ओजोन छिद्र एक आधुनिक समस्या है। सबसे बड़ा ओजोन छिद्र

स्पष्ट होने वाली पहली बात यह है कि ओजोन छिद्र, अपने नाम के विपरीत, वायुमंडल में कोई छिद्र नहीं है। ओजोन अणु एक सामान्य ऑक्सीजन अणु से इस मायने में भिन्न होता है कि इसमें दो नहीं, बल्कि तीन ऑक्सीजन परमाणु एक दूसरे से जुड़े होते हैं। वायुमंडल में, ओजोन तथाकथित में केंद्रित है ओज़ोन की परत, समताप मंडल के भीतर लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर। यह परत सूर्य द्वारा उत्सर्जित पराबैंगनी किरणों को अवशोषित कर लेती है, अन्यथा सौर विकिरण पृथ्वी की सतह पर जीवन को बहुत नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, ओजोन परत के लिए किसी भी खतरे को बहुत गंभीरता से लिया जाना चाहिए। 1985 में ब्रिटिश वैज्ञानिक काम कर रहे थे दक्षिणी ध्रुव, पाया गया कि अंटार्कटिक वसंत के दौरान, वहां वायुमंडलीय ओजोन का स्तर सामान्य से काफी नीचे है। हर साल एक ही समय में, ओजोन की मात्रा कम हो जाती है - कभी-कभी अधिक हद तक, कभी-कभी कम हद तक। समान, लेकिन कम स्पष्ट ओजोन छिद्र भी दिखाई दिए उत्तरी ध्रुव- आर्कटिक वसंत के दौरान।

बाद के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाया कि ओजोन छिद्र क्यों दिखाई देता है। जब सूरज ढल जाता है और लंबा दिन शुरू हो जाता है ध्रुवीय रात, तापमान में तेज गिरावट होती है, और बर्फ के क्रिस्टल युक्त उच्च समतापमंडलीय बादल बनते हैं। इन क्रिस्टलों की उपस्थिति जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला का कारण बनती है जिससे आणविक क्लोरीन का संचय होता है (एक क्लोरीन अणु में दो जुड़े हुए क्लोरीन परमाणु होते हैं)। जब सूर्य प्रकट होता है और अंटार्कटिक वसंत शुरू होता है, तो पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में, इंट्रामोल्युलर बंधन टूट जाते हैं, और क्लोरीन परमाणुओं की एक धारा वायुमंडल में चली जाती है। ये परमाणु उन प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं जो ओजोन को सरल ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं, निम्नलिखित दोहरी योजना के अनुसार आगे बढ़ते हैं:

सीएल + ओ 3 -> सीएलओ + ओ 2 और सीएलओ + ओ -> सीएल + ओ 2

इन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ओजोन अणु (O 3) ऑक्सीजन अणुओं (O 2) में परिवर्तित हो जाते हैं, जबकि मूल क्लोरीन परमाणु मुक्त अवस्था में रहते हैं और फिर से इस प्रक्रिया में भाग लेते हैं (प्रत्येक क्लोरीन अणु उनके बनने से पहले एक लाख ओजोन अणुओं को नष्ट कर देता है) अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा वायुमंडल से हटा दिए जाते हैं)। परिवर्तनों की इस श्रृंखला के परिणामस्वरूप, अंटार्कटिका के वायुमंडल से ओजोन गायब होने लगती है, जिससे ओजोन छिद्र बन जाता है। हालाँकि, जल्द ही, गर्मी बढ़ने के साथ, अंटार्कटिक भंवर नष्ट हो जाते हैं, ताजी हवा(नए ओजोन से युक्त) क्षेत्र में प्रवेश करता है और छिद्र गायब हो जाता है।

1987 में, अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन, ओजोन परत के खतरे के लिए समर्पित, और औद्योगिक विकसित देशउत्पादन कम करने और अंततः बंद करने पर सहमति हुई क्लोरीनयुक्त और फ्लोरिनेटेड हाइड्रोकार्बन (क्लोरोफ्लोरोकार्बन, सीएफसी) -रासायनिक पदार्थ, नष्ट करना ओज़ोन की परत. 1992 तक, इन पदार्थों का सुरक्षित पदार्थों से प्रतिस्थापन इतना सफल रहा कि 1996 तक इन्हें पूरी तरह से नष्ट करने का निर्णय लिया गया। आज वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि लगभग पचास वर्षों में ओजोन परत पूरी तरह से बहाल हो जायेगी।

पुनरावृत्तियां ओजोन छिद्रध्रुवीय क्षेत्रों में यह अनेक कारकों के प्रभाव के कारण होता है। प्राकृतिक और मानवजनित मूल के पदार्थों के संपर्क के परिणामस्वरूप, साथ ही ध्रुवीय सर्दियों के दौरान सौर विकिरण की कमी के कारण ओजोन सांद्रता कम हो जाती है। ध्रुवीय क्षेत्रों में ओजोन छिद्र की घटना का मुख्य मानवजनित कारक कई कारकों के प्रभाव के कारण होता है। प्राकृतिक और मानवजनित मूल के पदार्थों के संपर्क के परिणामस्वरूप, साथ ही ध्रुवीय सर्दियों के दौरान सौर विकिरण की कमी के कारण ओजोन सांद्रता कम हो जाती है। ओजोन सांद्रता में कमी का मुख्य मानवजनित कारक क्लोरीन- और ब्रोमीन युक्त फ़्रीऑन की रिहाई है। इसके अलावा, ध्रुवीय क्षेत्रों में बेहद कम तापमान तथाकथित ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों के निर्माण का कारण बनता है, जो ध्रुवीय भंवरों के साथ मिलकर ओजोन क्षय प्रतिक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, यानी वे बस ओजोन को मार देते हैं।

विनाश के स्रोत

ओजोन परत को क्षति पहुँचाने वाले निम्नलिखित हैं:

1) फ्रीन्स।

ओजोन को फ्रीऑन नामक क्लोरीन यौगिकों द्वारा नष्ट किया जाता है, जो इसके द्वारा भी नष्ट हो जाते हैं सौर विकिरण, क्लोरीन छोड़ें, जो ओजोन अणुओं से "तीसरे" परमाणु को "फाड़" देता है। क्लोरीन यौगिक नहीं बनाता है, बल्कि "ब्रेकिंग" उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार, एक क्लोरीन परमाणु बहुत सारे ओजोन को "नष्ट" कर सकता है। ऐसा माना जाता है कि क्लोरीन यौगिक पृथ्वी के वायुमंडल में 50 से 1500 वर्षों तक (पदार्थ की संरचना के आधार पर) रह सकते हैं। 50 के दशक के मध्य से अंटार्कटिक अभियानों द्वारा ग्रह की ओजोन परत का अवलोकन किया जाता रहा है।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र, जो वसंत ऋतु में चौड़ा होता है और पतझड़ में घटता है, 1985 में खोजा गया था। मौसम विज्ञानियों की खोज से आर्थिक परिणामों की एक श्रृंखला उत्पन्न हुई। तथ्य यह है कि "छेद" के अस्तित्व के लिए रासायनिक उद्योग को दोषी ठहराया गया था, जो फ्रीऑन युक्त पदार्थों का उत्पादन करता है जो ओजोन के विनाश में योगदान देता है (डिओडोरेंट्स से प्रशीतन इकाइयों तक)। इस सवाल पर कोई सहमति नहीं है कि "ओजोन छिद्र" के निर्माण के लिए मनुष्य कितने दोषी हैं। एक ओर, हाँ, वह निश्चित रूप से दोषी है। ओजोन क्षय का कारण बनने वाले यौगिकों का उत्पादन कम किया जाना चाहिए, या बेहतर होगा कि पूरी तरह से बंद कर दिया जाए। यानी कई अरब डॉलर के टर्नओवर वाले पूरे उद्योग क्षेत्र को छोड़ देना। और यदि आप मना नहीं करते हैं, तो इसे "सुरक्षित" रेल में स्थानांतरित कर दें, जिसमें पैसे भी खर्च होते हैं।

