वर्तमान में, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि पृथ्वी पर सभी जीवन ओजोन परत द्वारा कठोर, जैविक रूप से खतरनाक पराबैंगनी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से सुरक्षित है। इसलिए, दुनिया भर में काफी अलार्म इस संदेश के कारण हुआ कि इस परत में "छेद" पाए गए - ऐसे क्षेत्र जहां ओजोन परत की मोटाई काफी कम हो गई है। अध्ययनों की एक श्रृंखला के बाद, यह निष्कर्ष निकाला गया कि संतृप्त हाइड्रोकार्बन (सी एन एच 2 एन + 2) के फ़्रीऑन, फ्लोरोक्लोरीन डेरिवेटिव, जिनमें सीएफसीएल 3, सीएचएफसीएल 2, सी 3 एच 2 एफ 4 सीएल 2 और अन्य जैसे रासायनिक सूत्र हैं, योगदान करते हैं। ओजोन के विनाश के लिए। उस समय तक फ्रीन्स को पहले से ही व्यापक आवेदन मिल गया था: उन्होंने घरेलू और औद्योगिक रेफ्रिजरेटर में एक काम करने वाले पदार्थ के रूप में काम किया, इत्र के साथ एरोसोल के डिब्बे उनके साथ एक प्रणोदक (पुशर गैस) के रूप में चार्ज किए गए थे और घरेलू रसायन, उनका उपयोग कुछ तकनीकी फोटोग्राफिक सामग्री विकसित करने के लिए किया गया था। और चूंकि फ्रीऑन लीक बहुत बड़ा है, 1985 में इसे अपनाया गया था वियना कन्वेंशनओजोन परत के संरक्षण पर, और 1 जनवरी 1989 को, फ़्रीऑन के उत्पादन पर प्रतिबंध लगाने के लिए अंतर्राष्ट्रीय (मॉन्ट्रियल) प्रोटोकॉल तैयार किया गया था। फिर भी, एन.आई. चुगुनोव, मास्को संस्थानों में से एक में एक वरिष्ठ शोधकर्ता, भौतिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एक विशेषज्ञ, रासायनिक हथियारों के निषेध पर सोवियत-अमेरिकी वार्ता में एक भागीदार (जिनेवा, 1976), के बारे में गंभीर संदेह था " पराबैंगनी विकिरण से बचाने में ओजोन के गुण, और ओजोन परत के विनाश में फ्रीन्स की "गलती" में।

प्रस्तावित परिकल्पना का सार यह है कि पृथ्वी पर सभी जीवन जैविक रूप से खतरनाक पराबैंगनी विकिरण से ओजोन द्वारा नहीं, बल्कि वातावरण के ऑक्सीजन द्वारा सुरक्षित है। यह ऑक्सीजन है, जो इस शॉर्ट-वेव विकिरण को अवशोषित करती है, जो ओजोन में परिवर्तित हो जाती है। प्रकृति के मूल नियम - ऊर्जा संरक्षण के नियम के दृष्टिकोण से परिकल्पना पर विचार करें।

यदि, जैसा कि अब आमतौर पर माना जाता है, ओजोन परत पराबैंगनी विकिरण को फंसा लेती है, तो यह अपनी ऊर्जा को अवशोषित कर लेती है। लेकिन ऊर्जा बिना किसी निशान के गायब नहीं हो सकती, और इसलिए ओजोन परत को कुछ होना चाहिए। कई विकल्प हैं।

विकिरण ऊर्जा का ऊष्मा में संक्रमण।इसका परिणाम ओजोन परत का गर्म होना होना चाहिए। हालांकि, यह लगातार ठंडे वातावरण की ऊंचाई पर स्थित है। और ऊंचा तापमान (तथाकथित मेसोपीक) का पहला क्षेत्र ओजोन परत से दो गुना अधिक है।

ओजोन को नष्ट करने के लिए पराबैंगनी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।यदि ऐसा है, तो न केवल ओजोन परत के सुरक्षात्मक गुणों के बारे में मूल थीसिस ध्वस्त हो जाती है, बल्कि "कपटी" औद्योगिक उत्सर्जन के खिलाफ आरोप भी नष्ट हो जाते हैं जो इसे नष्ट कर देते हैं।

ओजोन परत में विकिरण ऊर्जा का संचय।यह अनिश्चित काल तक जारी नहीं रह सकता। किसी बिंदु पर, ऊर्जा के साथ ओजोन परत की संतृप्ति की सीमा तक पहुंच जाएगी, और फिर, सबसे अधिक संभावना है, रासायनिक प्रतिक्रियाविस्फोटक प्रकार। हालांकि, किसी ने भी प्रकृति में ओजोन परत के विस्फोटों को कभी नहीं देखा है।

ऊर्जा संरक्षण के नियम के साथ विसंगति इंगित करती है कि ओजोन परत द्वारा कठोर पराबैंगनी के अवशोषण के बारे में राय उचित नहीं है।

यह ज्ञात है कि पृथ्वी से 20-25 किलोमीटर की ऊँचाई पर, ओजोन बढ़ी हुई सांद्रता की एक परत बनाती है। सवाल उठता है - वह कहाँ से आया? अगर हम ओजोन को प्रकृति का उपहार मानते हैं, तो यह इस भूमिका के लिए उपयुक्त नहीं है - यह बहुत आसानी से विघटित हो जाता है। इसके अलावा, अपघटन प्रक्रिया की ख़ासियत यह है कि वातावरण में कम ओजोन सामग्री के साथ, अपघटन दर कम होती है, और एकाग्रता में वृद्धि के साथ यह तेजी से बढ़ जाती है, और ऑक्सीजन में 20-40% ओजोन सामग्री के साथ, अपघटन आगे बढ़ता है। एक विस्फोट। और हवा में ओजोन के प्रकट होने के लिए, वायुमंडलीय ऑक्सीजन पर ऊर्जा के कुछ स्रोत को प्रभावित करना आवश्यक है। यह एक विद्युत निर्वहन (एक गरज के बाद हवा की एक विशेष "ताजगी" ओजोन की उपस्थिति का परिणाम है), साथ ही साथ शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण भी हो सकता है। यह लगभग 200 नैनोमीटर (एनएम) की तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी प्रकाश के साथ हवा का विकिरण है जो प्रयोगशाला और औद्योगिक परिस्थितियों में ओजोन का उत्पादन करने के तरीकों में से एक है।

