On és la capa d'ozó? Què és la capa d'ozó i per què és perjudicial la seva destrucció?

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:55

L'ozonosfera és la capa de l'atmosfera del nostre planeta que bloqueja la part més dura de l'espectre ultraviolat. Alguns tipus de llum solar tenen un efecte perjudicial sobre els organismes vius. Periòdicament, l'ozonosfera es fa més fina, hi apareixen buits de diferents mides. Els raigs perillosos poden penetrar lliurement pels forats que han aparegut a la superfície de la Terra. On es troba la capa d'ozó? Què es pot fer per salvar-lo? L'article proposat està dedicat a la discussió d'aquests problemes de geografia i ecologia de la Terra.

Què és l'ozó?

L'oxigen a la Terra existeix en forma de dos compostos gasosos simples, forma part de l'aigua i d'un nombre molt gran d' altres substàncies inorgàniques i orgàniques comunes (silicats, carbonats, sulfats, proteïnes, hidrats de carboni, greixos). Una de les modificacions al·lotròpiques més conegudes de l'element és la substància simple oxigen, la seva fórmula és O₂. La segona modificació dels àtoms és O (ozó). La fórmula d'aquesta substància és O_{3. Les molècules triatòmiques es formen quan hi ha un excés d'energia, per exemple, com a resultat de descàrregues de llamps a la natura. A continuació, descobrirem quina és la capa d'ozó de la Terra, per què el seu gruix canvia constantment.}

L'ozó en condicions normals és un gas blau amb una aroma intensa i específica. El pes molecular de la substància és 48 (per a la comparació - Mr_(aire)=29). L'olor de l'ozó recorda a una tempesta, perquè després d'aquest fenomen natural, hi ha més molècules d'O_{3 a l'aire. La concentració augmenta no només on es troba la capa d'ozó, sinó també a prop de la superfície terrestre. Aquesta substància químicament activa és tòxica per als organismes vius, però es dissocia ràpidament (es trenca). Al laboratori i a la indústria s'han creat dispositius especials -ozonitzadors- per fer passar descàrregues elèctriques a través de l'aire o l'oxigen.}

Què és la capa d'ozó?

Les molècules

O_{3 tenen una gran activitat química i biològica. La unió del tercer àtom a l'oxigen diatòmic va acompanyada d'un augment de la reserva d'energia i la inestabilitat del compost. L'ozó es descompon fàcilment en oxigen molecular i partícula activa, que oxida vigorosament altres substàncies i mata els microorganismes. Però més sovint, les preguntes relacionades amb el compost olorós es refereixen a la seva acumulació a l'atmosfera sobre la Terra. Què és la capa d'ozó i per què és perjudicial la seva destrucció?}

Sempre hi ha una certa quantitat de molècules O_{3 prop de la superfície del nostre planeta, però la concentració del compost augmenta amb l'alçada. La formació d'aquesta substància es produeix a l'estratosfera a causa de la radiació ultraviolada del Sol, que transporta una gran quantitat d'energia.}

Ozonesphere

N'hi hauna regió de l'espai sobre la Terra on hi ha molt més ozó que a la superfície. Però, en general, la closca, formada per molècules O_{3, és prima i discontínua. On es troba la capa d'ozó de la Terra o l'ozonosfera del nostre planeta? La variabilitat en el gruix d'aquesta pantalla ha confós els investigadors repetidament.}

Sempre hi ha una certa quantitat d'ozó a l'atmosfera terrestre, hi ha fluctuacions importants en la seva concentració amb l'alçada i al llarg dels anys. Analitzarem aquests problemes després de saber la ubicació exacta de la pantalla protectora de les molècules O_3.

On és la capa d'ozó de la Terra?

Un augment notable del contingut de molècules d'ozó comença a una distància de 10 km i persisteix fins a 50 km per sobre de la Terra. Però la quantitat de matèria que hi ha a la troposfera encara no és una pantalla. A mesura que t'allunyes de la superfície terrestre, la densitat de l'ozó augmenta. Els valors màxims cauen a l'estratosfera, la seva regió a una altitud de 20 a 25 km. Hi ha 10 vegades més O_{3 molècules aquí que a la superfície de la Terra.}

Però per què preocupa els científics i la gent comuna el gruix i la integritat de la capa d'ozó? El segle passat va esclatar un auge sobre l'estat de la pantalla protectora. Els investigadors han descobert que la capa d'ozó de l'atmosfera sobre l'Antàrtida s'ha fet més prima. Es va establir la causa principal del fenomen: la dissociació de les molècules O_{3. La destrucció es produeix com a resultat de l'efecte combinat d'una sèrie de factors, el principal d'ells és antropogènic, associat a les activitats de la humanitat.}

Forats d'ozó

En els darrers 30-40 anys, els científics han observat l'aparició de buits a la pantalla protectora sobre la superfície de la Terra. La comunitat científica s'ha vist alarmada pels informes que la capa d'ozó, l'escut de la Terra, s'està degradant ràpidament. Tots els mitjans de comunicació de mitjans dels anys vuitanta van imprimir informes d'un "forat" sobre l'Antàrtida. Els investigadors van notar que aquesta bretxa a la capa d'ozó augmenta a la primavera. El motiu principal del creixement dels danys es va anomenar substàncies artificials i sintètiques: clorofluorocarburs. Els grups més comuns d'aquests compostos són freons o refrigerants. Es coneixen més de 40 substàncies que pertanyen a aquest grup. Provenen de moltes fonts perquè les aplicacions inclouen l'alimentació, la química, la perfumeria i altres indústries.