संशयवादियों का दृष्टिकोण: वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर मानव प्रभाव, स्थानीय स्तर पर इसकी सभी विनाशकारीता के बावजूद, ग्रहीय पैमाने पर नगण्य है। ग्रीन्स के फ़्रीऑन-विरोधी अभियान की पूरी तरह से पारदर्शी आर्थिक और राजनीतिक पृष्ठभूमि है: इसकी मदद से, बड़े अमेरिकी निगम (उदाहरण के लिए ड्यूपॉन्ट) "संरक्षण" पर समझौते थोपकर अपने विदेशी प्रतिस्पर्धियों का गला घोंट रहे हैं। पर्यावरण"राज्य स्तर पर और जबरन एक नई तकनीकी क्रांति ला रहे हैं जिसे आर्थिक रूप से कमजोर राज्य झेलने में सक्षम नहीं हैं।

2)उच्च ऊंचाई वाले विमान

ओजोन परत का विनाश न केवल वायुमंडल में छोड़े गए फ़्रीऑन और समताप मंडल में प्रवेश करने से होता है। परमाणु विस्फोटों के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड भी ओजोन परत के विनाश में शामिल हैं। लेकिन नाइट्रोजन ऑक्साइड उच्च ऊंचाई वाले विमानों के टर्बोजेट इंजन के दहन कक्षों में भी बनते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड वहां पाए जाने वाले नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बनते हैं। तापमान जितना अधिक होगा, यानी इंजन की शक्ति जितनी अधिक होगी, नाइट्रोजन ऑक्साइड के निर्माण की दर उतनी ही अधिक होगी। यह सिर्फ हवाई जहाज के इंजन की शक्ति ही मायने नहीं रखती, बल्कि वह ऊंचाई भी मायने रखती है जिस पर वह उड़ता है और ओजोन-घटाने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड छोड़ता है। नाइट्रस ऑक्साइड या ऑक्साइड जितनी अधिक मात्रा में बनता है, वह ओजोन के लिए उतना ही अधिक विनाशकारी होता है। कुलप्रति वर्ष वायुमंडल में उत्सर्जित नाइट्रोजन ऑक्साइड का अनुमान 1 बिलियन टन है, इस मात्रा का लगभग एक तिहाई औसत ट्रोपोपॉज़ स्तर (11 किमी) से ऊपर के विमानों द्वारा उत्सर्जित होता है। जहां तक ​​विमान का सवाल है, सबसे हानिकारक उत्सर्जन सैन्य विमानों से होता है, जिनकी संख्या हजारों में होती है। वे मुख्य रूप से ओजोन परत में ऊंचाई पर उड़ते हैं।

3) खनिज उर्वरक

समताप मंडल में ओजोन इस तथ्य के कारण भी कम हो सकता है कि नाइट्रस ऑक्साइड N2O समताप मंडल में प्रवेश करता है, जो मिट्टी के जीवाणुओं द्वारा बंधे नाइट्रोजन के विनाइट्रीकरण के दौरान बनता है। स्थिर नाइट्रोजन का वही विनाइट्रीकरण सूक्ष्मजीवों द्वारा भी किया जाता है ऊपरी परतमहासागर और समुद्र. विनाइट्रीकरण प्रक्रिया का सीधा संबंध मिट्टी में स्थिर नाइट्रोजन की मात्रा से है। इस प्रकार, आप निश्चिंत हो सकते हैं कि मिट्टी में लागू खनिज उर्वरकों की मात्रा में वृद्धि के साथ, गठित नाइट्रस ऑक्साइड N2O की मात्रा भी उसी हद तक बढ़ जाएगी, इसके अलावा, नाइट्रस ऑक्साइड से नाइट्रोजन ऑक्साइड का निर्माण होता है समतापमंडलीय ओजोन का विनाश।

4) परमाणु विस्फोट

परमाणु विस्फोटों से ऊष्मा के रूप में बहुत अधिक ऊर्जा निकलती है। परमाणु विस्फोट के कुछ ही सेकंड के भीतर 6000 0 C का तापमान स्थापित हो जाता है। यह आग के गोले की ऊर्जा है. अत्यधिक गर्म वातावरण में, रासायनिक पदार्थों के परिवर्तन होते हैं जो या तो सामान्य परिस्थितियों में नहीं होते हैं, या बहुत धीमी गति से आगे बढ़ते हैं। जहां तक ​​ओजोन और उसके गायब होने का सवाल है, तो इसके लिए सबसे खतरनाक इन परिवर्तनों के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड हैं। इस प्रकार, 1952 से 1971 की अवधि के दौरान, परमाणु विस्फोटों के परिणामस्वरूप, वायुमंडल में लगभग 3 मिलियन टन नाइट्रोजन ऑक्साइड का निर्माण हुआ। आगे भाग्यवे इस प्रकार हैं: वायुमंडल में मिश्रण के परिणामस्वरूप, वे वायुमंडल सहित विभिन्न ऊंचाइयों पर गिरते हैं। वहां वे ओजोन की भागीदारी के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं, जिससे इसका विनाश होता है।

5) ईंधन दहन।

नाइट्रस ऑक्साइड बिजली संयंत्रों से निकलने वाली ग्रिप गैसों में भी पाया जाता है। दरअसल, यह तथ्य लंबे समय से ज्ञात है कि दहन उत्पादों में नाइट्रोजन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड मौजूद होते हैं। लेकिन ये उच्च ऑक्साइड ओजोन को प्रभावित नहीं करते हैं। बेशक, वे वायुमंडल को प्रदूषित करते हैं और उसमें धुंध के निर्माण में योगदान करते हैं, लेकिन वे क्षोभमंडल से जल्दी ही हटा दिए जाते हैं। नाइट्रस ऑक्साइड, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ओजोन के लिए खतरनाक है। पर कम तामपानयह निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में बनता है:

एन 2 + ओ + एम = एन 2 ओ + एम,

2एनएच 3 + 2ओ 2 =एन 2 ओ = 3एच 2.

