Сейчас идет всероссийский конкурс
"Защити озоновый слой и климат Земли". В свете этого давайте порассуждаем,
а надо ли вообще защищать озон? Откуда он берется, почему разрушается и
что будет, если тонкий озоновый слой вокруг Земли вдруг... исчезнет? Чтобы разобраться в том, как работает наша защита от ультрафиолета, Вам хватит ровно 9 минут.
А вот нашим чиновникам явно нужно больше. Скажем... 20 лет.
Но вернемся к герою дня - озону:
"Все знают, что озоновый слой, защищающий нас от убийственного ультрафиолетового излучения Солнца, находится на грани уничтожения из-за выбросов фреонов*. А для того, чтобы эти вредные фреоны не уничтожали озоновый слой, большинство стран договорились бороться с ними. Обязались сокращать их производство, перейти на озонобезопасные фреоны (есть и такие), строго контролировать их производство и перемещение по Земле и предпринять множество других мер. Кроме того эти страны выделяют немалые деньги на борьбу за здоровье озонового слоя.
трехмерное изображение антарктической озоновой дыры
Подробные статьи, появляющиеся как в весьма солидных научных изданиях, так и в очень популярных журналах, дотошно анализируют увеличение/уменьшение озоновой дыры над Антарктидой, спектры поглощения различными составляющими атмосферы вредного ультрафиолета и другие «озоновые подробности». В них упоминается, что озон составляет одну многомиллионную долю всех газов, входящих в атмосферу и если его уложить на землю, то получится слой порядка 3 миллиметров. Там же придирчиво подсчитано, сколько миллионов молекул озона может уничтожить атом хлора, выделившийся из фреона и попавший высоко-высоко в самые верхние слои атмосферы, прямо в озоновый слой и т.д. и т.п.
читать дальшеНо во всех этих статьях, заметках, книгах и обзорах скромно обходят вниманием один маааленький аспект этой большой проблемы: скорость образования атмосферного озона. В самом деле, запустите в работу Google и не найдете ни одной прямой ссылки на этот запрос. Хотя, казалось бы, что может быть важнее: если озон как-то возникает высоко-высоко за облаками, а теперь разрушается, то человечество прежде всего должно интересовать – а быстро ли возникает озон? Достаточно ли быстро, чтобы компенсировать уничтожающее действие фреонов и всякой прочей вредности, которую человечество на него напускает?
Чтобы ответить на этот ключевой вопрос на бытовом уровне, достаточно вспомнить запах озона, появляющийся сразу после включения кварцевой лампы. «Сразу» означает «секунды». Потому, что для возникновения озона нужен воздух и ультрафиолет. В воздухе есть кислород, который под воздействием ультрафиолета превращается в озон. Причем в немалом количестве! Впрочем, можно сослаться и на солидные научные статьи, авторы которых исследуют образование озона под действием ультрафиолета [1]. В них также речь идет о секундах, необходимых для образования озона в концентрациях больших, чем необходимо для защиты от убийственного ультрафиолетового излучения Солнца неразумного человечества, а вместе с ним и всего живого на Земле.
Попробуем «на пальцах» оценить мощность этого генератора озона. В астрономии есть такая величина – «солнечная постоянная». Это количество энергии солнечного излучения, падающей на один квадратный метр на земной орбите. И составляет она 1300 Вт. Из них несколько сот ватт приходится на ультрафиолет, необходимый для образования озона. Соответственно, на каждый квадратный километр – несколько сотен мегаватт ультрафиолета. Звучит впечатляюще… Идем дальше. А сколько же кислорода может быть использовано на производство озона в этой машине? Начинаем опять-таки, с начала. Один кубометр воздуха весит около одного килограмма и содержит порядка 200 грамм кислорода. Желающие могут проверить по справочникам. Если всю атмосферу Земли сжать до нормального давления, получим слой порядка 10 километров толщиной. И над каждым квадратным метром земной поверхности будет висеть почти 2 тонны кислорода. А над квадратным километром – два миллиона тонн первосортного кислорода. Итак, краткий итог: для производства озона на каждом квадратном километре Земли мы имеем миллионы тонн кислорода и сотни мегаватт ультрафиолетового излучения.
