Температура атмосфери

     Установлено, що руйнуванню озонового шару сприяють також деякі хімічні речовини (зокрема оксиди азоту): потрапляючи  в стратосферу з висхідними повітряними  течіями, вони вступають у реакцію  з озоном і розкладають його на кисень. Проте вміст оксидів азоту в повітрі невеликий, вони нестійкі й суттєво не впливають на кількість озону в стратосфері.

     З'явилося  також інше джерело озоноруйнівних речовин — діяльність людини. Сучасна  промисловість широко використовує так звані фреони (хлорфторметани) — СРС1₃, СР₂С1Вгтощо — як холодоагенти в рефрижераторах і побутових холодильниках, як аерозольні розбризкувачі в балончиках із фарбою, лаком, парфумами, для очищення напівпровідникових схем і т. п. Щорічно в світі випускається кілька мільйонів тонн фреонів. Для людини пари фреонів не шкідливі. Та вони надзвичайно стійкі й можуть зберігатися в атмосфері до 80 років. Пари фреонів із висхідними повітряними течіями потрапляють у стратосферу, де під впливом УФ-випромінювання Сонця розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Ця речовина діє на озон як дуже сильний каталізатор, розкладаючи його молекули до кисню. Один атом хлору здатен розкласти 100 тис. молекул озону!

     • Занепокоєні загрозою руйнування озонового шару керівники багатьох країн світу вживають заходів для його збереження, й у 1985 р. в Монреалі було підписано Протокол про охорону атмосферного озону. Вирішено до 2000 р. скоротити на 50 % споживання фреонів, а згодом і зовсім відмовитися від них, замінивши їх безпечними сполуками. Проте це не реалізовано й сьогодні, оскільки США — головний забруднювач атмосфери — відмовилися підписати зазначений Протокол.

     Призводить  до руйнування озонового шару й військова  діяльність, зокрема запуск балістичних  ракет, їхні двигуни викидають в  атмосферу дуже багато оксидів азоту. Під час кожного запуску ракети в Космос в озоновому шарі «пропалюється» величезна «діра», яка «затягується» лише за кілька годин. Світова громадськість дізналася про злочинні досліди мілітаристів щодо дії на озоновий шар планети (розробка «озонової» зброї).

     У 70-ті роки американські військові розсіяли в стратосфері над одним із безлюдних атолів у Тихому океані спеціальні хімічні речовини, внаслідок  чого в озоновому шарі над цим  острівцем утворилася «діра», яка  затягнулася тільки через багато годин. У результаті на атолі загинула майже вся наземна біота: пальми та інші рослини, тварини, мікроорганізми; з хребетних тварин залишилося кілька великих черепах (їх урятував товстий кістяний панцир), але вони осліпли — сітківка їхніх очей була спалена ультрафіолетом.

     Руйнування  озонового шару відбувається так:

     активне функціонування хімічної промисловості, яка випускає речовини, що містять  хлор і бром, спричинює нагромадження  в атмосфері озоно-руйнівних газів (ОРГ);

     ОРГ піднімаються на висоту 20—50 км над  поверхнею Землі, де розташований озоновий шар (особливо сприятливі умови для цього в приполярних районах);

     сонячні промені діють на техногенні гази, з яких виділяється хлор;

     хлор  руйнує озон, відбираючи один із трьох  атомів кисню й перетворюючи його на О₂; при цьому кожний атом хлору здатен відокремити атом кисню майже 100 тис. разів.

     За  останні 15 років спостерігається  руйнування озонового шару над континентальною Європою. За прогнозами, в першій чверті XXI ст. озоновий шар може стати тоншим на ЗО %.

     За  даними екологічного відділу ООН і Всесвітньої метеорологічної ради, відбувається руйнування озонового шару над усією Північною Америкою, Європою, територією колишнього СРСР, Австралією, Новою Зеландією та частиною Південної Америки.

     Якщо  озоновий шар зменшиться на 10 %, то це спричинить розвиток раку шкіри додатково у 300 тис. чоловік, катаракти — у 1 млн 750 тис. чоловік. Постане серйозна загроза здоров'ю всього населення Землі, оскільки знизиться опірність людського організму.