इस घटना का पैमाना बहुत महत्वपूर्ण है। इस प्रकार प्रतिवर्ष लगभग 30 लाख टन नाइट्रस ऑक्साइड वायुमंडल में बनता है! यह आंकड़ा बताता है कि यह ओजोन विनाश का एक स्रोत है।

निष्कर्ष: विनाश के स्रोत हैं: फ़्रीऑन, उच्च ऊंचाई वाले विमान, खनिज उर्वरक, परमाणु विस्फोट, ईंधन दहन।

ग्रीनहाउस प्रभाव

ग्रीनहाउस प्रभाव ग्रीनहाउस गैसों के संचय के कारण ग्रह के निचले वायुमंडल के तापमान में वृद्धि है। इसका तंत्र इस प्रकार है: सूरज की किरणेंवायुमंडल में प्रवेश करते हैं और ग्रह की सतह को गर्म करते हैं। सतह से आने वाले थर्मल विकिरण को अंतरिक्ष में लौट जाना चाहिए, लेकिन निचला वातावरण उनके प्रवेश के लिए बहुत घना है। इसका कारण ग्रीनहाउस गैसें हैं। गर्मी की किरणें वातावरण में बनी रहती हैं, जिससे उसका तापमान बढ़ जाता है।

ग्रीनहाउस प्रभाव अनुसंधान का इतिहास

लोगों ने पहली बार इस घटना के बारे में 1827 में बात करना शुरू किया। फिर जीन बैप्टिस्ट जोसेफ फूरियर का एक लेख प्रकाशित हुआ, "ग्लोब और अन्य ग्रहों के तापमान पर एक नोट", जहां उन्होंने ग्रीनहाउस प्रभाव के तंत्र और पृथ्वी पर इसकी उपस्थिति के कारणों के बारे में अपने विचारों को विस्तृत किया। अपने शोध में, फूरियर ने न केवल अपने प्रयोगों पर, बल्कि एम. डी सॉसर के निर्णयों पर भी भरोसा किया। बाद वाले ने एक कांच के बर्तन के साथ प्रयोग किए जिसे अंदर से काला कर दिया गया, बंद कर दिया गया और नीचे रख दिया गया सूरज की रोशनी. जहाज के अंदर का तापमान बाहर की तुलना में बहुत अधिक था। इसे निम्नलिखित कारक द्वारा समझाया गया है: थर्मल विकिरण अंधेरे कांच से नहीं गुजर सकता है, जिसका अर्थ है कि यह कंटेनर के अंदर रहता है। वहीं, सूरज की रोशनी आसानी से दीवारों में प्रवेश कर जाती है, क्योंकि बर्तन का बाहरी हिस्सा पारदर्शी रहता है।

घटना के कारण

घटना की प्रकृति को अंतरिक्ष और ग्रह की सतह से विकिरण के लिए वातावरण की अलग-अलग पारदर्शिता द्वारा समझाया गया है। सूर्य की किरणों के लिए, ग्रह का वातावरण कांच की तरह पारदर्शी है, और इसलिए वे आसानी से इसमें से गुजर जाते हैं। और थर्मल विकिरण के लिए, वायुमंडल की निचली परतें "अभेद्य" हैं, जो पारित होने के लिए बहुत घनी हैं। इसीलिए तापीय विकिरण का कुछ भाग वायुमंडल में बना रहता है, धीरे-धीरे इसकी सबसे निचली परतों तक उतरता है। साथ ही, वातावरण को सघन करने वाली ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा भी बढ़ रही है। स्कूल में हमें सिखाया गया था कि ग्रीनहाउस प्रभाव का मुख्य कारण मानव गतिविधि है। विकास ने हमें उद्योग की ओर अग्रसर किया है, हम टनों कोयला, तेल और गैस जलाते हैं, हमें ईंधन मिलता है, सड़कें कारों से भर जाती हैं। इसका परिणाम ग्रीनहाउस गैसों और पदार्थों का वायुमंडल में जारी होना है। इनमें जलवाष्प, मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रिक ऑक्साइड शामिल हैं। यह स्पष्ट है कि उनका नाम ऐसा क्यों रखा गया है। ग्रह की सतह सूर्य की किरणों से गर्म होती है, लेकिन यह आवश्यक रूप से कुछ गर्मी वापस "दे" देती है। पृथ्वी की सतह से आने वाले तापीय विकिरण को इन्फ्रारेड कहा जाता है। वायुमंडल के निचले हिस्से में मौजूद ग्रीनहाउस गैसें गर्मी की किरणों को अंतरिक्ष में लौटने से रोकती हैं और उन्हें फँसा लेती हैं। परिणामस्वरूप, ग्रह का औसत तापमान बढ़ जाता है, और यह होता है खतरनाक परिणाम. क्या वास्तव में ऐसा कुछ नहीं है जो वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा को नियंत्रित कर सके? बेशक यह हो सकता है. ऑक्सीजन यह काम बखूबी करती है। लेकिन समस्या यह है कि ग्रह की जनसंख्या बेतहाशा बढ़ रही है, जिसका अर्थ है कि अधिक से अधिक ऑक्सीजन की खपत हो रही है। हमारा एकमात्र उद्धार वनस्पति, विशेषकर वन हैं। वे अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और बहुत कुछ छोड़ते हैं बड़ी मात्राजितनी ऑक्सीजन लोग उपभोग करते हैं।

ग्रीनहाउस प्रभाव और पृथ्वी की जलवायु

जब हम ग्रीनहाउस प्रभाव के परिणामों के बारे में बात करते हैं, तो हम पृथ्वी की जलवायु पर इसके प्रभाव को समझते हैं। सबसे पहले, यह ग्लोबल वार्मिंग है। बहुत से लोग "ग्रीनहाउस प्रभाव" और "ग्लोबल वार्मिंग" की अवधारणाओं को समान मानते हैं, लेकिन वे समान नहीं हैं, बल्कि परस्पर संबंधित हैं: पहला दूसरे का कारण है। ग्लोबल वार्मिंगविश्व महासागर से सीधे जुड़ा हुआ। यहां दो कारण-और-प्रभाव संबंधों का एक उदाहरण दिया गया है। ग्रह का औसत तापमान बढ़ रहा है, तरल वाष्पित होने लगता है। यह विश्व महासागर पर भी लागू होता है: कुछ वैज्ञानिकों को डर है कि कुछ सौ वर्षों में यह "सूखना" शुरू हो जाएगा। इसके अलावा, के कारण उच्च तापमानग्लेशियर और समुद्री बर्फनिकट भविष्य में सक्रिय रूप से पिघलना शुरू हो जाएगा। इससे समुद्र के स्तर में अपरिहार्य वृद्धि होगी। हम पहले से ही तटीय क्षेत्रों में नियमित बाढ़ देख रहे हैं, लेकिन यदि विश्व महासागर का स्तर काफी बढ़ जाता है, तो आसपास के सभी भूमि क्षेत्रों में बाढ़ आ जाएगी और फसलें नष्ट हो जाएंगी।

लोगों के जीवन पर असर

मत भूलो कि वृद्धि औसत तापमानपृथ्वी हमारे जीवन को प्रभावित करेगी। परिणाम बहुत गंभीर हो सकते हैं. हमारे ग्रह के कई क्षेत्र, जो पहले से ही सूखे से ग्रस्त हैं, बिल्कुल अव्यवहार्य हो जाएंगे, लोग सामूहिक रूप से अन्य क्षेत्रों की ओर पलायन करना शुरू कर देंगे। यह अनिवार्य रूप से सामाजिक-आर्थिक समस्याओं और तीसरे और चौथे विश्व युद्ध की शुरुआत को जन्म देगा। भोजन की कमी, फसलों का विनाश - अगली शताब्दी में यही हमारा इंतजार कर रहा है। लेकिन क्या इसके लिए इंतज़ार करना होगा? या क्या अब भी कुछ बदलना संभव है? क्या मानवता ग्रीनहाउस प्रभाव से होने वाले नुकसान को कम कर सकती है? आर्द्रभूमियाँ ग्रीनहाउस प्रभाव को सबसे अधिक रोक सकती हैं बड़ा दलदलदुनिया में, वासुगांसकोए।

