Actualmente, se acepta generalmente que toda la vida en la Tierra está protegida de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta dura y biológicamente peligrosa por la capa de ozono. Por lo tanto, una alarma considerable en todo el mundo fue causada por el mensaje de que se encontraron "agujeros" en esta capa, áreas donde el espesor de la capa de ozono se reduce significativamente. Luego de una serie de estudios, se concluyó que los freones, derivados fluoroclorados de los hidrocarburos saturados (C n H 2n + 2), con fórmulas químicas como CFCl 3 , CHFCl 2 , C 3 H 2 F 4 Cl 2 y otras, contribuyen a la la destrucción del ozono. Los freones en ese momento ya habían encontrado la aplicación más amplia: servían como sustancia de trabajo en refrigeradores domésticos e industriales, las latas de aerosol con perfumes se cargaban con ellos como propulsor (gas impulsor) y productos químicos para el hogar, se utilizaron para desarrollar algunos materiales fotográficos técnicos. Y como las fugas de freón son colosales, en 1985 se adoptó Convención de Viena sobre la protección de la capa de ozono, y el 1 de enero de 1989 se redactó el protocolo Internacional (Montreal) para prohibir la producción de freones. Sin embargo, NI Chugunov, investigador principal de uno de los institutos de Moscú, especialista en el campo de la química física, participante en las negociaciones soviético-estadounidenses sobre la prohibición de las armas químicas (Ginebra, 1976), tenía serias dudas sobre el " méritos" del ozono en la protección de la radiación ultravioleta, y en la "falla" de los freones en la destrucción de la capa de ozono.

La esencia de la hipótesis propuesta es que toda la vida en la Tierra está protegida de la radiación ultravioleta biológicamente peligrosa no por el ozono, sino por el oxígeno de la atmósfera. Es el oxígeno, que absorbe esta radiación de onda corta, el que se convierte en ozono. Considere la hipótesis desde el punto de vista de la ley básica de la naturaleza: la ley de conservación de la energía.

Si, como ahora se cree comúnmente, la capa de ozono atrapa la radiación ultravioleta, entonces absorbe su energía. Pero la energía no puede desaparecer sin dejar rastro, y por lo tanto algo debe pasarle a la capa de ozono. Hay varias opciones.

La transición de la energía de radiación en calor. La consecuencia de esto debería ser el calentamiento de la capa de ozono. Sin embargo, se encuentra a la altura de una atmósfera persistentemente fría. Y la primera región de temperatura elevada (el llamado mesopico) es más de dos veces más alta que la capa de ozono.

La energía ultravioleta se utiliza para destruir el ozono. De ser así, no sólo se derrumba la principal tesis sobre las propiedades protectoras de la capa de ozono, sino también las acusaciones contra las "insidiosas" emisiones industriales que supuestamente la destruyen.

Acumulación de energía de radiación en la capa de ozono. No puede continuar indefinidamente. En algún momento, se alcanzará el límite de saturación de la capa de ozono con energía, y luego, muy probablemente, reacción química tipo explosivo. Sin embargo, nadie ha observado nunca explosiones de la capa de ozono en la naturaleza.

La discrepancia con la ley de conservación de la energía indica que la opinión sobre la absorción de ultravioleta fuerte por la capa de ozono no está justificada.

Se sabe que a una altitud de 20 a 25 kilómetros sobre la Tierra, el ozono forma una capa de mayor concentración. Surge la pregunta: ¿de dónde vino? Si consideramos que el ozono es un regalo de la naturaleza, entonces no es adecuado para este papel: se descompone con demasiada facilidad. Además, el proceso de descomposición tiene la particularidad de que con un bajo contenido de ozono en la atmósfera, la tasa de descomposición es baja, y con un aumento en la concentración aumenta bruscamente, y con un 20-40% del contenido de ozono en el oxígeno, la descomposición continúa con una explosión. Y para que aparezca ozono en el aire, es necesario que influya alguna fuente de energía sobre el oxígeno atmosférico. Puede ser una descarga eléctrica (una "frescura" especial del aire después de una tormenta es consecuencia de la aparición de ozono), así como la radiación ultravioleta de onda corta. Es la irradiación del aire con luz ultravioleta con una longitud de onda de unos 200 nanómetros (nm) que es una de las formas de producir ozono en condiciones industriales y de laboratorio.

La radiación ultravioleta del Sol se encuentra en el rango de longitud de onda de 10 a 400 nm. Cuanto más corta es la longitud de onda, más energía transporta la radiación. La energía de radiación se gasta en la excitación (transición a un nivel de energía superior), disociación (separación) e ionización (transformación en iones) de las moléculas de gas atmosférico. Al gastar energía, la radiación se debilita o, de lo contrario, se absorbe. Este fenómeno se cuantifica mediante el coeficiente de absorción. A medida que disminuye la longitud de onda, aumenta el coeficiente de absorción: la radiación afecta a la sustancia con más fuerza.

Es costumbre subdividir la radiación ultravioleta en dos rangos: ultravioleta cercano (longitud de onda 200-400 nm) y lejano o vacío (10-200 nm). No nos importa el destino del ultravioleta del vacío: se absorbe en las capas altas de la atmósfera. Es él quien es responsable de la creación de la ionosfera. Se debe prestar atención a la falta de lógica al considerar los procesos de absorción de energía en la atmósfera: el ultravioleta lejano crea la ionosfera y el cercano no crea nada, la energía desaparece sin consecuencias. Así resulta según la hipótesis de su absorción por la capa de ozono, la hipótesis propuesta elimina esta ilógica.

Estamos interesados ​​en el ultravioleta cercano, que penetra en las capas subyacentes de la atmósfera, incluidas la estratosfera, la troposfera e irradia la Tierra. En su camino, la radiación continúa cambiando la composición espectral debido a la absorción de ondas cortas. No se detectó radiación con una longitud de onda inferior a 280 nm a una altitud de 34 kilómetros. Se considera que la radiación biológicamente más peligrosa es la radiación con longitudes de onda de 255 a 266 nm. De esto se deduce que el ultravioleta destructivo se absorbe antes de alcanzar la capa de ozono, es decir, las alturas de 20-25 kilómetros. Y la radiación con una longitud de onda mínima de 293 nm llega a la superficie de la Tierra, no hay peligro.
representando. Así, la capa de ozono no participa en la absorción de radiaciones biológicamente peligrosas.

Consideremos el proceso más probable de formación de ozono en la atmósfera. Cuando se absorbe la energía de la radiación ultravioleta de onda corta, algunas de las moléculas se ionizan, pierden un electrón y adquieren una carga positiva, y algunas se disocian en dos átomos neutros. Un electrón libre formado durante la ionización se combina con uno de los átomos, formando un ion de oxígeno negativo. Los iones de carga opuesta se combinan para formar una molécula de ozono neutro. Al mismo tiempo, los átomos y las moléculas, absorbiendo energía, pasan al nivel superior de energía, a un estado excitado. Para una molécula de oxígeno, la energía de excitación es de 5,1 eV. Las moléculas están en un estado excitado durante unos 10 -8 segundos, después de lo cual, emitiendo un cuanto de radiación, se descomponen (se disocian) en átomos.