Теперь прикинем, сколько же таких квадратных километров земной поверхности освещены Солнцем. И сколько же эта машина может производить озона? Сложно произнести вслух,.. ну очень много! С другой стороны, из институтского курса «Охрана труда» я помню, что озон является самым ядовитым промышленным газом. Страшнее аммиака, сероводорода, хлора и прочей нечисти. Как же мы живем рядом с таким генератором сильнейшего яда? Как видим, совсем неплохо живем. И все потому, что возникнув, озоновый слой блокирует дальнейшее проникновение ультрафиолета в более низкие слои атмосферы. Вот та самая пленочка озона толщиной 3 мм.
К чему я веду? К элементарному выводу – ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ НЕУНИЧТОЖИМ! Попросите любого грамотного инженера или ученого, имеющего мало-мальское отношение к вопросу, провести мысленный эксперимент: моментально уничтожить драгоценный озоновый слой. Вот не стало его и все! Что при этом произойдет? А ничего. На атмосферу обрушится солнечный ультрафиолет и моментально возникнет наш любимый озоновый слой. Вероятно, только чувствительные приборы смогут зафиксировать кратковременный всплеск ультрафиолетового излучения, а затем все опять придет к привычному для нас мягкому солнечному свету, дарящему легкий загар. Подробные научные расчеты и исследования позволят уточнить время, необходимое на полное восстановление озона: сотые доли или десятки секунд. Но это не принципиально. Озон возродится сразу после его исчезновения, весь или в той малой части, которая была уничтожена.
И если некая молекула фреона, выделив зловредный атом хлора, уничтожит молекулу озона, то на ее месте тут же возникнет новая озоновая молекула, еще краше прежней. Кстати, знаете, что произойдет с умершей молекулой озона? Она превращается, превращается, превращается в… молекулу кислорода. В тот самый кислород, который под воздействием ультрафиолета очень не против снова стать озоном. И так до бесконечности. И не в силах человеческих извести озоновый слой!
А как же все те статьи, монографии и фолианты, описывающие и анализирующие жизнь и смерть озонового слоя? Они не врут. Только там не вся правда, а ее большая часть. Посмотрите на авторов: кандидаты и доктора наук, ведущие научные сотрудники солидных институтов и лабораторий. Именно они являются наиболее квалифицированными специалистами по этим вопросам. (Напр. [2, 3]) Ведущие глубокие научные исследования всех этих озоновых проблем в некоем Институте. На выделенные им для этого деньги… С тем же успехом можно ждать доказательства дутости озоновой проблемы от начальника соответствующего департамента (управления, главка …) в Министерстве (например, экологии) или другом приближенном к проблеме ведомстве. Который руководит ведомством и выделяет деньги для Института.
Также можно понять теплые чувства, которые испытывает к озоновому слою начальник отдела, выдающего разрешения на ввоз через таможню (строго в рамках квот!) озоносберегающих фреонов. Знаете, сколько стоит получение такой индульгенции? В течении недели-двух?.. А если надо быстро?.. Что уж говорить о транснациональном концерне «Дюпон» монополизировавшем производство этих самых озоносберегающих фреонов? Не вспоминается ли старшему поколению «сбор средств на ремонт Провала»? Чтобы совсем не провалился?
Только вот платим за сбережение неубиенного озонового слоя мы с вами. И на содержание своих «озоновых» чиновников, и на существование международных «озоновых» комиссий, и на закупку «особых», импортных фреонов. Вот одна из последних новостей – международное сообщество выделит 490 миллионов долларов на попечительство об озоне [4]. Может хватит? Кто-то сделал на этой афере политический и финансовый капитал. Теперь может и Украине пора сказать свое слово, что «король-то - голый!».
* Фреоны, это такие специальные вещества, которые широко используются в холодильниках и периодически попадают в атмосферу когда те ломаются.
1. В.В Иванов и др. Исследование процессов образования и гибели озона при фотолизе кислорода в камере ВУФ-озонатора. // Письма в ЖТФ, 2001, том. 27, вып. 1.
2. И.Л. Кароль, зав. лаб., проф., А.А.Киселев, ст. н. сотр., ( Главная геофизическая обсерватория, Санкт – Петербург) Озон и фреоны: развод по-монреальски. // Статья из журнала "ХБ" № 6, 2001 г.
3. Э.Казимировский, профессор. (Институт солнечно-земной физики СО РАН.) Страсти вокруг озона. // Наука в Сибири , № 11 (2197), 19 марта 1999 г.
4. Страны мира выделят на защиту озонового слоя 490 миллионов долларов. // korrespondent.net/tech/science/668113/print 4 декабря 2008 г.