ऐसे कार्य जो पृथ्वी को बचा सकते हैं

आज, ग्रीनहाउस गैसों के संचय का कारण बनने वाले सभी हानिकारक कारक ज्ञात हैं, और हम जानते हैं कि इसे रोकने के लिए क्या करने की आवश्यकता है। यह मत सोचो कि एक व्यक्ति कुछ भी नहीं बदलेगा। बेशक, केवल संपूर्ण मानवता ही इस प्रभाव को प्राप्त कर सकती है, लेकिन कौन जानता है - शायद इस समय सौ और लोग पढ़ रहे हों एक समान लेख? वन संरक्षण वनों की कटाई रोकें। पौधे ही हमारा उद्धार हैं! इसके अलावा, न केवल मौजूदा जंगलों को संरक्षित करना आवश्यक है, बल्कि सक्रिय रूप से नए पौधे लगाना भी आवश्यक है। इस समस्या को हर व्यक्ति को समझना चाहिए. प्रकाश संश्लेषण इतना शक्तिशाली है कि यह हमें भारी मात्रा में ऑक्सीजन प्रदान कर सकता है। यह लोगों के सामान्य जीवन और वातावरण से हानिकारक गैसों के उन्मूलन के लिए पर्याप्त होगा। इलेक्ट्रिक वाहनों का उपयोग ईंधन से चलने वाले वाहनों का उपयोग करने से इंकार करना। हर कार हर साल भारी मात्रा में ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन करती है, तो क्यों न पर्यावरण के लिए एक स्वस्थ विकल्प चुना जाए? वैज्ञानिक पहले से ही हमें इलेक्ट्रिक कारों की पेशकश कर रहे हैं - पर्यावरण के अनुकूल कारें जो ईंधन का उपयोग नहीं करती हैं। "ईंधन" कार का नुकसान ग्रीनहाउस गैसों को खत्म करने की दिशा में एक और कदम है। पूरी दुनिया में वे इस परिवर्तन को तेज़ करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन अभी तक ऐसी मशीनों का आधुनिक विकास परिपूर्ण नहीं है। यहां तक ​​कि जापान में भी, जहां ऐसी कारों का सबसे ज्यादा इस्तेमाल होता है, वे पूरी तरह से इनका इस्तेमाल शुरू करने को तैयार नहीं हैं। हाइड्रोकार्बन ईंधन का विकल्प वैकल्पिक ऊर्जा का आविष्कार। मानवता स्थिर नहीं है, तो हम कोयला, तेल और गैस का उपयोग करने में क्यों अटके हुए हैं? इन प्राकृतिक घटकों को जलाने से वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों का संचय होता है, इसलिए अब हरित होने का समय आ गया है साफ़ नज़रऊर्जा। हम हानिकारक गैसों का उत्सर्जन करने वाली हर चीज़ को पूरी तरह से नहीं छोड़ सकते। लेकिन हम वातावरण में ऑक्सीजन बढ़ाने में मदद कर सकते हैं। न केवल एक असली आदमीप्रत्येक व्यक्ति को एक पेड़ अवश्य लगाना चाहिए! किसी भी समस्या के समाधान में सबसे महत्वपूर्ण बात क्या है? उसके प्रति अपनी आँखें बंद मत करो. हो सकता है कि हम ग्रीनहाउस प्रभाव से होने वाले नुकसान को नोटिस न करें, लेकिन आने वाली पीढ़ियाँ इसे निश्चित रूप से नोटिस करेंगी। हम कोयला और तेल जलाना बंद कर सकते हैं, बचा सकते हैं प्राकृतिक वनस्पतिग्रह, पर्यावरण के अनुकूल कार के पक्ष में एक पारंपरिक कार को त्याग दें - और यह सब किसलिए? ताकि हमारी पृथ्वी हमारे बाद भी अस्तित्व में रहे


ओजोन छिद्र

ओजोन छिद्र - पृथ्वी की ओजोन परत में ओजोन सांद्रता में एक स्थानीय गिरावट

हर कोई जानता है कि हमारा ग्रह काफी घनी ओजोन परत से घिरा हुआ है, जो पृथ्वी की सतह से 12-50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। ये एयर गैप है विश्वसनीय सुरक्षासभी जीवित चीजों को खतरनाक पराबैंगनी विकिरण से बचाता है और सौर विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाता है।

यह ओजोन परत के लिए धन्यवाद था कि सूक्ष्मजीव एक बार महासागरों से बाहर जमीन पर आने में सक्षम थे और अत्यधिक विकसित जीवन रूपों के उद्भव में योगदान दिया। हालाँकि, 20वीं सदी की शुरुआत से ओजोन परत ढहने लगी, जिसके परिणामस्वरूप समताप मंडल में कुछ स्थानों पर ओजोन छिद्र दिखाई देने लगे।

ओजोन छिद्र क्या हैं?

आम धारणा के विपरीत कि ओजोन छिद्र आकाश में एक अंतराल है, यह वास्तव में समताप मंडल में ओजोन के स्तर में महत्वपूर्ण गिरावट का क्षेत्र है। ऐसे स्थानों में, पराबैंगनी किरणों के लिए ग्रह की सतह में प्रवेश करना और उस पर रहने वाली हर चीज़ पर अपना विनाशकारी प्रभाव डालना आसान होता है।

सामान्य ओजोन सांद्रता वाले स्थानों के विपरीत, "नीले" पदार्थ की छिद्र सामग्री केवल 30% है।

ओजोन छिद्र कहाँ हैं?

पहला बड़ा ओजोन छिद्र 1985 में अंटार्कटिका के ऊपर खोजा गया था। इसका व्यास लगभग 1000 किमी था, और यह हर साल अगस्त में दिखाई देता था, और सर्दियों की शुरुआत तक गायब हो जाता था। तब शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि मुख्य भूमि पर ओजोन सांद्रता 50% कम हो गई थी, और इसकी सबसे बड़ी कमी 14 से 19 किमी की ऊंचाई पर दर्ज की गई थी।
इसके बाद, आर्कटिक के ऊपर एक और बड़ा छेद (आकार में छोटा) खोजा गया, लेकिन अब वैज्ञानिक इसी तरह की सैकड़ों घटनाएं जानते हैं, हालांकि सबसे बड़ा छेद अभी भी वही है जो अंटार्कटिका के ऊपर दिखाई देता है।

ओजोन उद्योगों द्वारा उत्सर्जित अपशिष्ट गैसों में पाया जाता है और एक खतरनाक रसायन है। यह एक बहुत ही सक्रिय तत्व है और सभी प्रकार की संरचनाओं के संरचनात्मक तत्वों के क्षरण का कारण बन सकता है। हालाँकि, वायुमंडल में, ओजोन एक अमूल्य सहायक में परिवर्तित हो जाता है, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व ही नहीं हो सकता।