En el proceso de ionización, el oxígeno tiene una ventaja: para esto requiere la menor energía entre todos los gases que componen la atmósfera - 12,5 eV (para vapor de agua - 13,2; dióxido de carbono - 14,5; hidrógeno - 15,4; nitrógeno - 15,8 eV ).

Así, al absorber la radiación ultravioleta en la atmósfera, se forma una especie de mezcla en la que predominan los electrones libres, los átomos neutros de oxígeno, los iones positivos de las moléculas de oxígeno y al interactuar se forma ozono.

La interacción de la radiación ultravioleta con el oxígeno ocurre en toda la altura de la atmósfera - hay evidencia de que en la mesosfera, a una altitud de 50 a 80 kilómetros, ya se observa el proceso de formación de ozono, que continúa en la estratosfera (a partir de los 15 a 50 km) y en la troposfera (hasta 15 km). Al mismo tiempo, las capas superiores de la atmósfera, en particular la mesosfera, están expuestas a un efecto tan fuerte de la radiación ultravioleta de onda corta que las moléculas de todos los gases que componen la atmósfera se ionizan y se descomponen. El ozono que se acaba de formar allí no puede sino descomponerse, sobre todo porque esto requiere casi la misma energía que para las moléculas de oxígeno. Sin embargo, no se destruye por completo: parte del ozono, que es 1,62 veces más pesado que el aire, desciende a las capas inferiores de la atmósfera a una altura de 20-25 kilómetros, donde la densidad de la atmósfera (alrededor de 100 g / m 3) le permite estar, por así decirlo, en estado de equilibrio. Allí, las moléculas de ozono crean una capa de mayor concentración. A presión atmosférica normal, el espesor de la capa de ozono sería de 3 a 4 milímetros. Es prácticamente imposible imaginar a qué temperaturas ultraaltas tendría que calentarse una capa tan delgada si realmente absorbiera casi toda la energía de la radiación ultravioleta.

En altitudes inferiores a 20-25 kilómetros, la síntesis de ozono continúa, como lo demuestra el cambio en la longitud de onda de la radiación ultravioleta de 280 nm a una altitud de 34 kilómetros a 293 nm en la superficie de la Tierra. El ozono resultante, al no poder ascender, permanece en la troposfera. Esto determina el contenido constante de ozono en el aire de la capa superficial en invierno a un nivel de hasta 2 . 10 -6%. En verano, la concentración de ozono es 3-4 veces mayor, aparentemente debido a la formación adicional de ozono durante las descargas de rayos.

Por lo tanto, toda la vida en la Tierra protege el oxígeno de la atmósfera de la radiación ultravioleta fuerte, mientras que el ozono resulta ser solo un subproducto de este proceso.

Cuando se descubrió la aparición de "agujeros" en la capa de ozono sobre la Antártida en septiembre-octubre y sobre el Ártico -aproximadamente en enero-marzo-, surgieron dudas sobre la fiabilidad de la hipótesis sobre las propiedades protectoras del ozono y sobre su destrucción por emisiones industriales, ya que ni en la Antártida ni en el Polo Norte no hay producción.

Desde el punto de vista de la hipótesis propuesta, la estacionalidad de la aparición de "agujeros" en la capa de ozono se explica por el hecho de que en verano y otoño sobre la Antártida y en invierno y primavera sobre el Polo Norte, la atmósfera terrestre prácticamente no está expuesta. a la radiación ultravioleta. Los polos de la Tierra durante estos períodos están en la "sombra", por encima de ellos no hay fuente de energía necesaria para la formación de ozono.

LITERATURA

Mitra SK atmósfera superior.- M., 1955.
Prokofieva I. A. ozono atmosférico. - M.; L., 1951.

Atmósfera(del griego atmos - vapor y spharia - bola) - la capa de aire de la Tierra, girando con ella. El desarrollo de la atmósfera estuvo estrechamente relacionado con los procesos geológicos y geoquímicos que tienen lugar en nuestro planeta, así como con las actividades de los organismos vivos.

El límite inferior de la atmósfera coincide con la superficie de la Tierra, ya que el aire penetra en los poros más pequeños del suelo y se disuelve incluso en el agua.

El límite superior a una altitud de 2000-3000 km pasa gradualmente al espacio exterior.

La atmósfera rica en oxígeno hace posible la vida en la Tierra. El oxígeno atmosférico se utiliza en el proceso de respiración de humanos, animales y plantas.

Si no hubiera atmósfera, la Tierra estaría tan tranquila como la luna. Después de todo, el sonido es la vibración de las partículas de aire. El color azul del cielo se explica por el hecho de que los rayos del sol, al atravesar la atmósfera, como a través de una lente, se descomponen en los colores que los componen. En este caso, los rayos de colores azul y azul se dispersan sobre todo.

La atmósfera retiene la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol, que tiene un efecto perjudicial sobre los organismos vivos. También mantiene el calor en la superficie de la Tierra, evitando que nuestro planeta se enfríe.

La estructura de la atmósfera.

Se pueden distinguir varias capas en la atmósfera, que difieren en densidad y densidad (Fig. 1).

Troposfera

Troposfera- la capa más baja de la atmósfera, cuyo espesor sobre los polos es de 8-10 km, en latitudes templadas - 10-12 km, y sobre el ecuador - 16-18 km.

Arroz. 1. La estructura de la atmósfera terrestre

El aire en la troposfera se calienta desde la superficie terrestre, es decir, desde la tierra y el agua. Por lo tanto, la temperatura del aire en esta capa disminuye con la altura en un promedio de 0,6 °C por cada 100 m, y en el límite superior de la troposfera alcanza los -55 °C. Al mismo tiempo, en la región del ecuador en el límite superior de la troposfera, la temperatura del aire es de -70 °С, y en la región del Polo Norte de -65 °С.

Alrededor del 80% de la masa de la atmósfera se concentra en la troposfera, casi todo el vapor de agua se encuentra, se producen tormentas eléctricas, tormentas, nubes y precipitaciones, y se produce un movimiento de aire vertical (convección) y horizontal (viento).

Podemos decir que el clima se forma principalmente en la troposfera.

Estratosfera

Estratosfera- la capa de la atmósfera situada por encima de la troposfera a una altitud de 8 a 50 km. El color del cielo en esta capa aparece púrpura, lo que se explica por la rarefacción del aire, por lo que los rayos del sol casi no se dispersan.

La estratosfera contiene el 20% de la masa de la atmósfera. El aire en esta capa está enrarecido, prácticamente no hay vapor de agua y, por lo tanto, casi no se forman nubes ni precipitaciones. Sin embargo, se observan corrientes de aire estables en la estratosfera, cuya velocidad alcanza los 300 km/h.

Esta capa se concentra ozono(pantalla de ozono, ozonosfera), una capa que absorbe los rayos ultravioleta, evitando que pasen a la Tierra y protegiendo así a los organismos vivos de nuestro planeta. Debido al ozono, la temperatura del aire en el límite superior de la estratosfera está en el rango de -50 a 4-55 °C.