सूर्य की पराबैंगनी विकिरण तरंग दैर्ध्य रेंज में 10 से 400 एनएम तक होती है। तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, विकिरण उतनी ही अधिक ऊर्जा वहन करेगा। विकिरण ऊर्जा वायुमंडलीय गैस अणुओं के उत्तेजना (उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण), पृथक्करण (पृथक्करण) और आयनीकरण (आयनों में परिवर्तन) पर खर्च की जाती है। ऊर्जा खर्च करने से, विकिरण कमजोर हो जाता है, या, अन्यथा, अवशोषित हो जाता है। इस घटना को अवशोषण गुणांक द्वारा निर्धारित किया जाता है। जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य घटता है, अवशोषण गुणांक बढ़ता है - विकिरण पदार्थ को अधिक दृढ़ता से प्रभावित करता है।

यह पराबैंगनी विकिरण को दो श्रेणियों में विभाजित करने के लिए प्रथागत है - निकट पराबैंगनी (तरंग दैर्ध्य 200-400 एनएम) और दूर, या वैक्यूम (10-200 एनएम)। हम वैक्यूम पराबैंगनी के भाग्य की परवाह नहीं करते हैं - यह वातावरण की उच्च परतों में अवशोषित होता है। यह वह है जो आयनमंडल के निर्माण के लिए जिम्मेदार है। वातावरण में ऊर्जा अवशोषण की प्रक्रियाओं पर विचार करते समय तर्क की कमी पर ध्यान दिया जाना चाहिए - दूर पराबैंगनी आयनमंडल बनाता है, और निकट वाला कुछ भी नहीं बनाता है, ऊर्जा बिना परिणाम के गायब हो जाती है। ओजोन परत द्वारा इसके अवशोषण की परिकल्पना के अनुसार यह इस प्रकार निकलता है।प्रस्तावित परिकल्पना इस अतार्किकता को समाप्त करती है।

हम निकट पराबैंगनी में रुचि रखते हैं, जो समताप मंडल, क्षोभमंडल सहित वायुमंडल की अंतर्निहित परतों में प्रवेश करती है और पृथ्वी को विकिरणित करती है। अपने रास्ते पर, विकिरण छोटी तरंगों के अवशोषण के कारण वर्णक्रमीय संरचना को बदलना जारी रखता है। 34 किलोमीटर की ऊंचाई पर 280 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाले विकिरण का पता नहीं चला। सबसे जैविक रूप से खतरनाक विकिरण 255 से 266 एनएम तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण माना जाता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि विनाशकारी पराबैंगनी ओजोन परत, यानी 20-25 किलोमीटर की ऊँचाई तक पहुँचने से पहले अवशोषित हो जाती है। और 293 एनएम की न्यूनतम तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है, कोई खतरा नहीं है
प्रतिनिधित्व। इस प्रकार, ओजोन परत जैविक रूप से खतरनाक विकिरण के अवशोषण में भाग नहीं लेती है।

आइए हम वायुमंडल में ओजोन के निर्माण की सबसे संभावित प्रक्रिया पर विचार करें। जब शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण की ऊर्जा अवशोषित होती है, तो कुछ अणु आयनित होते हैं, एक इलेक्ट्रॉन खो देते हैं और एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं, और कुछ दो तटस्थ परमाणुओं में अलग हो जाते हैं। आयनीकरण के दौरान बनने वाला एक मुक्त इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में से एक के साथ मिलकर एक नकारात्मक ऑक्सीजन आयन बनाता है। विपरीत आवेशित आयन मिलकर एक उदासीन ओजोन अणु बनाते हैं। उसी समय, परमाणु और अणु, ऊर्जा को अवशोषित करते हुए, ऊपरी ऊर्जा स्तर तक, उत्तेजित अवस्था में चले जाते हैं। एक ऑक्सीजन अणु के लिए, उत्तेजना ऊर्जा 5.1 eV है। अणु लगभग 10 -8 सेकंड के लिए उत्तेजित अवस्था में होते हैं, जिसके बाद, विकिरण क्वांटम उत्सर्जित करते हुए, वे परमाणुओं में विघटित (पृथक) हो जाते हैं।

आयनीकरण की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन का एक फायदा होता है: इसके लिए वायुमंडल को बनाने वाली सभी गैसों में सबसे कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है - 12.5 eV (जल वाष्प के लिए - 13.2; कार्बन डाइऑक्साइड - 14.5; हाइड्रोजन - 15.4; नाइट्रोजन - 15.8 eV) )

इस प्रकार, वायुमंडल में पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करते समय, एक प्रकार का मिश्रण बनता है जिसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन, तटस्थ ऑक्सीजन परमाणु, ऑक्सीजन अणुओं के सकारात्मक आयन प्रबल होते हैं, और जब वे परस्पर क्रिया करते हैं तो ओजोन बनता है।

ऑक्सीजन के साथ पराबैंगनी विकिरण की बातचीत वायुमंडल की पूरी ऊंचाई पर होती है - इस बात के प्रमाण हैं कि मेसोस्फीयर में, 50 से 80 किलोमीटर की ऊंचाई पर, ओजोन गठन की प्रक्रिया पहले से ही देखी जा चुकी है, जो समताप मंडल में जारी है (15 से)। 50 किमी तक) और क्षोभमंडल में (15 किमी तक)। उसी समय, वायुमंडल की ऊपरी परतें, विशेष रूप से मेसोस्फीयर, शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण के इतने मजबूत प्रभाव के अधीन होती हैं कि वायुमंडल को बनाने वाली सभी गैसों के अणु आयनित और क्षय हो जाते हैं। ओजोन जो अभी-अभी वहां बना है, वह विघटित नहीं हो सकता है, खासकर जब से इसके लिए लगभग उतनी ही ऊर्जा की आवश्यकता होती है जितनी ऑक्सीजन के अणुओं के लिए होती है। फिर भी, यह पूरी तरह से नष्ट नहीं हुआ है - ओजोन का हिस्सा, जो हवा से 1.62 गुना भारी है, वायुमंडल की निचली परतों में 20-25 किलोमीटर की ऊंचाई तक उतरता है, जहां वातावरण का घनत्व (लगभग 100 ग्राम / मी) 3) इसे संतुलन की स्थिति में होने की अनुमति देता है। वहां, ओजोन अणु बढ़ी हुई सांद्रता की एक परत बनाते हैं। सामान्य वायुमंडलीय दबाव में ओजोन परत की मोटाई 3-4 मिलीमीटर होगी। यह कल्पना करना व्यावहारिक रूप से असंभव है कि अगर पराबैंगनी विकिरण की लगभग सभी ऊर्जा को वास्तव में अवशोषित कर लिया जाए तो इतनी पतली परत को किस उच्च तापमान पर गर्म करना होगा।