समतापमंडल वह है जो हम जिसमें रहते हैं उसका अनुसरण करता है। इसका ऊपरी भाग ओजोन से ढका हुआ है, इस परत में इसकी सामग्री प्रति 10 मिलियन अन्य वायु अणुओं में 3 अणु है। यद्यपि सांद्रता बहुत कम है, फिर भी ओजोन कार्य करता है सबसे महत्वपूर्ण कार्य- यह सूरज की रोशनी के साथ-साथ अंतरिक्ष से आने वाली पराबैंगनी किरणों का रास्ता रोकने में सक्षम है। पराबैंगनी किरणें जीवित कोशिकाओं की संरचना को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती हैं और नेत्र मोतियाबिंद, कैंसर और अन्य गंभीर बीमारियों जैसे रोगों के विकास का कारण बन सकती हैं।

सुरक्षा निम्नलिखित सिद्धांत पर आधारित है. उस समय जब ऑक्सीजन के अणु पराबैंगनी किरणों के मार्ग में मिलते हैं, तो एक प्रतिक्रिया होती है जो उन्हें 2 ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित कर देती है। परिणामी परमाणु अविभाजित अणुओं के साथ जुड़ते हैं, जिससे 3 ऑक्सीजन परमाणुओं से युक्त ओजोन अणु बनते हैं। जब उनका सामना ओजोन अणुओं से होता है, तो वे उन्हें तीन ऑक्सीजन परमाणुओं में तोड़ देते हैं। जिस क्षण अणु विभाजित होते हैं, उसके साथ गर्मी निकलती है, और वे पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचते हैं।

ओजोन छिद्र

ऑक्सीजन को ओजोन में और इसके विपरीत परिवर्तित करने की प्रक्रिया को ऑक्सीजन-ओजोन चक्र कहा जाता है। इसका तंत्र संतुलित है, हालाँकि, इसकी गतिशीलता विशेष रूप से सौर विकिरण की तीव्रता, मौसम और प्राकृतिक आपदाओं के आधार पर बदलती है, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि मानव गतिविधि इसकी मोटाई को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। पिछले दशकों में कई स्थानों पर ओजोन परत के क्षरण का दस्तावेजीकरण किया गया है। कुछ मामलों में तो यह पूरी तरह से गायब हो गया। इस चक्र पर किसी व्यक्ति के नकारात्मक प्रभाव को कैसे कम करें?

ओजोन छिद्र इस तथ्य के कारण होते हैं कि सुरक्षात्मक परत के विनाश की प्रक्रिया इसके निर्माण की तुलना में बहुत अधिक तीव्र होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि मानव जीवन की प्रक्रिया में वातावरण विभिन्न ओजोन-घटाने वाले यौगिकों द्वारा प्रदूषित होता है। ये हैं, सबसे पहले, क्लोरीन, ब्रोमीन, फ्लोरीन, कार्बन और हाइड्रोजन। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिक ओजोन परत के लिए बड़ा खतरा पैदा करते हैं। इनका व्यापक रूप से प्रशीतन, औद्योगिक सॉल्वैंट्स, एयर कंडीशनर और एयरोसोल डिब्बे में उपयोग किया जाता है।

क्लोरीन, ओजोन परत तक पहुँचकर उसके साथ क्रिया करता है। रासायनिक प्रतिक्रियाऑक्सीजन अणु उत्पन्न करता है। जब क्लोरीन ऑक्साइड एक मुक्त ऑक्सीजन परमाणु से मिलता है, तो एक और अंतःक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप क्लोरीन निकलता है और एक ऑक्सीजन अणु प्रकट होता है। इसके बाद, श्रृंखला खुद को दोहराती है, क्योंकि क्लोरीन वायुमंडल छोड़ने या जमीन पर गिरने में सक्षम नहीं है। ओजोन छिद्र इस तथ्य का परिणाम है कि जब इसकी परत में विदेशी घटक दिखाई देते हैं तो इसके त्वरित विघटन के कारण इस तत्व की सांद्रता कम हो जाती है।

स्थानों

अंटार्कटिका के ऊपर सबसे बड़ा ओजोन छिद्र पाया गया है। उनका आकार व्यावहारिक रूप से महाद्वीप के क्षेत्रफल से ही मेल खाता है। यह क्षेत्र व्यावहारिक रूप से निर्जन है, लेकिन वैज्ञानिकों को चिंता है कि यह दरार ग्रह के अन्य घनी आबादी वाले क्षेत्रों में भी फैल सकती है। यह पृथ्वी की मृत्यु से भरा है।

ओजोन परत में कमी को रोकने के लिए सबसे पहले वायुमंडल में उत्सर्जित विनाशकारी पदार्थों की मात्रा को कम करना आवश्यक है। 1987 में, 180 देशों में मॉन्ट्रियल संधि पर हस्ताक्षर किए गए थे, जो क्लोरीन युक्त पदार्थों के उत्सर्जन में क्रमिक कमी का प्रावधान करता है। अब ओजोन छिद्र कम हो रहा है और वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि 2050 तक स्थिति पूरी तरह ठीक हो जाएगी.

ओजोन छिद्र - "बच्चे" समतापमंडलीय भंवर

यद्यपि आधुनिक वायुमंडल में बहुत कम ओजोन है - अन्य गैसों के एक तीस लाखवें हिस्से से अधिक नहीं - इसकी भूमिका बहुत बड़ी है: यह कठोर पराबैंगनी विकिरण (सौर स्पेक्ट्रम का शॉर्ट-वेव हिस्सा) में देरी करता है, जो प्रोटीन को नष्ट कर देता है और न्यूक्लिक एसिड. इसके अलावा, समतापमंडलीय ओजोन एक महत्वपूर्ण है जलवायु कारक, जो अल्पकालिक और स्थानीय मौसम परिवर्तन को निर्धारित करता है।

ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं की दर उत्प्रेरक पर निर्भर करती है, जो प्राकृतिक वायुमंडलीय ऑक्साइड या प्राकृतिक आपदाओं (उदाहरण के लिए, शक्तिशाली ज्वालामुखी विस्फोट) के परिणामस्वरूप वायुमंडल में जारी पदार्थ हो सकते हैं। हालाँकि, पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध में, यह पता चला कि पदार्थ ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में भी काम कर सकते हैं औद्योगिक उत्पत्ति, और मानवता गंभीर रूप से चिंतित हो गई...