Entre la mesosfera y la estratosfera hay una zona de transición: la estratopausa.

mesosfera

mesosfera- una capa de la atmósfera ubicada a una altitud de 50-80 km. La densidad del aire aquí es 200 veces menor que en la superficie de la Tierra. El color del cielo en la mesosfera aparece negro, las estrellas son visibles durante el día. La temperatura del aire baja a -75 (-90)°С.

A una altitud de 80 km comienza termosfera. La temperatura del aire en esta capa aumenta bruscamente hasta una altura de 250 m, y luego se vuelve constante: a una altura de 150 km alcanza 220-240 °C; a una altitud de 500-600 km supera los 1500 °C.

En la mesosfera y la termosfera, bajo la acción de los rayos cósmicos, las moléculas de gas se descomponen en partículas cargadas (ionizadas) de átomos, por lo que esta parte de la atmósfera se llama ionosfera- una capa de aire muy enrarecido, situada a una altitud de 50 a 1000 km, compuesta principalmente por átomos de oxígeno ionizado, moléculas de óxido nítrico y electrones libres. Esta capa se caracteriza por una alta electrificación, y las ondas de radio largas y medianas se reflejan en ella, como en un espejo.

En la ionosfera hay auroras- el resplandor de los gases enrarecidos bajo la influencia de partículas cargadas eléctricamente que vuelan desde el Sol - y se observan fuertes fluctuaciones del campo magnético.

exosfera

exosfera- la capa exterior de la atmósfera, situada por encima de los 1000 km. Esta capa también se llama esfera de dispersión, ya que las partículas de gas se mueven aquí a gran velocidad y pueden dispersarse en el espacio exterior.

Composición de la atmósfera

La atmósfera es una mezcla de gases compuesta por nitrógeno (78,08 %), oxígeno (20,95 %), dióxido de carbono (0,03 %), argón (0,93 %), una pequeña cantidad de helio, neón, xenón, criptón (0,01 %), ozono y otros gases, pero su contenido es insignificante (Cuadro 1). La composición moderna del aire de la Tierra se estableció hace más de cien millones de años, pero el fuerte aumento de la actividad de producción humana, sin embargo, condujo a su cambio. Actualmente, hay un aumento en el contenido de CO 2 de aproximadamente 10-12%.

Los gases que componen la atmósfera cumplen varias funciones funcionales. Sin embargo, la importancia principal de estos gases está determinada principalmente por el hecho de que absorben muy fuertemente la energía radiante y, por lo tanto, tienen un efecto significativo en el régimen de temperatura de la superficie terrestre y la atmósfera.

Tabla 1. Composición química aire atmosférico seco cerca de la superficie de la tierra

Nitrógeno, el gas más común en la atmósfera, químicamente poco activo.

Oxígeno, a diferencia del nitrógeno, es un elemento químicamente muy activo. La función específica del oxígeno es la oxidación. materia orgánica organismos heterótrofos, rocas y gases suboxidados emitidos a la atmósfera por volcanes. Sin oxígeno, no habría descomposición de la materia orgánica muerta.

El papel del dióxido de carbono en la atmósfera es excepcionalmente grande. Entra en la atmósfera como resultado de los procesos de combustión, respiración de los organismos vivos, descomposición y es, en primer lugar, el principal Material de construcción para crear materia orgánica durante la fotosíntesis. Además, es de gran importancia la propiedad del dióxido de carbono de transmitir la radiación solar de onda corta y absorber parte de la radiación térmica de onda larga, lo que generará el llamado efecto invernadero, del que se hablará más adelante.

La influencia sobre los procesos atmosféricos, especialmente sobre el régimen térmico de la estratosfera, también la ejercen ozono. Este gas sirve como absorbente natural de la radiación ultravioleta solar, y la absorción de la radiación solar conduce al calentamiento del aire. Los valores medios mensuales del contenido total de ozono en la atmósfera varían según la latitud de la zona y la estación entre 0,23 y 0,52 cm (este es el espesor de la capa de ozono a presión y temperatura del suelo). Hay un aumento en el contenido de ozono desde el ecuador hasta los polos y una variación anual con un mínimo en otoño y un máximo en primavera.

Una propiedad característica de la atmósfera se puede llamar el hecho de que el contenido de los gases principales (nitrógeno, oxígeno, argón) cambia ligeramente con la altura: a una altitud de 65 km en la atmósfera, el contenido de nitrógeno es del 86%, oxígeno - 19, argón - 0,91, a una altitud de 95 km - nitrógeno 77, oxígeno - 21,3, argón - 0,82%. La constancia de la composición del aire atmosférico vertical y horizontalmente se mantiene mediante su mezcla.

Además de gases, el aire contiene vapor de agua Y partículas sólidas. Estos últimos pueden tener un origen tanto natural como artificial (antropogénico). Estos son polen de flores, diminutos cristales de sal, polvo de carreteras, impurezas de aerosoles. Cuando los rayos del sol penetran por la ventana, se pueden ver a simple vista.

Hay especialmente muchas partículas en el aire de las ciudades y grandes centros industriales, donde las emisiones de gases nocivos y sus impurezas formadas durante la combustión de combustibles se suman a los aerosoles.

La concentración de aerosoles en la atmósfera determina la transparencia del aire, lo que incide en la radiación solar que llega a la superficie terrestre. Los aerosoles más grandes son núcleos de condensación (del lat. condensación- compactación, espesamiento) - contribuyen a la transformación del vapor de agua en gotas de agua.

El valor del vapor de agua está determinado principalmente por el hecho de que retrasa la radiación térmica de onda larga de la superficie terrestre; representa el eslabón principal de los ciclos de humedad grandes y pequeños; eleva la temperatura del aire cuando los lechos de agua se condensan.

La cantidad de vapor de agua en la atmósfera varía con el tiempo y el espacio. Así, la concentración de vapor de agua cerca de la superficie terrestre oscila entre el 3% en los trópicos y el 2-10 (15)% en la Antártida.

El contenido promedio de vapor de agua en la columna vertical de la atmósfera en latitudes templadas es de aproximadamente 1,6-1,7 cm (una capa de vapor de agua condensado tendrá ese espesor). La información sobre el vapor de agua en diferentes capas de la atmósfera es contradictoria. Se supuso, por ejemplo, que en el rango de altitud de 20 a 30 km, la humedad específica aumenta fuertemente con la altura. Sin embargo, mediciones posteriores indican una mayor sequedad de la estratosfera. Aparentemente, la humedad específica en la estratosfera depende poco de la altura y asciende a 2-4 mg/kg.

La variabilidad del contenido de vapor de agua en la troposfera está determinada por la interacción de la evaporación, la condensación y el transporte horizontal. Como resultado de la condensación del vapor de agua, se forman nubes y se producen precipitaciones en forma de lluvia, granizo y nieve.

Los procesos de transición de fase del agua ocurren principalmente en la troposfera, por lo que las nubes en la estratosfera (a altitudes de 20-30 km) y la mesosfera (cerca de la mesopausa), llamadas nácar y plata, se observan relativamente raramente. , mientras que las nubes troposféricas suelen cubrir alrededor del 50% de la superficie terrestre.