20-25 किलोमीटर से नीचे की ऊंचाई पर, ओजोन संश्लेषण जारी है, जैसा कि पृथ्वी की सतह पर 34 किलोमीटर से 293 एनएम की ऊंचाई पर 280 एनएम से पराबैंगनी विकिरण की तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन से प्रमाणित है। परिणामी ओजोन ऊपर उठने में असमर्थ होने के कारण क्षोभमंडल में बना रहता है। यह सर्दियों में सतह परत की हवा में 2 . तक के स्तर पर निरंतर ओजोन सामग्री को निर्धारित करता है . 10 -6%। गर्मियों में, ओजोन सांद्रता 3-4 गुना अधिक होती है, जाहिरा तौर पर बिजली के निर्वहन के दौरान ओजोन के अतिरिक्त गठन के कारण।

इस प्रकार, पृथ्वी पर सभी जीवन कठोर पराबैंगनी विकिरण से वातावरण की ऑक्सीजन की रक्षा करते हैं, जबकि ओजोन इस प्रक्रिया का केवल एक उपोत्पाद बन जाता है।

जब सितंबर-अक्टूबर में और आर्कटिक के ऊपर ओजोन परत में "छेद" की उपस्थिति की खोज की गई - लगभग जनवरी-मार्च में, ओजोन के सुरक्षात्मक गुणों के बारे में परिकल्पना की विश्वसनीयता और इसके विनाश के बारे में संदेह पैदा हुआ। औद्योगिक उत्सर्जन, क्योंकि न तो अंटार्कटिका में और न ही उत्तरी ध्रुव पर कोई उत्पादन नहीं है।

प्रस्तावित परिकल्पना के दृष्टिकोण से, ओजोन परत में "छिद्रों" की उपस्थिति की मौसमीता को इस तथ्य से समझाया गया है कि अंटार्कटिका के ऊपर गर्मियों और शरद ऋतु में और उत्तरी ध्रुव पर सर्दियों और वसंत में, पृथ्वी का वातावरण व्यावहारिक रूप से उजागर नहीं होता है। पराबैंगनी विकिरण के लिए। इन अवधियों के दौरान पृथ्वी के ध्रुव "छाया" में होते हैं, उनके ऊपर ओजोन के निर्माण के लिए आवश्यक ऊर्जा का कोई स्रोत नहीं होता है।

साहित्य

मित्रा एस.के. ऊपरी वातावरण।- एम।, 1955।
प्रोकोफीवा I. A. वायुमंडलीय ओजोन. - एम।; एल।, 1951।

वातावरण(ग्रीक एटमॉस से - स्टीम और स्पैरिया - बॉल) - पृथ्वी का वायु खोल, इसके साथ घूमता है। वायुमंडल का विकास हमारे ग्रह पर होने वाली भूवैज्ञानिक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीवित जीवों की गतिविधियों के साथ निकटता से जुड़ा हुआ था।

वायुमंडल की निचली सीमा पृथ्वी की सतह से मेल खाती है, क्योंकि हवा मिट्टी के सबसे छोटे छिद्रों में प्रवेश करती है और पानी में भी घुल जाती है।

2000-3000 किमी की ऊंचाई पर ऊपरी सीमा धीरे-धीरे बाहरी अंतरिक्ष में चली जाती है।

ऑक्सीजन युक्त वातावरण पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाता है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग मनुष्यों, जानवरों और पौधों द्वारा सांस लेने की प्रक्रिया में किया जाता है।

यदि वायुमण्डल न होता तो पृथ्वी चन्द्रमा के समान शान्त होती। आखिरकार, ध्वनि वायु कणों का कंपन है। आकाश के नीले रंग की व्याख्या इस तथ्य से की जाती है कि सूर्य की किरणें, वातावरण से होकर गुजरती हैं, जैसे कि एक लेंस के माध्यम से, उनके घटक रंगों में विघटित हो जाती हैं। ऐसे में नीले और नीले रंग की किरणें सबसे ज्यादा बिखरती हैं।

वायुमंडल सूर्य से अधिकांश पराबैंगनी विकिरण को बरकरार रखता है, जिसका जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। यह पृथ्वी की सतह पर गर्मी भी रखता है, हमारे ग्रह को ठंडा होने से रोकता है।

वायुमंडल की संरचना

वातावरण में कई परतों को अलग किया जा सकता है, घनत्व और घनत्व में भिन्नता (चित्र 1)।

क्षोभ मंडल

क्षोभ मंडल- वायुमंडल की सबसे निचली परत, जिसकी ध्रुवों के ऊपर मोटाई 8-10 किमी, समशीतोष्ण अक्षांशों में - 10-12 किमी और भूमध्य रेखा के ऊपर - 16-18 किमी है।

चावल। 1. पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना

क्षोभमंडल में हवा को पृथ्वी की सतह से, यानी जमीन और पानी से गर्म किया जाता है। इसलिए, इस परत में हवा का तापमान प्रत्येक 100 मीटर के लिए औसतन 0.6 डिग्री सेल्सियस की ऊंचाई के साथ कम हो जाता है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर, यह -55 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इसी समय, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर भूमध्य रेखा के क्षेत्र में, हवा का तापमान -70 ° है, और उत्तरी ध्रुव के क्षेत्र में -65 ° С है।

वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% क्षोभमंडल में केंद्रित है, लगभग सभी जल वाष्प स्थित हैं, गरज, तूफान, बादल और वर्षा होती है, और ऊर्ध्वाधर (संवहन) और क्षैतिज (हवा) वायु गति होती है।

हम कह सकते हैं कि मौसम मुख्य रूप से क्षोभमंडल में बनता है।

स्ट्रैटोस्फियर

स्ट्रैटोस्फियर- क्षोभमंडल के ऊपर 8 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की परत। इस परत में आकाश का रंग बैंगनी दिखाई देता है, जिसकी व्याख्या वायु के विरलण से होती है, जिसके कारण सूर्य की किरणें लगभग बिखरती नहीं हैं।

