kwa urefu. Kuundwa kwa dutu hii hutokea katika stratosphere kutokana na mionzi ya ultraviolet ya Jua, ambayo hubeba usambazaji mkubwa wa nishati.}

Ozonesphere

Kunaeneo la nafasi juu ya Dunia ambapo kuna ozoni nyingi zaidi kuliko juu ya uso. Lakini kwa ujumla, ganda, linalojumuisha molekuli O_{3, ni nyembamba na haiendelei. Tabaka la ozoni la Dunia au ozonosphere ya sayari yetu iko wapi? Tofauti ya unene wa skrini hii imewachanganya watafiti mara kwa mara.}

Kiasi fulani cha ozoni huwa katika angahewa ya Dunia kila wakati, kuna mabadiliko makubwa katika mkusanyiko wake kwa urefu na kwa miaka. Tutachunguza matatizo haya baada ya kupata eneo kamili la skrini ya ulinzi ya molekuli O_3.

Tabaka la ozoni la Dunia liko wapi?

Ongezeko linaloonekana la maudhui ya molekuli za ozoni huanza kwa umbali wa kilomita 10 na hudumu hadi kilomita 50 juu ya Dunia. Lakini kiasi cha maada kilichopo kwenye troposphere bado si skrini. Unaposonga mbali na uso wa dunia, msongamano wa ozoni huongezeka. Maadili ya juu huanguka kwenye stratosphere, eneo lake kwa urefu wa kilomita 20 hadi 25. Kuna molekuli za O_{3 mara 10 zaidi kuliko kwenye uso wa Dunia.}

Lakini kwa nini unene, uadilifu wa tabaka la ozoni unatia wasiwasi wanasayansi na watu wa kawaida? Kuongezeka kwa hali ya skrini ya ulinzi kulitokea katika karne iliyopita. Watafiti wamegundua kwamba safu ya ozoni ya angahewa juu ya Antaktika imekuwa nyembamba. Sababu kuu ya jambo hilo ilianzishwa - kutengana kwa molekuli za O_{3. Uharibifu hutokea kutokana na athari ya pamoja ya mambo kadhaa, inayoongoza kati yao ni anthropogenic, inayohusishwa na shughuli za wanadamu.}

Mashimo ya ozoni

Katika miaka 30-40 iliyopita, wanasayansi wamebaini kuonekana kwa mapengo kwenye skrini ya ulinzi juu ya uso wa Dunia. Jumuiya ya wanasayansi imeshtushwa na ripoti kwamba safu ya ozoni, ngao ya Dunia, inaharibika haraka. Vyombo vya habari vyote katikati ya miaka ya 1980 vilichapisha ripoti za "shimo" juu ya Antaktika. Watafiti waligundua kuwa pengo hili katika safu ya ozoni huongezeka katika chemchemi. Sababu kuu ya ukuaji wa uharibifu iliitwa vitu vya bandia na vya synthetic - klorofluorocarbons. Vikundi vya kawaida vya misombo hii ni freons au friji. Zaidi ya vitu 40 vya kundi hili vinajulikana. Zinatoka vyanzo vingi kwa sababu matumizi ni pamoja na vyakula, kemikali, manukato na tasnia nyinginezo.

Muundo wa freoni, pamoja na kaboni na hidrojeni, hujumuisha halojeni: florini, klorini, wakati mwingine bromini. Idadi kubwa ya vitu kama hivyo hutumiwa kama friji kwenye friji na viyoyozi. Freons wenyewe ni imara, lakini kwa joto la juu na mbele ya mawakala wa kemikali hai, huingia kwenye athari za oxidation. Bidhaa za mmenyuko zinaweza kujumuisha misombo ambayo ni sumu kwa viumbe hai.

Skrini ya Freons na ozoni

Chlorofluorocarbons huingiliana na molekuli za O3 na kuharibu safu ya ulinzi iliyo juu ya uso wa Dunia. Mara ya kwanza, kukonda kwa ozonosphere kulichukuliwa kama mabadiliko ya asili katika unene wake, ambayo hutokea wakati wote. Lakini baada ya muda, mashimo kama "shimo" juu ya Antaktika yaligunduliwakote katika Ulimwengu wa Kaskazini. Idadi ya mapengo kama haya imeongezeka tangu uchunguzi wa kwanza, lakini ni ndogo kwa ukubwa kuliko bara la barafu.

Hapo awali, wanasayansi walitilia shaka kuwa ni CFCs zilizosababisha mchakato wa uharibifu wa ozoni. Hizi ni vitu vyenye uzito mkubwa wa Masi. Wanawezaje kufikia stratosphere, ambapo safu ya ozoni iko, ikiwa ni nzito zaidi kuliko oksijeni, nitrojeni na dioksidi kaboni? Uchunguzi wa mtiririko wa juu katika anga wakati wa dhoruba ya radi, pamoja na majaribio, yamethibitisha uwezekano wa kupenya kwa chembe mbalimbali na hewa hadi urefu wa kilomita 10-20 juu ya Dunia, ambapo mpaka wa troposphere na stratosphere iko.