La cantidad de vapor de agua que puede contener el aire depende de la temperatura del aire.

1 m 3 de aire a una temperatura de -20 ° C no puede contener más de 1 g de agua; a 0 °C - no más de 5 g; a +10 °С - no más de 9 g; a +30 °С - no más de 30 g de agua.

Producción: Cuanto mayor sea la temperatura del aire, más vapor de agua puede contener.

El aire puede ser Rico Y no saturado vapor. Entonces, si a una temperatura de +30 ° C 1 m 3 de aire contiene 15 g de vapor de agua, el aire no está saturado con vapor de agua; si 30 g - saturado.

Humedad absoluta- esta es la cantidad de vapor de agua contenida en 1 m 3 de aire. Se expresa en gramos. Por ejemplo, si dicen "la humedad absoluta es 15", entonces esto significa que 1 mL contiene 15 g de vapor de agua.

Humedad relativa- esta es la relación (en porcentaje) del contenido real de vapor de agua en 1 m 3 de aire a la cantidad de vapor de agua que puede contener 1 m L a una temperatura dada. Por ejemplo, si se transmite por radio un informe meteorológico que indica que la humedad relativa es del 70%, esto significa que el aire contiene el 70% del vapor de agua que puede contener a una temperatura determinada.

Cuanto mayor sea la humedad relativa del aire, t. cuanto más cerca esté el aire de la saturación, más probable es que caiga.

Siempre se observa una humedad relativa del aire alta (hasta 90%) en la zona ecuatorial, ya que hay calor aire y hay una gran evaporación desde la superficie de los océanos. La misma humedad relativa alta también se encuentra en las regiones polares, pero solo porque a bajas temperaturas ni siquiera un gran número de el vapor de agua hace que el aire se sature o esté cerca de la saturación. En latitudes templadas, la humedad relativa varía según la estación: es más alta en invierno y más baja en verano.

La humedad relativa del aire es especialmente baja en los desiertos: 1 m 1 de aire contiene de dos a tres veces menos que la cantidad de vapor de agua posible a una temperatura dada.

Para medir la humedad relativa, se usa un higrómetro (del griego hygros - mojado y metreco - mido).

Cuando se enfría, el aire saturado no puede retener la misma cantidad de vapor de agua en sí mismo, se espesa (se condensa) y se convierte en gotas de niebla. La niebla se puede observar en el verano en una noche clara y fresca.

nubes- esta es la misma niebla, solo que no se forma en la superficie de la tierra, sino a cierta altura. A medida que el aire asciende, se enfría y el vapor de agua que contiene se condensa. Las diminutas gotas de agua resultantes forman las nubes.

involucrados en la formación de nubes materia particular suspendido en la troposfera.

Las nubes pueden tener una forma diferente, que depende de las condiciones de su formación (Tabla 14).

Las nubes más bajas y más pesadas son los estratos. Se encuentran a una altitud de 2 km de la superficie terrestre. A una altitud de 2 a 8 km, se pueden observar cúmulos más pintorescos. Las más altas y ligeras son los cirros. Se encuentran a una altitud de 8 a 18 km sobre la superficie terrestre.

Protección atmosférica

Las principales fuentes son las empresas industriales y los automóviles. EN grandes ciudades el problema de la contaminación por gases de las principales rutas de transporte es muy agudo. Por eso en muchos ciudades importantes en todo el mundo, incluso en nuestro país, introdujeron el control ambiental de la toxicidad de los gases de escape de los automóviles. Archivado por expertos, el humo y el polvo en el aire pueden reducir a la mitad el flujo energía solar a la superficie de la tierra, lo que conducirá a un cambio en las condiciones naturales.

Estratosfera - una capa de la atmósfera situada a una altitud de 11 a 50 km. La característica principal de la estratosfera es el aumento del contenido de ozono (O3) en ella. Hasta una altura de 10 km y más de 60 km, el ozono está casi ausente, y su mayor concentración se encuentra a una altitud de 20-30 km, lo que se denomina capa de ozono. La capa de ozono en diferentes latitudes se encuentra a diferentes alturas, a saber: en latitudes tropicales a una altitud de 25 - 30 km, en templadas - 20 - 25 km, en polares - 15 - 20 km. La capa de ozono se forma y mantiene por la interacción combinada de la radiación solar ultravioleta con las moléculas de oxígeno (O2), que se disocian en átomos y luego se recombinan con otras moléculas de O2 para formar ozono (O3).

La capa de ozono con una concentración de ozono (alrededor de 8 ml/m³) absorbe los dañinos rayos ultravioleta del Sol y sirve como un escudo confiable contra esta radiación, que es perjudicial para toda la vida en la Tierra. Por lo tanto, gracias a la capa de ozono, surgió la vida en la Tierra. Si toda la capa de ozono de la atmósfera se comprimiera bajo presión y se concentrara en la superficie de la Tierra, se formaría una película de tan solo 3 mm de espesor. Sin embargo, una película de ozono de tan escaso espesor protege de manera confiable a la Tierra al absorber los peligrosos rayos ultravioleta. Cuando la energía solar es absorbida por la capa de ozono, la temperatura de la atmósfera aumenta, lo que significa que la capa de ozono es una especie de depósito de energía térmica en la atmósfera. Además, el ozono bloquea alrededor del 20% de la radiación de la Tierra, calentando la atmósfera.

radiación cósmica

El ozono regula la dureza de la radiación cósmica, y si se destruye incluso una pequeña cantidad de ozono, la dureza de la radiación aumenta bruscamente y esto conduce a cambios en el mundo vivo de la Tierra.

El ozono es un gas activo que afecta negativamente al cuerpo humano. En la parte inferior de la atmósfera cerca de la superficie de la Tierra, la concentración de ozono es insignificante, por lo que no daña a los humanos. Sin embargo, en las grandes ciudades donde hay mucho tráfico de automóviles, se forma una gran cantidad de ozono como resultado de las transformaciones fotoquímicas de los gases de escape de los automóviles. Se ha comprobado que una baja concentración de ozono o su ausencia afecta negativamente a la humanidad y conduce al cáncer.

teoria cientifica

Según la teoría científica, recientemente se ha producido la destrucción de la capa de ozono en la atmósfera, como resultado de lo cual aparecen los agujeros de ozono, es decir, la concentración de ozono en la capa de ozono de nuestro planeta disminuye. El adelgazamiento de la capa de ozono se debe a la destrucción de las moléculas de ozono en reacciones con diversos compuestos de origen antropogénico y origen natural, es decir, cuando se combina con freones que contienen cloro y bromo, así como con sustancias simples (átomos de hidrógeno, cloro, oxígeno, bromo).

En 1985, los científicos descubrieron un agujero en la capa de ozono en el Polo Sur, es decir, los niveles de ozono atmosférico estuvieron muy por debajo de lo normal durante la primavera antártica. Dichos cambios se repitieron todos los años al mismo tiempo, pero con el calentamiento, el agujero se cerró. Agujeros similares aparecieron en el Polo Norte durante la primavera ártica.