समताप मंडल में वायुमंडल के द्रव्यमान का 20% भाग होता है। इस परत में हवा दुर्लभ है, व्यावहारिक रूप से कोई जल वाष्प नहीं है, और इसलिए बादल और वर्षा लगभग नहीं बनते हैं। हालाँकि, समताप मंडल में स्थिर वायु धाराएँ देखी जाती हैं, जिनकी गति 300 किमी / घंटा तक पहुँच जाती है।

यह परत केंद्रित है ओजोन(ओजोन स्क्रीन, ओजोनोस्फीयर), एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है, उन्हें पृथ्वी पर जाने से रोकती है और इस तरह हमारे ग्रह पर रहने वाले जीवों की रक्षा करती है। ओजोन के कारण समताप मंडल की ऊपरी सीमा पर हवा का तापमान -50 से 4-55 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है।

मेसोस्फीयर और समताप मंडल के बीच एक संक्रमणकालीन क्षेत्र है - समताप मंडल।

मीसोस्फीयर

मीसोस्फीयर- 50-80 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की एक परत। यहां हवा का घनत्व पृथ्वी की सतह से 200 गुना कम है। मध्यमंडल में आकाश का रंग काला दिखाई देता है, दिन के समय तारे दिखाई देते हैं। हवा का तापमान -75 (-90) डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है।

80 किमी की ऊंचाई पर शुरू होता है बाह्य वायुमंडल।इस परत में हवा का तापमान 250 मीटर की ऊंचाई तक तेजी से बढ़ता है, और फिर स्थिर हो जाता है: 150 किमी की ऊंचाई पर यह 220-240 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है; 500-600 किमी की ऊंचाई पर यह 1500 डिग्री सेल्सियस से अधिक है।

मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर में, कॉस्मिक किरणों की क्रिया के तहत, गैस के अणु परमाणुओं के आवेशित (आयनित) कणों में टूट जाते हैं, इसलिए वायुमंडल के इस हिस्से को कहा जाता है योण क्षेत्र- 50 से 1000 किमी की ऊंचाई पर स्थित बहुत दुर्लभ हवा की एक परत, जिसमें मुख्य रूप से आयनित ऑक्सीजन परमाणु, नाइट्रिक ऑक्साइड अणु और मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस परत की विशेषता उच्च विद्युतीकरण है, और लंबी और मध्यम रेडियो तरंगें इससे परावर्तित होती हैं, जैसे कि दर्पण से।

आयनमंडल में होते हैं औरोरस- सूर्य से उड़ने वाले विद्युत आवेशित कणों के प्रभाव में विरल गैसों की चमक - और चुंबकीय क्षेत्र के तेज उतार-चढ़ाव देखे जाते हैं।

बहिर्मंडल

बहिर्मंडल- वातावरण की बाहरी परत, 1000 किमी से ऊपर स्थित है। इस परत को प्रकीर्णन क्षेत्र भी कहा जाता है, क्योंकि गैस के कण यहां तेज गति से चलते हैं और बाहरी अंतरिक्ष में बिखर सकते हैं।

वायुमंडल की संरचना

वायुमंडल नाइट्रोजन (78.08%), ऑक्सीजन (20.95%), कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%), आर्गन (0.93%), हीलियम, नियॉन, क्सीनन, क्रिप्टन (0.01%) की एक छोटी मात्रा से युक्त गैसों का मिश्रण है। ओजोन और अन्य गैसें, लेकिन उनकी सामग्री नगण्य है (तालिका 1)। पृथ्वी की वायु की आधुनिक संरचना एक सौ मिलियन वर्ष पहले स्थापित की गई थी, लेकिन मानव उत्पादन गतिविधि में तेजी से वृद्धि ने इसके परिवर्तन को जन्म दिया। वर्तमान में, CO2 की मात्रा में लगभग 10-12% की वृद्धि हुई है।

वातावरण बनाने वाली गैसें विभिन्न प्रकार की कार्यात्मक भूमिकाएँ निभाती हैं। हालांकि, इन गैसों का मुख्य महत्व मुख्य रूप से इस तथ्य से निर्धारित होता है कि वे बहुत दृढ़ता से उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इस प्रकार पृथ्वी की सतह और वायुमंडल के तापमान शासन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं।

तालिका नंबर एक। रासायनिक संरचनापृथ्वी की सतह के पास शुष्क वायुमंडलीय हवा

नाइट्रोजन,वातावरण में सबसे आम गैस, रासायनिक रूप से कम सक्रिय।

ऑक्सीजननाइट्रोजन के विपरीत, रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय तत्व है। ऑक्सीजन का विशिष्ट कार्य ऑक्सीकरण है कार्बनिक पदार्थज्वालामुखियों द्वारा वायुमंडल में उत्सर्जित विषमपोषी जीव, चट्टानें और अंडरऑक्सीडाइज्ड गैसें। ऑक्सीजन के बिना, मृत कार्बनिक पदार्थों का अपघटन नहीं होगा।

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका असाधारण रूप से महान है। यह दहन, जीवित जीवों के श्वसन, क्षय की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप वातावरण में प्रवेश करता है और सबसे पहले, मुख्य है निर्माण सामग्रीप्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए। इसके अलावा, शॉर्ट-वेव सौर विकिरण को प्रसारित करने और थर्मल लॉन्ग-वेव विकिरण के हिस्से को अवशोषित करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की संपत्ति का बहुत महत्व है, जो तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करेगा, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी।

वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर प्रभाव, विशेष रूप से समताप मंडल के ऊष्मीय शासन पर, द्वारा भी लगाया जाता है ओजोन।यह गैस सौर पराबैंगनी विकिरण के प्राकृतिक अवशोषक के रूप में कार्य करती है, और सौर विकिरण के अवशोषण से वायु तापन होता है। वायुमंडल में कुल ओजोन सामग्री का औसत मासिक मान क्षेत्र के अक्षांश और मौसम के आधार पर 0.23-0.52 सेमी (यह जमीन के दबाव और तापमान पर ओजोन परत की मोटाई है) के आधार पर भिन्न होता है। भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक ओजोन की मात्रा में वृद्धि हुई है और पतझड़ में न्यूनतम और वसंत में अधिकतम के साथ वार्षिक भिन्नता है।

