Глобальное потепление поможет восстановить озоновый слой над Россией

Озоновый слой восстановится к 2035 году. Если верны расчеты ученых, к этому сроку концентрация озона поднимется до уровня 1980 года.

Статья, в которой группа ученых из разных стран, от Великобритании до Японии, анализирует процесс восстановления озонового слоя, направлена для публикации в журнал Atmospheric Chemistry and Physics.

Исследователи, опираясь на данные о динамике атмосферы, построили математические модели, призванные дать ответ на вопрос о том, как будет меняться со временем концентрация озона. Причем отдельно пришлось учесть глобальное потепление— которое хоть и не связано с озоновыми
дырами напрямую, влияет на поведение озона в атмосфере.

Апокалипсис-2300

 

Худший из возможных сценариев глобального потепления— к 2300 году треть Земли может стать слишком жаркой для жизни. Впрочем, это именно что самый пессимистичный прогноз из числа более-менее научных.

Озоновый слой

Озон— газ, вредный при вдыхании. Молекулы озона, замкнутые цепочки из трех атомов кислорода, менее устойчивы, чем двухатомные молекулы обычного атмосферного кислорода, а меньшая устойчивость означает большую активность. Озон действует как мощный окислитель, вредя клеткам человеческого тела и портя большинство материалов: пластмассы, например, трескаются и меняют цвет.

В шесть с половиной раз

 

Именно во столько возросла бы частота вызываемых ультрафиолетом повреждений ДНК к 2050 году без спасения озонового слоя. При таком раскладе оставалось бы уповать на успех исследований, "(external-link) призванных найти защиту от рака кожи":http://www.gzt.ru/topnews/science/-raskryt-sekret-predotvraschayuschego-rak-kozhi-/316591.html.

Из-за своей активности озон быстро исчезает из атмосферы вскоре после образования— в норме его практически нельзя встретить у поверхности планеты. Лишь в стратосфере озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, и именно там он оказывает человечеству (равно как и большинству наземных животных) неоценимую услугу.

Озон образуется, когда молекула кислорода сталкивается с квантом ультрафиолета и при этом сам эффективно задерживает другие ультрафиолетовые кванты— правда, превращаясь при этом снова в кислород или взаимодействуя с другими веществами, например азотом. На высотах от 12 до 50 км в атмосфере непрерывно идет процесс образования озона, который затем поглощает еще некоторое количество ультрафиолета, именно эти процессы и не позволяют доходить излучению до поверхности.

Скорлупа

 

Экологи 1980-х сравнивали озоновый слой с «защищающей планету хрупкой скорлупкой, толщиной всего несколько миллиметров». И это была довольно удачная метафора: если озон с высот от 12 до 50 км собрать в один слой при нормальном давлении, то толщина этой оболочки будет всего три миллиметра. Для сравнения— если бы весь воздух Земли был при нормальном давлении, толщина атмосферы составила 8 км.

Глобальное потепление

Повышение температур на Земле с озоновыми дырами напрямую не связано. Озоновый слой начал разрушаться из-за выброса в атмосферу фреонов, реагирующих с озоном и выводящим его из круговорота «кислород-озон-кислород»; глобальное же потепление вызвано ростом концентрации углекислого газа, задерживающего уже не ультрафиолет, а инфракрасное излучение.

Углекислый газ пропускает солнечный свет вниз, но отражает идущее снизу тепло. Аналогичным образом работают стекла парника (помимо того, что они защищают растения от ветра), и потому углекислый газ, равно как и метан, называют парниковыми газами. Озон, что примечательно, тоже парниковый газ, поэтому он скорее вносит свой вклад в повышение температур. Незначительный на фоне углекислого газа, но положительный, из-за озона становится немного теплей.

Связь

Между озоновыми дырами и глобальным потеплением непосредственной связи нет. Но вот предсказать поведение озонового слоя без учета глобального потепления невозможно. Потепление приводит к изменению воздушных потоков в атмосфере, к изменению концентрации различных газов в стратосфере и, как следствие, к изменению скорости тех процессов, что лежат в основе формирования озонового слоя.

Озоновая дыра, область с пониженным содержанием озона, возникает каждую весну именно над Антарктидой из-за того, что это самое холодное место на планете. Если какие-то участки Земли станут более теплыми или, напротив, понизят свою температуру— картина изменится. Ученые смоделировали как процесс восстановления озонового слоя с учетом глобальных климатических изменений, так и рассмотрели гипотетический сценарий с постоянной концентрацией парниковых газов.

Фотохимия

 

Аналог озонового слоя есть на Титане, спутнике Сатурна. Там тоже идут под действием солнечного излучения химические реакции в верхних слоях атмосферы.

Зачем надо было рассматривать заведомо нереалистичную ситуацию? Для того, чтобы оценить степень влияния глобального потепления. Ведь если бы исследователи посчитали только картину для глобального потепления, то из нее было бы абсолютно непонятно, насколько серьезно оно влияет на озоновый слой.

Как быстро?

Сопоставление между собой составленных учеными моделями позволило сделать следующий вывод: глобальное потепление приведет к тому, что часть озонового слоя восстановится быстрее. Озоновая дыра над Арктикой, например, «залатается» до уровня 1980-го года в 2020-х, а к середине столетия озона над Северным Ледовитым океаном станет едва ли не вдвое больше, чем было раньше.

Для умеренных широт северного полушария картина тоже довольно благоприятная (восстановление к середине столетия), а вот для тропиков— увы, не очень. Там озона по-прежнему будет не хватать, хотя по сравнению с сегодняшним днем защитный экран станет чуть толще.