Contenido relacionado:

La pantalla de ozono es una capa de la atmósfera con la mayor concentración de moléculas de ozono Oz a una altitud de unos 20 - 25 km, que absorbe la radiación ultravioleta fuerte, que es fatal para los organismos. o.e. destrucción Como resultado de la contaminación antropogénica de la atmósfera, representa una amenaza para todos los seres vivos y, sobre todo, para los humanos.
La pantalla de ozono (ozonosfera) es una capa de la atmósfera dentro de la estratosfera, ubicada a diferentes alturas de la superficie de la Tierra y que tiene la mayor densidad (concentración de moléculas) de ozono a una altitud de 22 - 26 km.
La capa de ozono es la parte de la atmósfera donde el ozono se encuentra en bajas concentraciones.
El contenido de nitratos en los productos agrícolas. La destrucción de la pantalla de ozono está asociada al óxido nítrico, que sirve como fuente de formación de otros óxidos que catalizan la reacción fotoquímica de descomposición de las moléculas de ozono.
La aparición de la pantalla de ozono, que protegió la superficie de la Tierra de la radiación químicamente activa que penetraba en el espacio exterior, cambió drásticamente el curso de la evolución de la materia viva. Bajo las condiciones de la protobiosfera (biosfera primaria), la mutagénesis tuvo un carácter muy intenso: todas las formas nuevas de materia viva surgieron rápidamente y variaron de varias maneras, y los acervos genéticos se acumularon rápidamente.
La ozonosfera (pantalla de ozono), que se encuentra sobre la biosfera, en una capa de 20 a 35 km, que absorbe la radiación ultravioleta, que es fatal para los seres vivos de la biosfera, se forma debido al oxígeno, que es de origen biogénico, es decir. también creado por la materia viva de la Tierra. Sin embargo, aunque la materia viva penetra en estas capas en forma de esporas o aeroplancton, no se reproduce en ellas y su concentración es despreciable. Tenga en cuenta que, al penetrar en esta capa de la Tierra e incluso más arriba, en el espacio, una persona lleva consigo a la nave espacial, por así decirlo, una parte de la biosfera, es decir. todo el sistema de soporte vital.
Cuéntanos cómo se forma la pantalla de ozono y qué conduce a su destrucción.
La biosfera ocupa el espacio desde la pantalla de ozono, donde las esporas de bacterias y hongos ocurren a una altitud de 20 km, a una profundidad de más de 3 km bajo la superficie terrestre y unos 2 km bajo el fondo del océano. Allí, en las aguas de los campos petroleros, se encuentran bacterias anaerobias. La mayor concentración de biomasa se concentra en los límites de las geosferas, es decir, en las aguas costeras y superficiales del océano y en la superficie terrestre. Esto se debe al hecho de que la fuente de energía de la biosfera es luz del sol, y los organismos autótrofos, y después de ellos los organismos heterótrofos, habitan principalmente en lugares donde la radiación solar es más intensa.
Las consecuencias más peligrosas del agotamiento de la pantalla de ozono para los humanos y muchos animales son un aumento en el número de cánceres de piel y cataratas en los ojos. A su vez, esto, según datos oficiales de la ONU, provoca la aparición de 100 mil nuevos casos de cataratas y 10 mil casos de cáncer de piel en el mundo, así como una disminución de la inmunidad tanto en humanos como en animales.
El muro de prohibiciones ambientales, que ha alcanzado un nivel global (destrucción de la pantalla de ozono, acidificación de las precipitaciones, cambio climático, etc.), resultó no ser el único factor de desarrollo social. Al mismo tiempo y en paralelo, la estructura económica cambió.
La dinámica del agujero de ozono dentro de la Antártida (según NF Reimers, 1990 (espacio sin sombreado. Las consecuencias del agotamiento de la pantalla de ozono que son extremadamente peligrosas para los humanos y muchos animales son un aumento en el número de cánceres de piel y cataratas de los ojos A su vez, esto, según oficial Según la ONU, conduce a la aparición de 100 mil nuevos casos de cataratas y 10 mil casos de cáncer de piel en el mundo, así como una disminución de la inmunidad tanto en humanos como en animales. .
Aproximadamente lo mismo sucedió con el crecimiento en la producción de freones, su impacto en la pantalla de ozono del planeta.
Ya hemos dicho que la vida se preserva porque se ha formado un escudo de ozono alrededor del planeta, protegiendo a la biosfera de los mortíferos rayos ultravioleta. Pero en las últimas décadas se ha observado una disminución del contenido de ozono en la capa protectora.

Como resultado de la fotosíntesis, comenzó a aparecer más y más oxígeno en la atmósfera y se formó una pantalla de ozono alrededor del planeta, que se convirtió en una protección confiable para los organismos contra la dañina radiación ultravioleta del sol y la radiación cósmica de onda corta. Bajo su protección, la vida comenzó a florecer: en las capas superficiales del océano, las plantas (fitoplancton) suspendidas en el agua comenzaron a desarrollarse, liberando oxígeno. Desde el océano-n-a, la vida orgánica se trasladó a la tierra; los primeros seres vivos empezaron a poblar la tierra hace unos 400 millones de años. Los organismos que se desarrollan en la tierra y son capaces de realizar la fotosíntesis (plantas) han aumentado aún más el flujo de oxígeno a la atmósfera. Se cree que se necesitaron al menos 500 millones de años para que el contenido de oxígeno en la atmósfera alcanzara su nivel actual, que no ha cambiado en unos 50 millones de años.
Pero el alto costo de tales vuelos ha frenado tanto el desarrollo del transporte supersónico que ahora no representan una amenaza significativa para el escudo de ozono.
El seguimiento global se lleva a cabo con el fin de obtener información sobre la biosfera en su conjunto o sobre procesos biosféricos individuales, en particular, el cambio climático, el estado de la pantalla de ozono, etc. Los objetivos específicos del monitoreo global, así como sus objetivos, se determinan en el curso de la cooperación internacional en el marco de varios acuerdos y declaraciones internacionales.
Monitoreo global: monitoreo de procesos y fenómenos generales, incluidos los impactos antropogénicos en la biosfera, y advertencia de situaciones extremas emergentes, como el debilitamiento de la pantalla de ozono del planeta y otros fenómenos en la ecosfera de la Tierra.
La zona de longitud de onda más corta (200 - 280 nm) de esta parte del espectro (ultravioleta C) es activamente absorbida por la piel; En términos de peligrosidad, los rayos UV-C están cerca de los rayos JT, pero la capa de ozono los absorbe casi por completo.
La aparición de plantas en la tierra, aparentemente, estuvo asociada con el logro de un contenido de oxígeno en la atmósfera de aproximadamente el 10% del actual. Ahora el escudo de ozono pudo proteger al menos parcialmente a los organismos de la radiación ultravioleta.
La destrucción de la pantalla de ozono de la Tierra va acompañada de una serie de peligros, abiertos y ocultos. impactos negativos por persona y fauna silvestre.
En el límite superior de la troposfera, bajo la influencia de la radiación cósmica, se forma ozono a partir del oxígeno. En consecuencia, la pantalla de ozono, que protege la vida de las radiaciones mortales, es también el resultado de la actividad de la propia materia viva.
Las condiciones naturales no están directamente involucradas en la producción material y la no producción. La Tierra, la pantalla de ozono del planeta, protegiendo toda la vida del espacio. Muchos condiciones naturales con el desarrollo de la producción, las fuerzas pasan a la categoría de recursos, por lo que el límite entre estos conceptos es condicional.
El límite inferior de la biosfera corre a una profundidad de 3 km en la tierra y 2 km por debajo del fondo del océano. El límite superior es la pantalla de ozono, por encima de la cual la radiación ultravioleta del sol descarta la vida orgánica. La base de la vida orgánica es el carbono.
A esta profundidad, se encontraron microorganismos en aguas petrolíferas. El límite superior es la pantalla protectora de ozono, que protege a los organismos vivos de la Tierra de los efectos nocivos de los rayos ultravioleta. Los seres humanos también pertenecen a la biosfera.
Cuáles son los mecanismos de retención de la ozonosfera como una capa en la estratosfera con la mayor densidad de ozono a altitudes de 22 a 25 km sobre la superficie de la Tierra aún no está del todo claro. Si el impacto humano en la pantalla de ozono está limitado por productos químicos, entonces la protección de la ozonosfera contra la destrucción es bastante realista al prohibir los clorofluorocarbonos y otros agentes químicos peligrosos para ella. Si el adelgazamiento de la ozonosfera está asociado con un cambio en el campo magnético terrestre, como sugieren algunos investigadores, entonces es necesario establecer las causas de este cambio.
De hecho, como vemos, el caparazón geográfico incluye la corteza terrestre, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Los límites de la capa geográfica están determinados desde arriba por la pantalla de ozono, y desde abajo: la corteza terrestre: debajo de los continentes a una profundidad de 30 - 40 km (incluso debajo de las montañas - hasta 70 - 80 km), y debajo de los océanos - 5 - 8 km.
En la mayoría de los casos, la capa de ozono se indica como el límite teórico superior de la biosfera sin especificar sus límites, lo cual es bastante aceptable si no se analiza la diferencia entre la neobiosfera y la paleobiosfera. De lo contrario, debe tenerse en cuenta que la pantalla de ozono se formó hace solo unos 600 millones de años, después de lo cual los organismos pudieron ir a la tierra.