वातावरण की एक विशिष्ट संपत्ति को यह तथ्य कहा जा सकता है कि मुख्य गैसों (नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन) की सामग्री ऊंचाई के साथ थोड़ा बदल जाती है: वातावरण में 65 किमी की ऊंचाई पर, नाइट्रोजन की सामग्री 86%, ऑक्सीजन - 19, आर्गन - 0.91, 95 किमी की ऊँचाई पर - नाइट्रोजन 77, ऑक्सीजन - 21.3, आर्गन - 0.82%। इसके मिश्रण से वायुमंडलीय वायु के ऊर्ध्व तथा क्षैतिज संघटन की स्थिरता बनी रहती है।

गैसों के अलावा, वायु में होता है भापऔर ठोस कणों।उत्तरार्द्ध में प्राकृतिक और कृत्रिम (मानवजनित) दोनों मूल हो सकते हैं। ये फूल पराग, छोटे नमक क्रिस्टल, सड़क की धूल, एरोसोल अशुद्धियाँ हैं। जब सूरज की किरणें खिड़की में प्रवेश करती हैं, तो उन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है।

शहरों और बड़े औद्योगिक केंद्रों की हवा में विशेष रूप से कई पार्टिकुलेट मैटर हैं, जहां हानिकारक गैसों के उत्सर्जन और ईंधन के दहन के दौरान बनने वाली उनकी अशुद्धियों को एरोसोल में जोड़ा जाता है।

वायुमंडल में एरोसोल की सांद्रता हवा की पारदर्शिता को निर्धारित करती है, जो पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सौर विकिरण को प्रभावित करती है। सबसे बड़े एरोसोल संघनन नाभिक हैं (अक्षांश से। संघनन- संघनन, मोटा होना) - जल वाष्प को पानी की बूंदों में बदलने में योगदान देता है।

जल वाष्प का मूल्य मुख्य रूप से इस तथ्य से निर्धारित होता है कि यह पृथ्वी की सतह के दीर्घ-तरंग तापीय विकिरण में देरी करता है; बड़े और छोटे नमी चक्रों की मुख्य कड़ी का प्रतिनिधित्व करता है; पानी के बिस्तर संघनित होने पर हवा का तापमान बढ़ाता है।

वायुमंडल में जलवाष्प की मात्रा समय और स्थान के अनुसार बदलती रहती है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह के पास जल वाष्प की सांद्रता उष्णकटिबंधीय में 3% से लेकर अंटार्कटिका में 2-10 (15)% तक होती है।

समशीतोष्ण अक्षांशों में वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर स्तंभ में जल वाष्प की औसत सामग्री लगभग 1.6-1.7 सेमी (संघनित जल वाष्प की एक परत में इतनी मोटाई होगी)। वायुमंडल की विभिन्न परतों में जल वाष्प के बारे में जानकारी विरोधाभासी है। उदाहरण के लिए, यह मान लिया गया था कि 20 से 30 किमी की ऊंचाई पर, विशिष्ट आर्द्रता ऊंचाई के साथ दृढ़ता से बढ़ जाती है। हालांकि, बाद के माप समताप मंडल की अधिक शुष्कता का संकेत देते हैं। जाहिर है, समताप मंडल में विशिष्ट आर्द्रता ऊंचाई पर बहुत कम निर्भर करती है और मात्रा 2-4 मिलीग्राम/किलोग्राम होती है।

क्षोभमंडल में जल वाष्प सामग्री की परिवर्तनशीलता वाष्पीकरण, संघनन और क्षैतिज परिवहन की बातचीत से निर्धारित होती है। जलवाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा, ओलावृष्टि और हिमपात के रूप में अवक्षेपण होता है।

पानी के चरण संक्रमण की प्रक्रियाएं मुख्य रूप से क्षोभमंडल में आगे बढ़ती हैं, यही कारण है कि समताप मंडल में बादल (20-30 किमी की ऊंचाई पर) और मेसोस्फीयर (मेसोपॉज के पास), जिन्हें मदर-ऑफ-पर्ल और सिल्वर कहा जाता है, अपेक्षाकृत कम ही देखे जाते हैं। , जबकि ट्रोपोस्फेरिक बादल अक्सर पूरी पृथ्वी की सतह के लगभग 50% को कवर करते हैं।

हवा में निहित जल वाष्प की मात्रा हवा के तापमान पर निर्भर करती है।

-20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा के 1 मीटर 3 में 1 ग्राम से अधिक पानी नहीं हो सकता है; 0 डिग्री सेल्सियस पर - 5 ग्राम से अधिक नहीं; +10 डिग्री सेल्सियस पर - 9 ग्राम से अधिक नहीं; +30 डिग्री सेल्सियस पर - 30 ग्राम से अधिक पानी नहीं।

निष्कर्ष:हवा का तापमान जितना अधिक होगा, उसमें उतनी ही अधिक जलवाष्प हो सकती है।

हवा हो सकती है धनीऔर संतृप्त नहींभाप। तो, अगर +30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 मीटर 3 हवा में 15 ग्राम जल वाष्प होता है, तो हवा जल वाष्प से संतृप्त नहीं होती है; अगर 30 ग्राम - संतृप्त।

पूर्ण आर्द्रता- यह वायु के 1 मीटर 3 में निहित जल वाष्प की मात्रा है। इसे ग्राम में व्यक्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि वे कहते हैं "पूर्ण आर्द्रता 15 है", तो इसका मतलब है कि 1 एमएल में 15 ग्राम जल वाष्प होता है।

सापेक्षिक आर्द्रता- यह 1 मीटर 3 हवा में जल वाष्प की वास्तविक सामग्री का अनुपात (प्रतिशत में) जल वाष्प की मात्रा के लिए है जो किसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर एल में समाहित हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि मौसम रिपोर्ट के प्रसारण के दौरान रेडियो ने बताया कि सापेक्ष आर्द्रता 70% है, तो इसका मतलब है कि हवा में 70% जल वाष्प होता है जिसे वह किसी दिए गए तापमान पर धारण कर सकता है।

हवा की सापेक्षिक आर्द्रता जितनी अधिक होगी, t. हवा संतृप्ति के जितनी करीब होगी, उसके गिरने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।