     Після 1991 р. в Чилі неодноразово реєструвалися випадки сліпоти лососевих риб, диких кроликів, овець, пов'язані з істотним зростанням інтенсивності ультрафіолетового випромінювання. Водночас із тієї самої причини зменшилася кількість планктону в районі Антарктиди. В районах підвищеного ультрафіолетового опромінення пригнічується ріст рослин, знижується врожайність багатьох культур.

     В Україні спостереження за станом озонового шару проводяться на п'яти  озонометричних станціях (у Києві, Борисполі, Одесі, Львові й на Карадагу в Криму). За даними цих спостережень, протягом останніх 10 років загальний уміст озону в атмосфері був значно нижчим від кліматичної норми (аналогічна картина спостерігалася для всієї північної півкулі Землі в межах широт 40-60°).

     Для виявлення озонових аномалій аналізується відхилення значень загального вмісту озону в одиницях стандартного відхилення ст (рис. 3.4). Якщо ці відхилення становлять від —2,0а до

     2,5ст, то це свідчить про критичну ситуацію, а коли перевищують значення  — 2,5ст,  то  констатується  озонова  аномалія

     («діра»).

     Як  видно з рис. 3.4, протягом 2000 р. озонових аномалій над Україною не спостерігалося, проте було зафіксовано кілька випадків зменшення вмісту озону до критичних  значень.

     Смог. «> У грудні 1952 р. світові інформаційні агентства передавали тривожні повідомлення про біду, що спіткала Лондон. Через безвітряну й дуже холодну погоду над цим величезним містом утворився так званий чорний смог («смог» у перекладі з англійської означає «дим») — скупчення шкідливих газів, причиною якого була посилена робота котелень, що використовували вугілля, мазут і солярову оливу. В приземному шарі повітря різко (до 10 мг/м³, а подекуди й більше) зріс уміст отруйного оксиду азоту та інших шкідливих сполук. Це призвело до загибелі близько 4 тис. чоловік, а десятки тисяч потрапили до лікарень із захворюваннями легень.

     •І* Над іншим великим містом —  Лос-Анджелесом — через велику загазованість  його території внаслідок роботи автотранспорту досить часто з'являється так званий білий смог. Це явище серйозно загрожує здоров'ю жителів і таких міст, як Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токіо, Мілан, Мехіко, а найближчим часом може виникнути й у наших великих індустріальних містах, до того ж іще й перевантажених автотранспортом (Київ, Харків, Дніпропетровськ, Одеса, Сімферополь, Запоріжжя та ін.). Утворенню смогу сприяє спекотна безвітряна погода.

     Сьогодні 400 суперміст світу щороку викидають  в атмосферу близько З млрд т відходів (газів, аерозолів, пилу та ін.). Це на 500 млн т більше, ніж дають 578 активних вулканів нашої планети.

     Дослідження вчених свідчать, що смог виникає внаслідок  складних фотохімічних реакцій (тому його ще називають фотохімічним смогом) у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею та оксидами азоту під дією сонячного світла, підвищеної температури нижніх шарів повітря й великої кількості озону, який утворюється в результаті розпаду діоксиду азоту під впливом олефінів у парах несповна згорілого автомобільного палива.

     В сухому, загазованому, теплому повітрі з'являється синюватий прозорий туман, який має неприємний запах, викликає подразнення очей, горла, задишку, спричинює розвиток бронхіальної астми, емфіземи легень тощо. Листя на деревах в'яне, стає плямистим, жовкне. Набагато прискорюються корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми, швидко псуються одяг, взуття, порушується робота транспорту.

     Кислотні  дощі (рис. 3.5). Оксиди сірки й азоту, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій (ТЕС) та автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі вкрай шкідливі впливають на довкілля:

     • знижується врожайність більшості сільськогосподарських культур через ушкодження листя кислотами;

     • з ґрунту вимиваються кальцій, калій  і магній, що призводить до деградації рослинності й, як наслідок, — збіднення  тваринного світу;

     • гинуть ліси (найчутливіші до кислотних  дощів кедр, бук і тис);

     • отруюється вода озер і ставків, у  них гине риба, зникають комахи;

     • щезають водоплавні птахи й тварини, що живляться комахами;

     • загибель лісів спричинює в гірських районах (таких як Карпати) зсуви  та селі;

     • прискорюється руйнування пам'яток архітектури, споруд, особливо тих, що побудовані з вапняку, оздоблені мармуром;

     • збільшується захворюваність людей (найчастіше хворобами очей, органів дихання  тощо).