Los procesos de regulación en la biosfera también se basan en la alta actividad de la materia viva. Así, la producción de oxígeno mantiene la pantalla de ozono y, en consecuencia, la relativa constancia del flujo de energía radiante que llega a la superficie del planeta. La constancia de la composición mineral de las aguas oceánicas se mantiene gracias a la actividad de los organismos que extraen activamente elementos individuales, lo que equilibra su afluencia con la escorrentía del río que ingresa al océano. Una regulación similar se lleva a cabo en muchos otros procesos.
Las explosiones nucleares tienen un efecto devastador en el escudo de ozono estratosférico que, como es sabido, protege a los organismos vivos de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta de onda corta.
Para preservar la capa de ozono de la Tierra, se están tomando medidas para reducir las emisiones de freón y reemplazarlas con sustancias amigables con el medio ambiente. En la actualidad, la solución al problema de salvar la pantalla de ozono y destruir agujeros de ozono necesarios para la preservación de la civilización terrenal. En la Conferencia de la ONU sobre ambiente y Desarrollo celebrada en Río de Janeiro concluyó que nuestra atmósfera se ve cada vez más afectada por los gases de efecto invernadero que amenazan el cambio climático, y sustancias químicas que reducen la capa de ozono.
EN capas superiores La estratosfera se encuentra en una pequeña concentración de ozono. Por lo tanto, esta parte de la atmósfera a menudo se llama capa de ozono. El ozono juega un papel importante en la formación régimen de temperatura las capas subyacentes de la atmósfera y, en consecuencia, las corrientes de aire. En diferentes partes de la superficie terrestre y en diferentes épocas del año, el contenido de ozono no es el mismo.
La biosfera es la capa planetaria de la Tierra donde existe la vida. En la atmósfera, los límites superiores de la vida están determinados por la pantalla de ozono, una fina capa de ozono a una altitud de 16 a 20 km. El océano está lleno de vida. La biosfera es un ecosistema global sostenido por el ciclo biológico de la materia y los flujos de energía solar. Todos los ecosistemas de la Tierra son partes constituyentes.
El ozono O3 es un gas cuya molécula consta de tres átomos de oxígeno. Un agente oxidante activo capaz de destruir patógenos; El escudo de ozono en la atmósfera superior protege a nuestro planeta de la radiación ultravioleta del sol.
El paulatino aumento de CO2 en la atmósfera que se está produciendo en la actualidad, asociado a las emisiones industriales, puede ser la causa de un aumento del efecto invernadero y del calentamiento climático. Al mismo tiempo, la destrucción parcial de la pantalla de ozono que se observa actualmente puede compensar en cierta medida este efecto aumentando las pérdidas de calor de la superficie terrestre. Al mismo tiempo, aumentará el flujo de radiación ultravioleta de onda corta, lo que es peligroso para muchos organismos vivos. Como podemos ver, la intervención antropogénica en la estructura de la atmósfera está cargada de consecuencias impredecibles e indeseables.
Los hidrocarburos en la composición del petróleo y el gas son prácticamente inofensivos, pero, liberados cuando se utilizan combustibles fósiles, se acumulan en la atmósfera, el agua, el suelo y resultan ser los agentes causantes de enfermedades peligrosas. La producción y liberación masiva de freones a la atmósfera puede destruir la pantalla protectora de ozono.
Consideremos las consecuencias más características de la contaminación atmosférica por el hombre. Las consecuencias típicas son la precipitación ácida, el efecto invernadero, la interrupción del escudo de ozono, la contaminación por polvo y aerosoles de los grandes centros industriales.
El ozono se forma constantemente en las partes superiores de la atmósfera. Se cree que a una altitud de aproximadamente 25 a 30 km, el ozono forma una poderosa pantalla de ozono, que retiene la mayor parte de los rayos ultravioleta, protegiendo a los organismos de sus efectos destructivos. Juntos con dióxido de carbono aire y vapor de agua, protege a la Tierra de la hipotermia, retrasa la radiación infrarroja (térmica) de onda larga de nuestro planeta.
Baste decir que el oxígeno de nuestra atmósfera, sin el cual la vida es imposible, la pantalla de ozono, cuya ausencia destruiría la vida en la tierra, la cubierta del suelo sobre la que se desarrolla toda la vegetación del planeta, los yacimientos de carbón y los yacimientos de petróleo - todo esto es el resultado de la actividad a largo plazo de los organismos vivos.
En la práctica de la agricultura, hasta el 30-50% de todos los fertilizantes minerales aplicados se pierden inútilmente. La liberación de óxidos de nitrógeno a la atmósfera no solo conlleva pérdidas económicas, sino que también amenaza con perturbar la pantalla de ozono del planeta.
Las empresas convertibles deben tener como objetivo diseñar, fabricar e implementar sistemas tecnológicos de última generación para la producción de productos civiles al nivel de los estándares mundiales y la demanda masiva. Solo las instituciones científicas especializadas y las fábricas del complejo militar-industrial pueden resolver, por ejemplo, la tarea más importante de reemplazar los freones, que destruyen la pantalla de ozono de la Tierra, con otros refrigerantes ambientalmente más seguros.
El límite superior de vida en la atmósfera está determinado por el nivel de radiación UV. A una altitud de 25 a 30 km, la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol es absorbida por la capa de ozono relativamente delgada que se encuentra aquí: la pantalla de ozono. Si los organismos vivos superan la capa protectora de ozono, mueren. La atmósfera sobre la superficie terrestre está saturada de diversos organismos vivos que se mueven en el aire de forma activa o pasiva. Las esporas de bacterias y hongos se encuentran hasta una altura de 20 a 22 km, pero la mayor parte del aeroplancton se concentra en una capa de hasta 1 a 15 km.
Se supone que la contaminación atmosférica global por ciertas sustancias (freones, óxidos de nitrógeno, etc.) pueden alterar el funcionamiento de la pantalla de ozono.