भूमध्यरेखीय क्षेत्र में हमेशा उच्च (90% तक) सापेक्ष वायु आर्द्रता देखी जाती है, क्योंकि तपिशहवा और महासागरों की सतह से एक बड़ा वाष्पीकरण होता है। वही उच्च सापेक्ष आर्द्रता ध्रुवीय क्षेत्रों में भी होती है, लेकिन केवल इसलिए कि कम तापमान पर यह भी नहीं होती है एक बड़ी संख्या कीजल वाष्प हवा को संतृप्त या संतृप्ति के करीब बनाता है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, सापेक्ष आर्द्रता मौसमी रूप से भिन्न होती है - यह सर्दियों में अधिक और गर्मियों में कम होती है।

रेगिस्तान में हवा की सापेक्षिक आर्द्रता विशेष रूप से कम होती है: 1 मीटर 1 हवा में किसी दिए गए तापमान पर संभव जल वाष्प की मात्रा से दो से तीन गुना कम होता है।

सापेक्षिक आर्द्रता को मापने के लिए, एक हाइग्रोमीटर का उपयोग किया जाता है (ग्रीक हाइग्रोस से - गीला और मेट्रेको - मैं मापता हूं)।

ठंडा होने पर, संतृप्त हवा अपने आप में जल वाष्प की समान मात्रा को बरकरार नहीं रख सकती है, यह कोहरे की बूंदों में बदलकर गाढ़ा (संघनित) हो जाती है। गर्मियों में एक स्पष्ट ठंडी रात में कोहरा देखा जा सकता है।

बादलों- यह वही कोहरा है, केवल यह पृथ्वी की सतह पर नहीं, बल्कि एक निश्चित ऊंचाई पर बनता है। जैसे ही हवा ऊपर उठती है, वह ठंडी हो जाती है और उसमें मौजूद जलवाष्प संघनित हो जाता है। परिणामस्वरूप पानी की छोटी-छोटी बूंदें बादल बनाती हैं।

बादलों के निर्माण में शामिल कणिका तत्वक्षोभमंडल में निलंबित।

बादलों का एक अलग आकार हो सकता है, जो उनके गठन की स्थितियों पर निर्भर करता है (तालिका 14)।

सबसे कम और सबसे भारी बादल स्ट्रैटस हैं। वे पृथ्वी की सतह से 2 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं। 2 से 8 किमी की ऊंचाई पर अधिक सुरम्य मेघपुंज बादल देखे जा सकते हैं। सबसे ऊंचे और सबसे हल्के सिरस बादल हैं। वे पृथ्वी की सतह से 8 से 18 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं।

वायुमंडलीय सुरक्षा

मुख्य स्रोत औद्योगिक उद्यम और ऑटोमोबाइल हैं। पर बड़े शहरमुख्य परिवहन मार्गों में गैस संदूषण की समस्या बहुत विकट है। इसीलिए बहुतों में मुख्य शहरहमारे देश सहित दुनिया भर में, कार निकास गैसों की विषाक्तता के पर्यावरण नियंत्रण की शुरुआत की। विशेषज्ञों द्वारा दायर किया गया, हवा में धुआं और धूल प्रवाह को आधा कर सकते हैं सौर ऊर्जापृथ्वी की सतह पर, जिससे प्राकृतिक परिस्थितियों में परिवर्तन होगा।

समताप मंडल - 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की एक परत। समताप मंडल की मुख्य विशेषता इसमें ओजोन (O3) की बढ़ी हुई मात्रा है। 10 किमी की ऊंचाई और 60 किमी से अधिक की ऊंचाई तक, ओजोन लगभग अनुपस्थित है, और इसकी उच्चतम सांद्रता 20-30 किमी की ऊंचाई पर पाई जाती है, जिसे ओजोन परत कहा जाता है। विभिन्न अक्षांशों में ओजोन परत अलग-अलग ऊंचाई पर स्थित है, अर्थात्: उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 25 - 30 किमी की ऊंचाई पर, समशीतोष्ण में - 20 - 25 किमी, ध्रुवीय में - 15 - 20 किमी। ओजोन परत का निर्माण और रखरखाव ऑक्सीजन अणुओं (O2) के साथ पराबैंगनी सौर विकिरण की संयुक्त बातचीत से होता है, जो परमाणुओं में अलग हो जाता है और फिर ओजोन (O3) बनाने के लिए अन्य O2 अणुओं के साथ पुनर्संयोजन करता है।

ओजोन सांद्रता (लगभग 8 मिली/मी³) के साथ ओजोन परत सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है और इस विकिरण के खिलाफ एक विश्वसनीय ढाल के रूप में कार्य करती है, जो पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए हानिकारक है। इसलिए, ओजोन परत के लिए धन्यवाद, पृथ्वी पर जीवन का उदय हुआ। यदि वायुमंडल में ओजोन की पूरी परत को दबाव में संकुचित किया जाता और पृथ्वी की सतह पर केंद्रित किया जाता, तो केवल 3 मिमी मोटी एक फिल्म बनती। हालांकि, इतनी कम मोटाई की ओजोन फिल्म खतरनाक पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करके पृथ्वी की मज़बूती से रक्षा करती है। जब सौर ऊर्जा को ओजोन परत द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो वातावरण का तापमान बढ़ जाता है, जिसका अर्थ है कि ओजोन परत वातावरण में तापीय ऊर्जा का एक प्रकार का भंडार है। इसके अलावा, ओजोन पृथ्वी के विकिरण के लगभग 20% को रोकता है, जिससे वातावरण गर्म होता है।

ब्रह्मांडीय विकिरण

ओजोन ब्रह्मांडीय विकिरण की कठोरता को नियंत्रित करता है, और अगर ओजोन की थोड़ी मात्रा भी नष्ट हो जाती है, तो विकिरण की कठोरता तेजी से बढ़ जाती है, और इससे पृथ्वी की जीवित दुनिया में परिवर्तन होता है।

ओजोन एक सक्रिय गैस है जो मानव शरीर पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। पृथ्वी की सतह के पास वायुमंडल के निचले हिस्से में ओजोन की सांद्रता नगण्य है, इसलिए यह मनुष्यों को नुकसान नहीं पहुंचाता है। हालांकि, बड़े शहरों में जहां भारी मोटर यातायात होता है, कार निकास गैसों के फोटोकैमिकल परिवर्तनों के परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ओजोन बनता है। यह सिद्ध हो चुका है कि ओजोन की कम सांद्रता या इसकी अनुपस्थिति मानवता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है और कैंसर की ओर ले जाती है।