ओजोन (O3) ऑक्सीजन का एक अपेक्षाकृत दुर्लभ आणविक रूप है जिसमें तीन परमाणु होते हैं। यद्यपि आधुनिक वायुमंडल में बहुत कम ओजोन है - अन्य गैसों के एक तीस लाखवें हिस्से से अधिक नहीं - इसकी भूमिका बहुत बड़ी है: यह कठोर पराबैंगनी विकिरण (सौर स्पेक्ट्रम का लघु-तरंग भाग) को अवरुद्ध करता है, जो प्रोटीन और न्यूक्लिक को नष्ट कर देता है। अम्ल. इसलिए, प्रकाश संश्लेषण के आगमन से पहले - और, तदनुसार, वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन और ओजोन परत - जीवन केवल पानी में ही मौजूद हो सकता था।

इसके अलावा, समतापमंडलीय ओजोन एक महत्वपूर्ण जलवायु कारक है जो अल्पकालिक और स्थानीय मौसम परिवर्तनों को निर्धारित करता है। सौर विकिरण को अवशोषित करके और ऊर्जा को अन्य गैसों में स्थानांतरित करके, ओजोन समताप मंडल को गर्म करता है और इस तरह पूरे वायुमंडल में ग्रहों की थर्मल और परिपत्र प्रक्रियाओं की प्रकृति को नियंत्रित करता है।

अस्थिर ओजोन अणु स्वाभाविक परिस्थितियांविभिन्न जीवन और तत्वों के प्रभाव में बनते और विघटित होते हैं निर्जीव प्रकृति, और लंबे विकास के दौरान यह प्रक्रिया कुछ गतिशील संतुलन पर आ गई है। ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं की दर उत्प्रेरक पर निर्भर करती है, जो प्राकृतिक वायुमंडलीय ऑक्साइड या प्राकृतिक आपदाओं (उदाहरण के लिए, शक्तिशाली ज्वालामुखी विस्फोट) के परिणामस्वरूप वायुमंडल में जारी पदार्थ हो सकते हैं।

हालाँकि, पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध में, यह पता चला कि औद्योगिक मूल के पदार्थ भी ओजोन विनाश प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं, और मानवता गंभीर रूप से चिंतित थी। विशेष रूप से जनता की रायअंटार्कटिका के ऊपर तथाकथित ओजोन "छेद" की खोज से उत्साहित था।

अंटार्कटिका के ऊपर "छेद"।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत का ध्यान देने योग्य नुकसान - ओजोन छिद्र - पहली बार 1957 में अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष के दौरान खोजा गया था। उनकी असली कहानी 28 साल बाद पत्रिका के मई अंक में एक लेख के साथ शुरू हुई प्रकृति, जहां यह सुझाव दिया गया था कि अंटार्कटिका के ऊपर न्यूनतम वसंत ऋतु का कारण औद्योगिक (फ़्रीऑन सहित) वायुमंडलीय प्रदूषण है (फ़रमान) और अन्य।, 1985).

यह पाया गया कि अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र आमतौर पर हर दो साल में एक बार दिखाई देता है, लगभग तीन महीने तक रहता है और फिर गायब हो जाता है। यह एक थ्रू होल नहीं है, जैसा कि यह प्रतीत हो सकता है, बल्कि एक अवसाद है, इसलिए "ओजोन परत की शिथिलता" के बारे में बात करना अधिक सही है। दुर्भाग्य से, ओजोन छिद्र के बाद के सभी अध्ययनों का उद्देश्य मुख्य रूप से इसकी मानवजनित उत्पत्ति को साबित करना था (रोन, 1989)।

ओजोन का एक मिलीमीटर वायुमंडलीय ओजोन पृथ्वी की सतह से लगभग 90 किमी मोटी एक गोलाकार परत है, और इसमें ओजोन असमान रूप से वितरित है। इस गैस का अधिकांश भाग उष्ण कटिबंध में 26-27 किमी की ऊंचाई पर, मध्य अक्षांशों में 20-21 किमी की ऊंचाई पर और ध्रुवीय क्षेत्रों में 15-17 किमी की ऊंचाई पर केंद्रित है।
कुल ओजोन सामग्री (टीओसी), यानी ओजोन की मात्रा वायुमंडलीय स्तंभएक विशिष्ट बिंदु पर, सौर विकिरण के अवशोषण और उत्सर्जन द्वारा मापा जाता है। तथाकथित डॉब्सन इकाई (डी.यू.) का उपयोग माप की एक इकाई के रूप में किया जाता है, जो शुद्ध ओजोन परत की मोटाई के अनुरूप होती है। सामान्य दबाव(760 मिमी एचजी) और 0 डिग्री सेल्सियस का तापमान। एक सौ डॉब्सन इकाइयां 1 मिमी की ओजोन परत की मोटाई के अनुरूप हैं।
वायुमंडल में ओजोन की मात्रा में दैनिक, मौसमी, वार्षिक और दीर्घकालिक उतार-चढ़ाव का अनुभव होता है। 290 डीयू के वैश्विक औसत टीओ के साथ, ओजोन परत की मोटाई व्यापक रूप से भिन्न होती है - 90 से 760 डीयू तक।
वातावरण में ओजोन सामग्री की निगरानी करता है वर्ल्ड वाइड वेबलगभग एक सौ पचास ज़मीन-आधारित ओज़ोनोमेट्रिक स्टेशन, भूमि क्षेत्र पर बहुत असमान रूप से वितरित हैं। ऐसा नेटवर्क ओजोन के वैश्विक वितरण में विसंगतियों का पता लगाने में व्यावहारिक रूप से असमर्थ है, भले ही ऐसी विसंगतियों का रैखिक आकार हजारों किलोमीटर तक पहुंच जाए। ओजोन पर अधिक विस्तृत डेटा स्थापित ऑप्टिकल उपकरणों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है कृत्रिम उपग्रहधरती।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुल ओजोन (टीओ) में मामूली कमी अपने आप में विनाशकारी नहीं है, खासकर मध्य और उच्च अक्षांशों पर, क्योंकि बादल और एरोसोल भी पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित कर सकते हैं। उसी सेंट्रल साइबेरिया में, जहां संख्या बादल वाले दिनबढ़िया है, यहाँ तक कि पराबैंगनी विकिरण की भी कमी है (चिकित्सा मानक का लगभग 45%)।

आज, ओजोन छिद्र निर्माण के रासायनिक और गतिशील तंत्र के संबंध में विभिन्न परिकल्पनाएँ हैं। हालाँकि, रासायनिक मानवजनित सिद्धांत ज्यादा फिट नहीं बैठता है ज्ञात तथ्य. उदाहरण के लिए, कुछ भौगोलिक क्षेत्रों में समतापमंडलीय ओजोन स्तर में वृद्धि।

यहाँ सबसे "भोला" प्रश्न है: छेद क्यों बनता है दक्षिणी गोलार्द्ध, हालाँकि फ़्रीऑन का उत्पादन उत्तरी भाग में होता है, इस तथ्य के बावजूद कि यह अज्ञात है कि क्या इस समय गोलार्धों के बीच वायु संचार है?

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत का ध्यान देने योग्य नुकसान पहली बार 1957 में खोजा गया था, और तीन दशक बाद इसका दोष उद्योग पर लगाया गया था

मौजूदा सिद्धांतों में से कोई भी टीओसी के बड़े पैमाने पर विस्तृत माप और समताप मंडल में होने वाली प्रक्रियाओं के अध्ययन पर आधारित नहीं है। अंटार्कटिका पर ध्रुवीय समताप मंडल के अलगाव की डिग्री के साथ-साथ ओजोन छिद्रों के गठन की समस्या से संबंधित कई अन्य प्रश्नों का उत्तर केवल आंदोलनों को ट्रैक करने की एक नई विधि की मदद से संभव था। वी.बी. काश्किन द्वारा प्रस्तावित वायु प्रवाह (काश्किन, सुखिनिन, 2001; काश्किन) और अन्य।, 2002).

