С недавних пор каждую весну петербургские ученые, изучающие атмосферу, встречают с тревогой. В конце марта 2011-го – после особенно снежной и холодной зимы – над Арктикой впервые была обнаружена озоновая дыра. До тех пор феномен резкого уменьшения слоя тяжелого кислорода (так еще называют озон) проявлялся только над Южным полюсом. Наблюдения за состоянием озонового слоя над Арктикой ведутся и нынешней весной.
Экран от солнечной радиации
– Озоновые дыры как явление уже довольно хорошо изучены, хотя были обнаружены только в середине 1980-х годов в Антарктиде. С тех пор недостаток озона в сентябре – ноябре, когда в Южном полушарии весна, фиксируется каждый год, что уже начинает сказываться на климате и природе материка, – считает заведующий лабораторией Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова Игорь Кароль. – В марте-апреле 2011 года озоновая дыра впервые проявилась над Арктикой. Причем в Южном полушарии дыра располагается над полюсом, а у нас захватила практически все северные районы России.
Озон – газ с тремя атомами кислорода – защищает биосферу Земли от жесткого солнечного излучения. Если его в атмосфере будет мало, сила ультрафиолетовых лучей многократно увеличится, что губительно скажется на человеке. Сейчас, пока озоновые дыры появляются только над полюсами и только на несколько недель, для нас это не очень опасно. Во-первых, в высоких широтах солнце стоит низко над горизонтом и его излучение не столь интенсивно. Да и людей в тех районах, кроме ученых-полярников, нет.
Опасность возникнет, если дыры будут расширяться. Их появление объясняют глобальным потеплением. Из-за роста промышленного производства выбросы в атмосферу так называемых парниковых газов в последние десятилетия резко увеличились. Они задерживают тепло в нижних слоях атмосферы, не пропуская его в верхние слои – в стратосферу (на высоту 20 – 35 км от Земли), которая от этого охлаждается. И молекулы озона вступают в реакцию с хлористыми и бромистыми соединениями – вредными веществами, которые поступают в стратосферу тоже в результате человеческой деятельности, и разрушаются. Так образуется озоновая дыра. Она появляется над полюсами сразу после окончания зимы, когда стратосфера особенно выстужена.
Неприятный сюрприз
– Однако ничего катастрофического пока не происходит, – успокаивает специалист в области физики атмосферы профессор Гидрометеорологического университета Сергей Смышляев. – Более того, после подписания в конце 1980-х годов Монреальского протокола, ограничивающего выбросы, в частности, фреона, концентрация в атмосфере веществ, разрушающих озоновый слой, по некоторым данным, уменьшается. Мы ожидаем, что в ближайшие десятилетия выброс вредных соединений настолько сократится, что озоновые дыры вообще перестанут возникать. Некоторые наши коллеги надеялись, что размер дыр в Южном полушарии должен был уменьшиться уже в эти годы.
...Пока эти надежды не оправдываются. И появление дыры над Арктикой стало для ученых неприятным сюрпризом, поэтому контролю за атмосферой Северного полушария они теперь уделяют особое внимание. В план научных исследований последних полярных экспедиций «Северный полюс», которые работают вблизи «вершины планеты», на 84-й параллели, обязательно включают и наблюдение за содержанием озона в атмосфере.
Зонд не хуже спутника
– Экспедиция «Северный полюс-40», высаженная в Арктике в сентябре 2012-го, пробудет на льдине до конца лета 2013 года, – рассказал Сергей Смышляев. – Концентрацию озона в атмосфере и стратосфере ученые измеряют с помощью зондов, обычно их запускают два раза в сутки. Такой «дедовский» метод исследования хорош тем, что очень точен и дает результаты в любое время. Концентрацию озона замеряют и со спутников, такая программа есть у американцев в НАСА. Но со спутников замеры возможны только тогда, когда светит солнце. Однако озоновые дыры образуются именно весной, когда полярная ночь заканчивается. Аспиранты нашего университета этой весной будут отслеживать информацию по озону, полученную со спутников НАСА, она открытая и ее можно будет отыскать в Интернете.
Пессимизма во взглядах на озоновый феномен у большинства ученых нет: главное, по их мнению, – продолжать изучать это природное явление и отслеживать тенденции. Есть и философическая точка зрения на проблему.
– Мамонты на Земле в свое время вымерли, но жизнь продолжается. Не стоит переоценивать значение для планеты какого-то одного вида, даже если это человек, – как-то заметил вице-президент Русского географического общества Кирилл Чистяков. – В истории Земли были периоды, когда 90 процентов биологических видов, ее населяющих, вымирали из-за природных изменений... Впрочем, ничего подобного в ближайшей перспективе на нашей планете не ожидается.