     Взимку  поблизу ТЕС і металургійних  заводів іноді випадає також  кислотний сніг, іще шкідливіший, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом у ньому кислот. Райони випадання такого снігу дістають одразу 4—5-місячиу дозу забруднення, а внаслідок його танення навесні відбувається концентрація шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить удесятеро більше кислот, ніж сам сніг.

     Більш як 230 озер у горах Адірондак (штат Нью-Йорк) мають критичний рівень забруднення сірчаною та азотною  кислотами, принесеними кислотними дощами й снігом.

     «До небезпечного для водних екосистем  рівня закиснена також третина озер штату Флорида, 20 % озер штатів Массачусетс, Нью-Гемпшир, Род-Айленд.

     У такому самому стані перебувають 20 тис. озер півдня Швеції, сотні озер у Південній Канаді.

     Ядерна  ніч і ядерна зима. Сьогодні людство, на жаль, здатне спричинити не лише повільні зміни клімату, а й різкі катастрофічні, в результаті чого може бути знищена не тільки сама людина як біологічний вид, а й загалом усе живе на планеті.

     Такою катастрофою була б світова ядерна війна. На Землі нагромаджено колосальний  ядерний потенціал (за приблизними оцінками, лише в США й Росії сьогодні зберігається 60 тис. ядерних боєголовок, потужність вибуху кожної з яких набагато перевищує потужність вибуху бомби, скинутої в 1945 р. на Хіросиму). Як свідчить моделювання на ЕОМ, виконане американськими й, незалежно від них, російськими вченими, катастрофічні наслідки для людства мав би навіть ядерний конфлікт із використанням «лише» 1000 Мт тротилу. Цей конфлікт, хоч б^ де він стався, неминуче спричинить метеорологічну катастрофу глобального масштабу, яка матиме такі наслідки:

     • теплове нагрівання атмосфери на 1 °С, що підніме ураганні вітри;

     • забруднення атмосфери радіоактивними речовинами, які за короткий час  поширяться по всій земній кулі (конфлікт, скажімо, в Європі призведе до випадання радіонуклідів і в Африці, і в Америці);

     • виділення горючих газів унаслідок  пожеж і руйнування промислових свердловин і газопроводів, що викличе підвищення глобальної температури атмосфери Землі на 4—5 °С у перші ж дні після конфлікту;

     • утворення під час ядерних вибухів великої кількості оксидів азоту; їх надходження в стратосферу призведе до руйнування від 40 до 60 % озонового шару, а отже, до збільшення УФ-онромінювання поверхні Землі;

     • забруднення атмосфери величезною кількістю пилу й сажі після ядерних вибухів і пожеж.

     Найстрашнішим наслідком ядерного конфлікту буде саме цей останній. Спостереження  під час випробувальних наземних вибухів показали, що в результаті кожного вибуху ядерного заряду потужністю 1 Мт тротилу в повітря піднімається 5 Мт пилу. Величезна кількість гірських порід випаровується й перетворюється на аерозоль із розмірами частинок 1 мкм. Такий найдрібніший пил надовго зависає в повітрі й надходить у стратосферу. Отже, вибухи потужністю 1000 Мт тротилу піднімуть у повітря 5 млрд т найдрібнішого пилу! Крім того, повітря забрудниться ще й мільярдами тонн сажі та попелу. В містах, де зосереджено багато займистих матеріалів (деревини, пластмас, фарб тощо), все горітиме, причому пожежі набудуть характеру вогняних смерчів колосальних розмірів.

       Подібні явища спостерігалися  під час Другої світової війни  в дні масових бомбардувань  Гамбурга й Дрездена літаками  союзників, коли полум'я від будинків, які горіли, зливалося в одну вогняну «форсунку» діаметром у кілометр і заввишки в багато сотень метрів. Уцілілі свідки розповідали: висхідні течії повітря в палаючому Дрездені були такими потужними, що піднімали вгору й усмоктували в ревуче полум'я людей, які металися на вулицях.