OZONOSFERA PANTALLA DE OZONO - una capa de la atmósfera, que coincide estrechamente con la estratosfera, situada entre 7 - 8 (en los polos), 17 - 18 (en el ecuador) y 50 km (con la mayor densidad de ozono en altitudes de 20 - 22 km) sobre la superficie del planeta y caracterizado por un aumento en la concentración de moléculas de ozono, reflejando la radiación cósmica dura, fatal para los seres vivos. Se supone que la contaminación atmosférica global por ciertas sustancias (freones, óxidos de nitrógeno, etc.) pueden alterar el funcionamiento de la pantalla de ozono.
La capa de ozono absorbe eficazmente la radiación electromagnética con longitudes de onda en la región de 220 - 300 nm, actuando como una pantalla. Por lo tanto, los rayos UV con una longitud de onda de hasta 220 nm son completamente absorbidos por las moléculas de oxígeno atmosférico, y en la región de 220 a 300 nm son efectivamente retenidos por la pantalla de ozono. Una parte importante del espectro solar es la región adyacente a 300 nm en ambos lados.
El proceso de fotodisociación también subyace a la formación de ozono a partir de oxígeno molecular. La capa de ozono se encuentra a una altitud de 10 a 100 km; La concentración máxima de ozono se registra a una altitud de unos 20 km. La pantalla de ozono es de gran importancia para la preservación de la vida en la Tierra: la capa de ozono absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta procedente del Sol, y en su parte de onda corta, la más destructiva para los organismos vivos. Sólo una parte débil del flujo de rayos ultravioleta con una longitud de onda de alrededor de 300 - 400 nm llega a la superficie de la Tierra, relativamente inofensiva y en una serie de parámetros necesarios para el normal desarrollo y funcionamiento de los organismos vivos. Sobre esta base, algunos científicos dibujan el límite de la biosfera precisamente a la altura de la capa de ozono.
El factor evolutivo es un factor ambiental moderno generado por la evolución de la vida. Así, por ejemplo, la pantalla de ozono, actualmente en funcionamiento factor medioambiental, afectando a organismos, poblaciones, biocenosis, sistemas ecológicos, incluida la biosfera, existieron en épocas geológicas pasadas. La aparición de la pantalla de ozono está asociada con la aparición de la fotosíntesis y la acumulación de oxígeno en la atmósfera.
Otro factor limitante en la penetración ascendente de la vida es la radiación cósmica dura. A una altitud de 22 a 24 km de la superficie de la Tierra, se observa la concentración máxima de ozono: la pantalla de ozono. La pantalla de ozono refleja la radiación cósmica (rayos gamma y x) y parcialmente los rayos ultravioleta que son dañinos para los organismos vivos.
Efectos biológicos causados ​​por la radiación de diferentes longitudes de onda. La fuente más importante de radiación natural es la radiación solar. La mayor parte de la energía solar que incide sobre la Tierra (alrededor del 75 %) corresponde a los rayos visibles, casi el 20 % a la región IR del espectro y solo aproximadamente el 5 % a los rayos UV con una longitud de onda de 300 a 380 nm. . El límite inferior de las longitudes de onda de la radiación solar que incide sobre la superficie terrestre está determinado por la densidad de la llamada pantalla de ozono.

Página 4 de 5

El valor de la capa de ozono - la ozonosfera. El impacto de los rayos ultravioleta del sol en los seres humanos y otros organismos vivos.

El valor de la capa de ozono para la biosfera - el hombre y otros organismos vivos.

A pesar del insignificante contenido de ozono en la atmósfera, su valor es realmente enorme. La vida en la Tierra, tal como la vemos hoy, sería muy diferente si no estuviera protegida por una delgada capa de ozono de tres milímetros. Y si la "pantalla" de ozono desapareciera hoy, la vida probablemente sobreviviría solo en las profundidades del agua en los océanos o bajo tierra.

El hecho es que la capa de ozono (ozonosfera) absorbe rayos ultravioleta de onda corta especialmente destructivos, evitando así daños a los sistemas vivos.

Una disminución en la concentración de ozono en la atmósfera en su conjunto en al menos un 10% ya afecta a los organismos vivos: la cosecha de plantas disminuye, se observan varios tipos de patologías en animales y humanos, por ejemplo, una violación de la función pulmonar, un aumento en enfermedades crónicas pulmones, nervioso y sistema inmune, cáncer de piel y retina. También se pueden observar cambios significativos bajo la influencia del aumento de la radiación ultravioleta en el estado de ecosistemas completos, especialmente en la vegetación terrestre y el fitoplancton, así como en la implementación de ciclos biogeoquímicos.

El ozono es un gas activo y puede afectar negativamente a los humanos. Por lo general, su concentración en la atmósfera inferior es insignificante y no tiene un efecto dañino en los humanos. Grandes cantidades de ozono se forman en las grandes ciudades con mucho tráfico como resultado de las transformaciones fotoquímicas de los gases de escape de los vehículos.

El valor de la capa de ozono de la Tierra. Espectros de absorción de ozono y ácidos nucleicos.

Para una representación visual de la importancia de la capa de ozono para toda la vida en el planeta, consideremos los espectros de absorción del ozono y los componentes más importantes de los organismos vivos: ácidos nucleicos y proteínas.

Cada sustancia tiene sus propias bandas de absorción. Tanto el ozono como los ácidos nucleicos (ADN, ARN) y las proteínas absorben más intensamente en la región espectral con una longitud de onda de 200-300 nm. Y nocivos para los organismos vivos, los rayos UV solo ocupan esta parte del espectro de radiación solar.

Figura 1. Curva espectral de daño al aparato genético de microorganismos por rayos ultravioleta.

Para no quedarnos sin fundamento y convencer a los más incrédulos de la enorme importancia de la capa de ozono, ahondemos un poco en la teoría y demostremos que la capa de ozono absorbe los rayos ultravioleta que son mortales para todos los seres vivos. Para ello, considere los espectros de absorción del ozono (capa de ozono) y los ácidos nucleicos y las proteínas.

Primero, definamos los conceptos.