Aina za viondoa ozoni

Ngao ya ozoni pia hupokea oksidi za nitrojeni zinazotokana na mwako wa mafuta katika injini za ndege zenye nguvu zaidi na aina mbalimbali za vyombo vya anga. Kamilisha orodha ya vitu ambavyo angahewa, tabaka la ozoni, na utoaji wa hewa chafu kutoka kwa volkeno za nchi kavu huharibiwa. Wakati mwingine vijito vya gesi na vumbi hufikia urefu wa kilomita 10-15 na kuenea zaidi ya mamia ya maelfu ya kilomita.

Moshi juu ya vituo vikubwa vya viwanda na miji mikubwa pia huchangia kutengana kwa molekuli za O₃ katika angahewa. Sababu ya kuongezeka kwa ukubwa wa mashimo ya ozoni pia inachukuliwa kuwa ongezeko la viwango vya kinachojulikana kama gesi chafu katika angahewa, ambapo safu ya ozoni iko. Hivyo, tatizo la mazingira duniani la mabadiliko ya hali ya hewa linahusiana moja kwa moja na masuala ya uharibifu wa ozoni. Ukweli ni kwamba gesi za chafu zinadutu ambayo humenyuka pamoja na O_{3 molekuli. Ozoni hutengana, atomi ya oksijeni husababisha vioksidishaji vingine.}

Hatari ya kupoteza ngao ya ozoni

Je, kulikuwa na mapengo katika ozonosphere kabla ya safari za anga, kuonekana kwa freons na vichafuzi vingine vya anga? Maswali hapo juu yanaweza kujadiliwa, lakini hitimisho moja linajipendekeza: safu ya ozoni ya angahewa lazima ichunguzwe na kuhifadhiwa kutokana na uharibifu. Sayari yetu isiyo na skrini ya molekuli O_{3 inapoteza ulinzi wake dhidi ya miale migumu ya ulimwengu ya urefu fulani inayofyonzwa na safu amilifu ya dutu. Ikiwa ngao ya ozoni ni nyembamba au haipo, basi michakato ya msingi ya maisha duniani iko hatarini. Mionzi ya urujuanimno iliyozidi huongeza hatari ya mabadiliko katika seli za viumbe hai.}

Ulinzi wa tabaka la ozoni

Ukosefu wa data kuhusu unene wa skrini ya ulinzi katika karne zilizopita na milenia hufanya utabiri kuwa mgumu. Ni nini kinachotokea ikiwa ozonosphere itaanguka kabisa? Kwa miongo kadhaa, madaktari wameona ongezeko la idadi ya watu walioathiriwa na saratani ya ngozi. Hili ni moja ya magonjwa yanayosababishwa na mionzi ya urujuanim nyingi kupita kiasi.

Mnamo 1987, nchi kadhaa zilijiunga na Itifaki ya Montreal, ambayo ilitoa kupunguza na kupiga marufuku kabisa uzalishaji wa klorofluorocarbons. Hii ilikuwa moja tu ya hatua ambazo zitasaidia kuhifadhi safu ya ozoni - ngao ya ultraviolet ya Dunia. Lakini freons bado hutolewa na tasnia na huingia kwenye anga. Walakini, kufuata MontrealItifaki ilisababisha kupunguzwa kwa mashimo ya ozoni.

Kila mtu anaweza kufanya nini ili kuokoa ozonosphere?

Watafiti wanapendekeza kuwa urejeshaji kamili wa skrini ya ulinzi utachukua miongo kadhaa zaidi. Hii ni katika tukio ambalo uharibifu wake mkubwa utaacha, ambayo inaleta mashaka mengi. Gesi za chafu zinaendelea kuingia angani, roketi na vyombo vingine vya anga vinazinduliwa, na kundi la ndege katika nchi tofauti linaongezeka. Hii ina maana kwamba wanasayansi bado hawajabuni njia bora za kulinda ngao ya ozoni dhidi ya uharibifu.

Katika kiwango cha kila siku, kila mtu anaweza pia kuchangia. Ozoni itaharibika kidogo ikiwa hewa itakuwa safi zaidi, ina vumbi kidogo, masizi na utoaji wa sumu kwenye magari. Ili kulinda ozonosphere nyembamba, ni muhimu kuacha kuchomwa kwa taka, kuanzisha utupaji wao salama kila mahali. Usafiri unapaswa kubadilishwa kwa mafuta ambayo ni rafiki kwa mazingira, na aina mbalimbali za rasilimali za nishati zinapaswa kuhifadhiwa kila mahali.