क्षोभमंडल में वायु प्रवाह (10 किमी की ऊंचाई तक) को लंबे समय से बादलों की अनुवादात्मक और घूर्णी गतिविधियों को देखकर ट्रैक किया गया है। ओजोन, वास्तव में, पृथ्वी की पूरी सतह पर एक विशाल "बादल" भी है, और इसके घनत्व में परिवर्तन से हम 10 किमी से ऊपर वायु द्रव्यमान की गति का अनुमान लगा सकते हैं, जैसे हम हवा की दिशा को देखकर जानते हैं एक बादल वाले दिन पर एक बादलदार आकाश. इन उद्देश्यों के लिए, ओजोन घनत्व को एक निश्चित समय अंतराल पर स्थानिक ग्रिड बिंदुओं पर मापा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, हर 24 घंटे में। ओजोन क्षेत्र कैसे बदल गया है, इस पर नज़र रखकर, आप प्रति दिन इसके घूर्णन के कोण, गति की दिशा और गति का अनुमान लगा सकते हैं।

फ्रीन्स पर प्रतिबंध - कौन जीता? 1973 में, अमेरिकियों एस. रोलैंड और एम. मोलिना ने पाया कि सौर विकिरण के प्रभाव में कुछ अस्थिर कृत्रिम रसायनों से निकलने वाले क्लोरीन परमाणु समतापमंडलीय ओजोन को नष्ट कर सकते हैं। उन्होंने इस प्रक्रिया में अग्रणी भूमिका तथाकथित फ़्रीऑन (क्लोरोफ्लोरोकार्बन) को सौंपी, जो उस समय घरेलू रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, एरोसोल आदि में प्रणोदक गैस के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। 1995 में, इन वैज्ञानिकों ने, पी के साथ मिलकर क्रुटज़ेन को उनकी खोज के लिए सम्मानित किया गया नोबेल पुरस्काररसायन शास्त्र में.
क्लोरोफ्लोरोकार्बन और अन्य ओजोन-घटाने वाले पदार्थों के उत्पादन और उपयोग पर प्रतिबंध लगाए गए हैं। ओजोन परत को नष्ट करने वाले पदार्थों पर मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल, जो 95 यौगिकों को नियंत्रित करता है, पर वर्तमान में 180 से अधिक राज्यों द्वारा हस्ताक्षर किए गए हैं। ससुराल वाले रूसी संघपर्यावरण संरक्षण पर एक विशेष लेख भी है
पृथ्वी की ओजोन परत का संरक्षण। ओजोन-क्षयकारी पदार्थों के उत्पादन और उपभोग पर प्रतिबंध के गंभीर आर्थिक और गंभीर परिणाम थे राजनीतिक परिणाम. आख़िरकार, फ़्रीऑन के बहुत सारे फायदे हैं: वे अन्य रेफ्रिजरेंट की तुलना में कम विषैले होते हैं, रासायनिक रूप से स्थिर, गैर-ज्वलनशील और कई सामग्रियों के साथ संगत होते हैं। इसलिए, रासायनिक उद्योग के नेता, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में, शुरू में प्रतिबंध के खिलाफ थे। हालाँकि, बाद में ड्यूपॉन्ट चिंता प्रतिबंध में शामिल हो गई, और फ्रीऑन के विकल्प के रूप में हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन और हाइड्रोफ्लोरोकार्बन के उपयोग का प्रस्ताव रखा।
में पश्चिमी देशोंएक "उछाल" पुराने रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर के प्रतिस्थापन के साथ नए के साथ शुरू हुआ, जिसमें ओजोन-क्षयकारी पदार्थ नहीं होते हैं, हालांकि ऐसे तकनीकी उपकरणों की दक्षता कम होती है, वे कम विश्वसनीय होते हैं, अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं और अधिक महंगे भी होते हैं। जो कंपनियाँ नए रेफ्रिजरेंट का उपयोग करने वाली पहली कंपनी थीं, उन्हें लाभ हुआ और उन्होंने भारी मुनाफा कमाया। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, क्लोरोफ्लोरोकार्बन पर प्रतिबंध से नुकसान दसियों, यदि अधिक नहीं, तो अरबों डॉलर का था। एक राय सामने आई है कि तथाकथित ओजोन संरक्षण नीति विश्व बाजार में अपनी एकाधिकार स्थिति को मजबूत करने के लिए बड़े रासायनिक निगमों के मालिकों द्वारा प्रेरित हो सकती है।

एक नई विधि का उपयोग करके, ओजोन परत की गतिशीलता का अध्ययन 2000 में किया गया था, जब अंटार्कटिका (काश्किन) के ऊपर एक रिकॉर्ड बड़ा ओजोन छिद्र देखा गया था और अन्य।, 2002). ऐसा करने के लिए, उन्होंने भूमध्य रेखा से ध्रुव तक पूरे दक्षिणी गोलार्ध में ओजोन घनत्व पर उपग्रह डेटा का उपयोग किया। परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि ध्रुव के ऊपर बने तथाकथित सर्कंपोलर भंवर के फ़नल के केंद्र में ओजोन सामग्री न्यूनतम है, जिसके बारे में हम नीचे विस्तार से चर्चा करेंगे। इन आंकड़ों के आधार पर, ओजोन "छिद्र" के गठन के प्राकृतिक तंत्र के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी।

समताप मंडल की वैश्विक गतिशीलता: एक परिकल्पना

सर्कंपोलर भंवर तब बनते हैं जब समतापमंडलीय वायुराशि मेरिडियनल और अक्षांशीय दिशाओं में चलती है। ये कैसे होता है? गर्म भूमध्य रेखा पर समताप मंडल ऊंचा है, और ठंडे ध्रुव पर यह निचला है। वायु धाराएं (ओजोन के साथ) समताप मंडल से नीचे की ओर लुढ़कती हैं जैसे कि एक पहाड़ी से नीचे गिर रही हों, और भूमध्य रेखा से ध्रुव की ओर तेजी से बढ़ती हैं। पश्चिम से पूर्व की ओर गति पृथ्वी के घूर्णन से जुड़े कोरिओलिस बल के प्रभाव में होती है। परिणामस्वरूप, दक्षिणी और उत्तरी गोलार्धों पर हवा का प्रवाह धुरी पर धागों की तरह घाव होता हुआ प्रतीत होता है।

वायु द्रव्यमान का "स्पिंडल" दोनों गोलार्धों में पूरे वर्ष घूमता है, लेकिन सर्दियों के अंत और वसंत की शुरुआत में अधिक स्पष्ट होता है, क्योंकि भूमध्य रेखा पर समताप मंडल की ऊंचाई पूरे वर्ष लगभग अपरिवर्तित रहती है, और ध्रुवों पर यह गर्मियों में अधिक और सर्दियों में कम होता है, जब विशेष रूप से ठंड होती है।

मध्य अक्षांशों में ओजोन परत भूमध्य रेखा से एक शक्तिशाली प्रवाह के साथ-साथ सीटू में होने वाली फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाई जाती है। लेकिन ध्रुवीय क्षेत्र में ओजोन की उत्पत्ति मुख्य रूप से भूमध्य रेखा और मध्य अक्षांशों से होती है, और वहां इसकी सामग्री काफी कम है। ध्रुव पर फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं, जहां सूर्य की किरणें कम कोण पर पड़ती हैं, धीरे-धीरे आगे बढ़ती हैं, और भूमध्य रेखा से आने वाले ओजोन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रास्ते में नष्ट हो जाता है।