ABSORCIÓN DE LUZ: una disminución en la intensidad de la radiación óptica al pasar a través de cualquier medio debido a la interacción con él, como resultado de lo cual la energía de la luz se convierte en otros tipos de energía o en radiación óptica de una composición espectral diferente.

ESPECTRO DE ABSORCIÓN es la totalidad de frecuencias absorbidas por una sustancia determinada.

Espectro de absorción de ozono.

El ozono (O 3) tiene un espectro de absorción muy complejo, donde se destacan las bandas de absorción más intensas. Como muchas otras bandas de absorción en espectroscopia molecular, estas bandas llevan el nombre del investigador que las descubrió.

Bandas de absorción de ozono:

• banda de Hartley (200 - 300 nm; l max \u003d 255 nm);
• banda de Huggins (320-340 nm);
• banda de Chalon-Lefevre (330-350 nm);
• Banda de Chappuis (500 - 650 nm; l max \u003d 600 nm).

Figura 2. Bandas de absorción de ozono.

Banda de absorción principal - banda de hartley. Su máxima absorción se logra a una longitud de onda de 255 nm. Tenga en cuenta que en la Figura 1, el daño máximo al aparato genético en los organismos vivos también cae en esta longitud de onda particular. En consecuencia, el valor máximo de la capa de ozono terrestre para los organismos vivos se manifiesta precisamente en esta banda.

A longitudes de onda superiores a 300 nm, las bandas más débiles se encuentran junto a las bandas de Hartley. rayas Huggins y Chalon-Lefevre(Figura 2). El coeficiente de absorción en estas bandas es varios órdenes de magnitud menor que el de las bandas de Hartley. Las bandas separadas muy próximas en estos sistemas tienen máximos y mínimos nítidos claramente distinguibles. Finalmente, en la parte visible del espectro hay una amplia tira de chappuis asociado con el color azul del ozono.

También se observa una absorción muy fuerte de ozono en la región ultravioleta de vacío (100–200 nm). Junto con la absorción en las bandas de Hartley, esta absorción provoca una ruptura en el espectro solar en la superficie de la Tierra en longitudes de onda inferiores a 290 nm, lo cual es muy importante para proteger la vida en nuestro planeta de la radiación de onda corta.

Espectros de absorción de ácidos nucleicos y proteínas.

Los ácidos nucleicos se absorben solo en la región UV (180-220 y 240-280 nm). Sus cromóforos son principalmente bases púricas y pirimidínicas.

Figura 3. Espectro de absorción de proteínas y ácidos nucleicos.

Cromóforos - grupos insaturados de átomos que determinan el color de un compuesto químico y absorben la radiación electromagnética.

Las proteínas tienen tres tipos de grupos cromóforos: grupos peptídicos propios, grupos laterales de residuos de aminoácidos y grupos prostéticos. Los dos primeros absorben en la región UV y no absorben en la región visible. Los grupos peptídicos -CO-NH- absorben en la región de 190 nm. Los grupos laterales de tres ácidos aromáticos (triptófano, tirosina y fenilalanina) también absorben en estas longitudes de onda y con mucha más fuerza que los grupos peptídicos. Además, tienen una banda de absorción en el rango de 260-280 nm.

Los grupos prostéticos (hem en la hemoglobina y otros cromóforos) se absorben en los rayos ultravioleta y en la región visible. Son ellos los que le dan su color a la proteína (por ejemplo, el color rojo de la hemoglobina).

El valor de la capa de ozono como regulador de la temperatura de la atmósfera.

La capa de ozono es importante no solo como escudo para la biosfera del daño causado por la radiación ultravioleta intensa, sino que también determina el régimen térmico de la atmósfera terrestre. En la región infrarroja del espectro, el ozono también tiene una importante banda de absorción con un máximo a 960 nm. Debido a esto, el O 3 absorbe la energía infrarroja (térmica) liberada por la Tierra, no permite que se disipe en el espacio y, por lo tanto, retiene el calor en la atmósfera de nuestro planeta.

El ozono bloquea alrededor del 20% de la radiación de la Tierra, aumentando el efecto de calentamiento de la atmósfera.

El impacto de los rayos ultravioleta del sol en los seres humanos y otros organismos vivos.

¿Por qué los rayos ultravioleta son tan peligrosos? ¿Por qué damos esto? gran importancia la capa de ozono los absorbe. Echemos un vistazo más de cerca a la parte ultravioleta del espectro de radiación solar.

¿Cómo afecta la parte ultravioleta del espectro solar a las plantas? Volvamos a la teoría. El rango de longitud de onda ultravioleta se divide en "lejos", a 100-200 nm (no nos importa, esta "luz" es absorbida por las moléculas de oxígeno en la atmósfera superior y no llega a la superficie de la Tierra) y "cerca" , a 200-380 nm, que, a su vez, se divide condicionalmente en 3 partes.

UFA- “útil”, con una longitud de onda desde 320 nm hasta el habitual “violeta” (empieza en 380 nm). La radiación ultravioleta con esta longitud de onda penetra más profundamente en los tejidos de animales y plantas. En los humanos, por ejemplo, interviene en la producción de vitamina D, algunos tipos de lagartijas lo ven con los ojos, sin mencionar que los rayos UVA estimulan a algunos tipos de reptiles durante la época de apareamiento.

UVB- 280-320 nm - el rango de ultravioleta medio. Provoca no solo el envejecimiento prematuro de la piel humana y una ralentización del crecimiento vegetativo de la mayoría de las plantas, sino también disputas incesantes sobre su impacto en la biosfera. Gracias a los rayos UVB, los europeos obtienen una piel dorada durante las vacaciones de verano. Cuanto más cerca del borde con UVC (280 nm), más letales son los rayos.

Y finalmente UFS- ultravioleta "duro" con una longitud de onda de 200 a 280 nm. Existe la opinión de que en algunas etapas del desarrollo de la vida en la Tierra, la UVB participó muy activamente en la creación del ADN, porque el espectro de absorción de los ácidos nucleicos tiene un pico en la región de 254 nm. Esto se muestra en la figura. 1. Como se puede ver en la figura, no solo el comienzo de la vida en la Tierra está asociado con UFS, sino también, bajo ciertas condiciones, su final. En el rango UVC, a una longitud de onda de 254 nm, emiten esterilizadores - mercurio lámparas ultravioleta baja presión usado solo en medicina.

Entonces, la radiación solar ultravioleta según el grado de impacto en los organismos vivos se divide en tres tipos:

1. UV-A (longitud de onda - 0,4–0,315 micrones) es el tipo de radiación ultravioleta menos peligroso para la materia viva. La mayor cantidad de estos rayos llegan a la superficie de la tierra.
2. UV-B (longitud de onda - 0,315-0,280 micrones) - llega a la tierra solo en pequeñas dosis.
3. UV-C (longitud de onda - 0,28–0,01 micras) es el tipo de rayos ultravioleta más peligroso para la materia viva: incluso en pequeñas dosis tiene un efecto perjudicial sobre los organismos vivos. Afortunadamente, los rayos UV-C son absorbidos casi por completo por la capa de ozono y apenas llegan al suelo.