Kas ir ozona slānis (vairogs)?

Cilvēces vairogs

Ozona slānis (vairogs) ir daļa no Zemes stratosfēras. Ozona slānis atrodas stratosfēras apakšējā daļā, telpā starp 20 un 30 kilometriem virs zemes. Stratosfēriskais ozons saņem pirmo saules ultravioletā starojuma starojumu un absorbē 97% līdz 99% no saules ultravioletās gaismas vidējā biežuma. Ozons (O3) atrodas visā planētas atmosfērā, bet tās koncentrācija stratosfērā ir vidēji trīs ozona molekulas uz 10 miljoniem gaisa molekulu, kas ir daudz lielāks skaitlis, salīdzinot ar to, kas atrodams citos atmosfēras daļas.

Ozons: labas un sliktas gāzes

Stratosfēras ozons, ozons augsts virs mūsu galvas, tiek saukts arī par "labu ozonu". Tā absorbē lielāko daļu bioloģiski kaitīgo ultravioleto saules staru (UV-B), pasargājot zemes virsmu. Daudzi eksperimentāli pētījumi par augiem un dzīvniekiem, kā arī cilvēku klīniskie pētījumi liecina par pārmērīgas UV-B starojuma iedarbības kaitīgo ietekmi. Tomēr ir vēl viens ozons, kas atrodas tieši pie Zemes virsmas, un tas ir satraukums. Ja saskarē ar floru un faunu, ozons parādās no tās destruktīvās puses, un tāpēc virsmas līmeņa gāzi bieži sauc par "sliktu ozonu". Ozons uzlabo dažādas ķīmiskās reakcijas, kas rada augstu ozona līmeni bioloģiskām sistēmām. Cilvēkiem ozona iedarbība var izraisīt visu veidu sirds un elpošanas problēmas, un tā var izraisīt pat nāvi, ja iedarbība ir pietiekami smaga.

Pazaudētais starojums

1913. gadā franču fiziķi Charles Fabry un Henri Buisson, veicot saules spektrālā starojuma mērījumus, pamanīja, ka radiācijas daudzums, kas sasniedzis zemes virsmu, nebija tāds pats kā tās izcelsmes. Tāpēc viņi teorētiski apgalvoja, ka ir kaut kas, kas aizkavē šo starojumu, kad tas pārvietojas pa Zemes atmosfēru. Trūkstošā starojuma spektrs sakrīt ar zināmā ķīmiskā elementa spektru, ozonu. Ozona slāņa atklāšana noveda pie rūpīgas pētījumu sērijas, ko veica britu zinātnieks GMB Dobson un citi, kā rezultātā tika radīts spektrofotometrs. Šī instrumenta pielietošana ļauj mērīt stratosfēras ozonu tieši no zemes.

Sezonas bojājumi

Gadalaiku maiņa būtiski ietekmē ozona slāņa biezumu stratosfērā. Pētījumi liecina, ka ģeogrāfiskie faktori ietekmē arī ozona vairoga cietību. Vismazāk aizsargātā pasaulē ir Antarktīda. Dažās Antarktikas daļās vairogs var periodiski zaudēt līdz pat 60% no tā biezuma. Šī dramatiskā izsmelšana notiek Antarktikas pavasarī (no septembra līdz novembrim), un plānā atmosfēras daļa apgabalā ir pazīstama kā "Antarktikas ozona caurums". Līdzīgi procesi notiek arī Arktikas polārajā reģionā. Ziemas puslodē ziemas un pavasara beigas pēdējo vienpadsmit gadu septiņu gadu laikā ir parādījušas ievērojamu ozona kolonnas izsīkšanu zemes atmosfērā.

Mēs vājinām mūsu pašu aizsardzību

Daudzi no mums ir redzējuši CFC nesaturošu vai "ozona draudzīgu" apzīmējumu uz mājsaimniecības ierīču un mājas aprūpes instrumentu iepakojuma. Ozona slāni noārdošie savienojumi satur dažādas ķīmisko elementu kombinācijas, piemēram, bromu, hloru, fluoru, oglekli un ūdeņradi, un tās bieži apraksta ar vispārinātu terminu "halogļūdeņraži". Savienojumus, kas satur tikai hloru, fluoru un oglekli, sauc par "hlorfluorogļūdeņražiem", parasti saīsinot tos kā "CFC". Oglekļa tetrahlorīds un metilhloroforms ir galvenās ozona slāni noārdošās gāzes, ko bieži izmanto rūpnieciskajā ražošanā. Tos izmanto tādos rūpnieciskos procesos kā dzesēšana, gaisa kondicionēšana, putošana un arī kā šķīdinātāji. Citu šādu savienojumu grupu, halonus, galvenokārt izmanto kā ugunsdzēsības līdzekļus.

Atverot caurumu

80. gadu sākumā tika atklāts ievērojams Antarktikas ozona slāņa izsīkums. Tas bija priekšnoteikums Monreālas protokola parakstīšanai. Līdz šim 196 valstis ir ratificējušas Monreālas protokolu, kuru Kofi Annans, bijušais Apvienoto Nāciju Organizācijas ģenerālsekretārs, ir izsaucis par visu laiku veiksmīgāko starptautisko vides nolīgumu.