La composició dels freons, a més del carboni i l'hidrogen, inclou halògens: fluor, clor, de vegades brom. Un gran nombre d'aquestes substàncies s'utilitzen com a refrigerants en refrigeradors i aparells d'aire condicionat. Els freons en si són estables, però a altes temperatures i en presència d'agents químics actius, entren en reaccions d'oxidació. Els productes de reacció poden incloure compostos tòxics per als organismes vius.

Freons i pantalla d'ozó

Els clorofluorocarburs interactuen amb les molècules d'O3 i destrueixen la capa protectora sobre la superfície de la Terra. En un principi, l'aprimament de l'ozonosfera es va prendre com una fluctuació natural del seu gruix, que passa tot el temps. Però amb el temps, es van notar forats com el "forat" sobre l'Antàrtidaa tot l'hemisferi nord. El nombre d'aquests buits ha augmentat des de la primera observació, però són de mida més petita que al continent gelat.

Al principi, els científics van dubtar que fossin els CFC els que causessin el procés de destrucció de l'ozó. Són substàncies amb un gran pes molecular. Com poden arribar a l'estratosfera, on es troba la capa d'ozó, si és molt més pesada que l'oxigen, el nitrogen i el diòxid de carboni? Les observacions dels fluxos ascendents a l'atmosfera durant una tempesta, així com els experiments, han demostrat la possibilitat de penetració de diverses partícules amb aire a una alçada de 10 a 20 km sobre la Terra, on es troba el límit de la troposfera i l'estratosfera.

Varietat d'esgotadors de la capa d'ozó

L'escut d'ozó també rep òxids de nitrogen derivats de la combustió de combustible en els motors d'avions supersònics i diversos tipus de naus espacials. Complementa la llista de substàncies a partir de les quals es destrueix l'atmosfera, la capa d'ozó i les emissions dels volcans terrestres. De vegades, els corrents de gasos i pols arriben a una alçada de 10 a 15 quilòmetres i s'estenen per centenars de milers de quilòmetres.

El smog sobre grans centres industrials i megaciutats també contribueix a la dissociació de les molècules O₃ a l'atmosfera. També es considera que el motiu de l'augment de la mida dels forats d'ozó és un augment de les concentracions dels anomenats gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera, on es troba la capa d'ozó. Així, el problema ambiental global del canvi climàtic està directament relacionat amb els problemes de l'esgotament de la capa d'ozó. El fet és que contenen gasos d'efecte hivernaclesubstàncies que reaccionen amb molècules O_{3. L'ozó es dissocia, l'àtom d'oxigen fa que s'oxidin altres elements.}

Perill de perdre l'escut d'ozó

Hi havia buits a l'ozonosfera abans dels vols espacials, l'aparició de freons i altres contaminants atmosfèrics? Les preguntes anteriors són discutibles, però se suggereix una conclusió: la capa d'ozó de l'atmosfera s'ha d'estudiar i preservar de la destrucció. El nostre planeta sense una pantalla de molècules O_{3 perd la seva protecció dels raigs còsmics durs d'una certa longitud absorbits per la capa de substància activa. Si l'escut d'ozó és prim o absent, els processos vitals bàsics a la Terra estan en perill. L'excés de radiació ultraviolada augmenta el risc de mutacions a les cèl·lules dels organismes vius.}

Protecció de la capa d'ozó

La manca de dades sobre el gruix de la pantalla protectora en els darrers segles i mil·lennis dificulta les previsions. Què passa si l'ozonosfera s'ensorra completament? Durant diverses dècades, els metges han observat un augment en el nombre de persones afectades per càncer de pell. Aquesta és una de les mal alties causades per la radiació ultraviolada excessiva.

L'any 1987, diversos països es van adherir al Protocol de Mont-real, que preveia la reducció i la prohibició total de la producció de clorofluorocarburs. Aquesta va ser només una de les mesures que ajudaran a preservar la capa d'ozó: l'escut ultraviolat de la Terra. Però els freons encara són produïts per la indústria i entren a l'atmosfera. No obstant això, el compliment de la MontrealEl protocol va provocar la reducció dels forats d'ozó.

Què pot fer tothom per salvar l'ozonosfera?

Els investigadors suggereixen que la restauració completa de la pantalla protectora trigarà diverses dècades més. Això és en el cas que s'aturi la seva destrucció intensiva, fet que genera molts dubtes. Els gasos d'efecte hivernacle continuen entrant a l'atmosfera, es llancen coets i altres naus espacials i la flota d'avions de diferents països està creixent. Això vol dir que els científics encara han de desenvolupar maneres efectives de protegir l'escut d'ozó de la destrucció.

A nivell quotidià, tothom també pot contribuir. L'ozó es descompondrà menys si l'aire es torna més net, conté menys pols, sutge i emissions tòxiques dels vehicles. Per protegir l'ozonosfera prima, cal aturar la crema de residus, establir-ne una eliminació segura a tot arreu. El transport s'hauria de canviar per combustibles més respectuosos amb el medi ambient i s'han d'estalviar diferents tipus de recursos energètics a tot arreu.