ओजोन घनत्व पर उपग्रह डेटा के आधार पर, ओजोन छिद्रों के निर्माण के लिए एक प्राकृतिक तंत्र की परिकल्पना की गई थी

लेकिन वायुराशियाँ हमेशा इस तरह नहीं चलतीं। सबसे ठंडी सर्दियों में, जब ध्रुव के ऊपर समताप मंडल पृथ्वी की सतह से बहुत नीचे चला जाता है और "स्लाइड" विशेष रूप से खड़ी हो जाती है, तो स्थिति बदल जाती है। समतापमंडलीय धाराएँ इतनी तेज़ी से लुढ़कती हैं कि इसका प्रभाव उन सभी को पता चल जाता है जिन्होंने बाथटब में एक छेद से पानी बहते हुए देखा है। एक निश्चित गति तक पहुंचने के बाद, पानी तेजी से घूमना शुरू कर देता है, और छेद के चारों ओर केन्द्रापसारक बल द्वारा निर्मित एक विशिष्ट फ़नल बनता है।

समतापमंडलीय प्रवाह की वैश्विक गतिशीलता में भी कुछ ऐसा ही होता है। जब समतापमंडलीय वायु प्रवाह पर्याप्त तेज़ गति प्राप्त कर लेता है, तो केन्द्रापसारक बल उन्हें ध्रुवों से दूर मध्य अक्षांशों की ओर धकेलना शुरू कर देता है। परिणामस्वरूप, वायु द्रव्यमान भूमध्य रेखा से और ध्रुव से एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं, जिससे मध्य अक्षांश क्षेत्र में तेजी से घूमने वाले भंवर "शाफ्ट" का निर्माण होता है।

भूमध्यरेखीय और ध्रुवीय क्षेत्रों के बीच हवा का आदान-प्रदान बंद हो जाता है; ओजोन भूमध्य रेखा से और मध्य अक्षांशों से ध्रुव की ओर प्रवाहित नहीं होता है। इसके अलावा, ध्रुव पर शेष ओजोन, एक अपकेंद्रित्र की तरह, केन्द्रापसारक बल द्वारा मध्य अक्षांशों की ओर दबाया जाता है, क्योंकि यह हवा से भारी होता है। परिणामस्वरूप, फ़नल के अंदर ओजोन सांद्रता तेजी से गिरती है - ध्रुव के ऊपर एक ओजोन "छेद" बनता है, और मध्य अक्षांशों में - सर्कंपोलर भंवर के "शाफ्ट" के अनुरूप उच्च ओजोन सामग्री का एक क्षेत्र बनता है।

वसंत ऋतु में, अंटार्कटिक समताप मंडल गर्म हो जाता है और ऊंचा उठ जाता है - फ़नल गायब हो जाता है। मध्य और उच्च अक्षांशों के बीच वायु संचार बहाल हो जाता है, और ओजोन निर्माण की फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं तेज हो जाती हैं। दक्षिणी ध्रुव पर एक और विशेष रूप से ठंडी सर्दी से पहले ओजोन छिद्र गायब हो रहा है।

आर्कटिक में क्या है?

यद्यपि समतापमंडलीय प्रवाह की गतिशीलता और, तदनुसार, उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में ओजोन परत आम तौर पर समान होती है, ओजोन छिद्र केवल दक्षिणी ध्रुव पर समय-समय पर दिखाई देता है। उत्तरी ध्रुव पर कोई ओजोन छिद्र नहीं हैं क्योंकि वहां सर्दियां हल्की होती हैं और समताप मंडल कभी भी इतना नीचे नहीं गिरता कि वायु धाराएं छिद्र बनाने के लिए आवश्यक गति तक पहुंच सकें।

हालाँकि सर्कंपोलर भंवर उत्तरी गोलार्ध में भी बनता है, लेकिन दक्षिणी गोलार्ध की तुलना में हल्की सर्दियाँ होने के कारण वहाँ ओजोन छिद्र नहीं देखे जाते हैं।

एक और महत्वपूर्ण अंतर है. दक्षिणी गोलार्ध में, सर्कंपोलर भंवर उत्तरी गोलार्ध की तुलना में लगभग दोगुनी तेजी से घूमता है। और यह आश्चर्य की बात नहीं है: अंटार्कटिका समुद्र से घिरा हुआ है और इसके चारों ओर एक गोलाकार जलवायु है। समुद्री धारा- अनिवार्य रूप से, पानी और हवा के विशाल द्रव्यमान एक साथ घूमते हैं। उत्तरी गोलार्ध में तस्वीर अलग है: मध्य अक्षांशों में महाद्वीप हैं पर्वत श्रृंखलाएं, और घर्षण हवा का द्रव्यमानहे पृथ्वी की सतहसर्कंपोलर भंवर को पर्याप्त उच्च गति प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है।

हालाँकि, उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों में, कभी-कभी भिन्न मूल के छोटे ओजोन "छेद" दिखाई देते हैं। वे कहां से हैं? पहाड़ी उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों के समताप मंडल में हवा की गति चट्टानी तल वाली उथली धारा में पानी की गति के समान होती है, जब पानी की सतह पर कई भँवर बनते हैं। उत्तरी गोलार्ध के मध्य अक्षांशों में, निचली सतह की स्थलाकृति की भूमिका महाद्वीपों और महासागरों, पर्वत श्रृंखलाओं और मैदानों की सीमाओं पर तापमान के अंतर द्वारा निभाई जाती है।

पृथ्वी की सतह पर तापमान में तेज बदलाव से क्षोभमंडल में ऊर्ध्वाधर प्रवाह का निर्माण होता है। समतापमंडलीय हवाएँ, इन प्रवाहों का सामना करते हुए, भंवर बनाती हैं जो समान संभावना के साथ दोनों दिशाओं में घूम सकती हैं। इनके अंदर कम ओजोन सामग्री वाले क्षेत्र दिखाई देते हैं, यानी ओजोन छिद्र जो दक्षिणी ध्रुव की तुलना में आकार में बहुत छोटे होते हैं। और यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि घूर्णन की विभिन्न दिशाओं वाले ऐसे भंवर पहले प्रयास में खोजे गए थे।

इस प्रकार, समतापमंडलीय वायु प्रवाह की गतिशीलता, जिसे हमने ओजोन बादल का अवलोकन करके ट्रैक किया, हमें अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र के गठन के तंत्र के लिए एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण प्रदान करने की अनुमति देता है। जाहिर है, समताप मंडल में वायुगतिकीय घटनाओं के कारण ओजोन परत में इसी तरह के परिवर्तन मनुष्य के आगमन से बहुत पहले हुए थे।

उपरोक्त सभी का मतलब यह नहीं है कि फ़्रीऑन और औद्योगिक मूल की अन्य गैसों का ओजोन परत पर विनाशकारी प्रभाव नहीं पड़ता है। हालाँकि, वैज्ञानिकों को अभी तक यह पता नहीं चल पाया है कि प्राकृतिक और का अनुपात क्या है मानवजनित कारकओजोन छिद्रों के निर्माण को प्रभावित करने वाले ऐसे महत्वपूर्ण मुद्दों पर जल्दबाजी में निष्कर्ष निकालना अस्वीकार्य है।