वैज्ञानिक सिद्धांत

वैज्ञानिक सिद्धांत के अनुसार हाल ही में वातावरण में ओजोन परत का विनाश हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप ओजोन छिद्र दिखाई देते हैं, अर्थात्। हमारे ग्रह की ओजोन परत में ओजोन की सांद्रता कम हो जाती है। ओजोन परत का पतला होना मानवजनित और के विभिन्न यौगिकों के साथ प्रतिक्रियाओं में ओजोन अणुओं के विनाश के कारण है प्राकृतिक उत्पत्ति, अर्थात् जब क्लोरीन- और ब्रोमीन युक्त फ़्रीऑन के साथ-साथ सरल पदार्थों (हाइड्रोजन, क्लोरीन, ऑक्सीजन, ब्रोमीन परमाणु) के साथ जोड़ा जाता है।

1985 में, वैज्ञानिकों ने दक्षिणी ध्रुव पर एक ओजोन छिद्र की खोज की, अर्थात। अंटार्कटिक वसंत के दौरान वायुमंडलीय ओजोन का स्तर सामान्य से काफी नीचे था। इस तरह के बदलाव हर साल एक ही समय में दोहराए जाते थे, लेकिन वार्मिंग के साथ, छेद कड़ा हो गया था। आर्कटिक वसंत के दौरान उत्तरी ध्रुव पर इसी तरह के छेद दिखाई दिए।

संबंधित सामग्री:

ओजोन स्क्रीन लगभग 20 - 25 किमी की ऊंचाई पर ओजोन अणुओं की उच्चतम सांद्रता के साथ वायुमंडल की एक परत है, जो कठोर पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है, जो जीवों के लिए घातक है। यानी विनाश वातावरण के मानवजनित प्रदूषण के परिणामस्वरूप, यह सभी जीवित चीजों के लिए और सबसे बढ़कर मनुष्यों के लिए खतरा बन गया है।
ओजोन स्क्रीन (ओजोनोस्फीयर) समताप मंडल के भीतर वायुमंडल की एक परत है, जो पृथ्वी की सतह से अलग-अलग ऊंचाई पर स्थित है और 22 - 26 किमी की ऊंचाई पर ओजोन का उच्चतम घनत्व (अणुओं की सांद्रता) है।
ओजोन परत वायुमंडल का वह भाग है जहां ओजोन कम सांद्रता में पाया जाता है।
फसल उत्पादों में नाइट्रेट की मात्रा। ओजोन स्क्रीन का विनाश नाइट्रिक ऑक्साइड से जुड़ा है, जो अन्य ऑक्साइड के गठन के स्रोत के रूप में कार्य करता है जो ओजोन अणुओं के अपघटन की फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
ओजोन स्क्रीन के उद्भव, जिसने बाहरी अंतरिक्ष में रासायनिक रूप से सक्रिय विकिरण से पृथ्वी की सतह को घेर लिया, ने नाटकीय रूप से जीवित पदार्थ के विकास के पाठ्यक्रम को बदल दिया। प्रोटोबायोस्फीयर (प्राथमिक जीवमंडल) की स्थितियों के तहत, उत्परिवर्तजन का एक बहुत ही तीव्र चरित्र था: जीवित पदार्थों के सभी नए रूप तेजी से उत्पन्न हुए और विभिन्न तरीकों से भिन्न हुए, और जीन पूल तेजी से जमा हुए।
ओजोनोस्फीयर (ओजोन स्क्रीन), जो जीवमंडल के ऊपर स्थित है, 20 से 35 किमी की परत में, पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, जो जीवमंडल के जीवित प्राणियों के लिए घातक है, ऑक्सीजन के कारण बनता है, जो मूल रूप से बायोजेनिक है, अर्थात। पृथ्वी के जीवित पदार्थ द्वारा भी बनाया गया है। हालांकि, भले ही जीवित पदार्थ इन परतों में बीजाणुओं या एरोप्लांकटन के रूप में प्रवेश करते हैं, लेकिन यह उनमें प्रजनन नहीं करता है और इसकी एकाग्रता नगण्य है। ध्यान दें कि, पृथ्वी के इस खोल में और उससे भी अधिक, अंतरिक्ष में प्रवेश करते हुए, एक व्यक्ति अपने साथ अंतरिक्ष यान में ले जाता है, जैसे कि यह जीवमंडल का एक टुकड़ा था, अर्थात। संपूर्ण जीवन समर्थन प्रणाली।
हमें बताएं कि ओजोन स्क्रीन कैसे बनती है और इसके विनाश का कारण क्या है।
बायोस्फीयर ओजोन स्क्रीन से जगह घेरता है, जहां बैक्टीरिया और कवक के बीजाणु 20 किमी की ऊंचाई पर, पृथ्वी की सतह के नीचे 3 किमी से अधिक की गहराई तक और समुद्र तल के नीचे लगभग 2 किमी तक होते हैं। वहाँ, तेल क्षेत्रों के पानी में अवायवीय जीवाणु पाए जाते हैं। बायोमास की सबसे बड़ी सांद्रता भू-मंडल की सीमाओं पर केंद्रित है, अर्थात। समुद्र के तटीय और सतही जल में और भूमि की सतह पर। यह इस तथ्य के कारण है कि जीवमंडल का ऊर्जा स्रोत है सूरज की रोशनी, और ऑटोट्रॉफ़िक, और उनके बाद हेटरोट्रॉफ़िक जीव, मुख्य रूप से उन जगहों पर निवास करते हैं जहां सौर विकिरण सबसे तीव्र होता है।
मनुष्यों और कई जानवरों के लिए ओजोन स्क्रीन की कमी का सबसे खतरनाक परिणाम त्वचा कैंसर और आंखों के मोतियाबिंद की संख्या में वृद्धि है। बदले में, यह, संयुक्त राष्ट्र के आधिकारिक आंकड़ों के अनुसार, दुनिया में मोतियाबिंद के 100 हजार नए मामलों और त्वचा कैंसर के 10 हजार मामलों के साथ-साथ मनुष्यों और जानवरों दोनों में प्रतिरक्षा में कमी की ओर जाता है।
पर्यावरण निषेध की दीवार, जो वैश्विक स्तर पर पहुंच गई है (ओजोन स्क्रीन का विनाश, वर्षा का अम्लीकरण, जलवायु परिवर्तन, और इसी तरह), सामाजिक विकास का एकमात्र कारक नहीं निकला। उसी समय और समानांतर में, आर्थिक संरचना बदल गई।
अंटार्कटिका के भीतर ओजोन छिद्र की गतिकी (एन.एफ. रेइमर्स के अनुसार, 1990 (बिना छायांकन के अंतरिक्ष। ओजोन स्क्रीन की कमी के परिणाम जो मनुष्यों और कई जानवरों के लिए बेहद खतरनाक हैं, त्वचा के कैंसर और मोतियाबिंद की संख्या में वृद्धि कर रहे हैं) आँखें। बदले में, यह, संयुक्त राष्ट्र के अनुसार, दुनिया में मोतियाबिंद के 100 हजार नए मामलों और त्वचा कैंसर के 10 हजार मामलों के साथ-साथ मनुष्यों और जानवरों दोनों में प्रतिरक्षा में कमी की ओर जाता है। .
लगभग यही बात फ्रीन्स के उत्पादन में वृद्धि, ग्रह के ओजोन स्क्रीन पर उनके प्रभाव के साथ हुई।
हम पहले ही कह चुके हैं कि जीवन संरक्षित है क्योंकि ग्रह के चारों ओर एक ओजोन ढाल बन गई है, जो जीवमंडल को घातक पराबैंगनी किरणों से बचाती है। लेकिन हाल के दशकों में, सुरक्षात्मक परत में ओजोन सामग्री में कमी देखी गई है।

प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, वातावरण में अधिक से अधिक ऑक्सीजन दिखाई देने लगी, और ग्रह के चारों ओर एक ओजोन स्क्रीन बन गई, जो सूर्य के हानिकारक पराबैंगनी विकिरण और लघु-तरंग ब्रह्मांडीय विकिरण से जीवों के लिए एक विश्वसनीय सुरक्षा बन गई। उनके संरक्षण में, जीवन फलने-फूलने लगा: समुद्र की सतह की परतों में, पानी में निलंबित पौधे (फाइटोप्लांकटन) विकसित होने लगे, ऑक्सीजन छोड़ते हुए। महासागर-एन-ए से, जैविक जीवन भूमि पर चला गया; पहले जीवित प्राणियों ने लगभग 400 मिलियन वर्ष पहले पृथ्वी को आबाद करना शुरू किया था। पृथ्वी पर विकसित होने वाले और प्रकाश संश्लेषण (पौधों) में सक्षम जीवों ने वायुमंडल में ऑक्सीजन के प्रवाह को और बढ़ा दिया है। ऐसा माना जाता है कि वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा को अपने वर्तमान स्तर तक पहुंचने में कम से कम आधा अरब साल लग गए, जो लगभग 50 मिलियन वर्षों से नहीं बदला है।
लेकिन ऐसी उड़ानों की उच्च लागत ने सुपरसोनिक परिवहन के विकास को इतना धीमा कर दिया है कि अब वे ओजोन ढाल के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा नहीं करते हैं।
पूरे जीवमंडल के बारे में या व्यक्तिगत बायोस्फेरिक प्रक्रियाओं, विशेष रूप से, जलवायु परिवर्तन, ओजोन स्क्रीन की स्थिति आदि के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए वैश्विक निगरानी की जाती है। वैश्विक निगरानी के विशिष्ट लक्ष्य, साथ ही इसके उद्देश्य, विभिन्न अंतरराष्ट्रीय समझौतों और घोषणाओं के ढांचे के भीतर अंतर्राष्ट्रीय सहयोग के दौरान निर्धारित किए जाते हैं।
वैश्विक निगरानी - सामान्य प्रक्रियाओं और घटनाओं की निगरानी, ​​जिसमें जीवमंडल पर मानवजनित प्रभाव शामिल हैं, और उभरती चरम स्थितियों की चेतावनी, जैसे कि ग्रह की ओजोन स्क्रीन का कमजोर होना, और पृथ्वी के पारिस्थितिकी तंत्र में अन्य घटनाएं।
स्पेक्ट्रम (पराबैंगनी सी) के इस हिस्से का सबसे छोटा तरंग दैर्ध्य (200 - 280 एनएम) क्षेत्र त्वचा द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित होता है; खतरे के संदर्भ में, यूवी-सी जेटी-किरणों के करीब है, लेकिन ओजोन परत द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित कर लिया गया है।
भूमि पर पौधों का उद्भव, जाहिरा तौर पर, आधुनिक के लगभग 10% वातावरण में ऑक्सीजन सामग्री की उपलब्धि से जुड़ा था। अब ओजोन ढाल कम से कम आंशिक रूप से जीवों को पराबैंगनी विकिरण से बचाने में सक्षम थी।
पृथ्वी की ओजोन स्क्रीन के विनाश के साथ कई खतरनाक खुलासे और छिपे हुए हैं नकारात्मक प्रभावप्रति व्यक्ति और वन्यजीव.
क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर, ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन से ओजोन का निर्माण होता है। नतीजतन, ओजोन स्क्रीन, जो जीवन को घातक विकिरण से बचाती है, वह भी जीवित पदार्थ की गतिविधि का ही परिणाम है।
प्राकृतिक परिस्थितियाँ प्रत्यक्ष रूप से भौतिक उत्पादन और गैर-उत्पादन में शामिल नहीं होती हैं। पृथ्वी, ग्रह की ओजोन स्क्रीन, अंतरिक्ष से सभी जीवन की रक्षा करती है। बहुत स्वाभाविक परिस्थितियांउत्पादन के विकास के साथ, बल संसाधनों की श्रेणी में चले जाते हैं, इसलिए इन अवधारणाओं के बीच की सीमा सशर्त है।
जीवमंडल की निचली सीमा भूमि पर 3 किमी की गहराई और समुद्र तल से 2 किमी नीचे चलती है। ऊपरी सीमा ओजोन स्क्रीन है, जिसके ऊपर सूर्य का यूवी विकिरण जैविक जीवन को नियंत्रित करता है। जैविक जीवन का आधार कार्बन है।
इस गहराई पर तेल वाले पानी में सूक्ष्मजीव पाए गए। ऊपरी सीमा सुरक्षात्मक ओजोन स्क्रीन है, जो पृथ्वी पर जीवित जीवों को पराबैंगनी किरणों के हानिकारक प्रभावों से बचाती है। मनुष्य भी जीवमंडल से संबंधित है।
पृथ्वी की सतह से 22 - 25 किमी की ऊंचाई पर उच्चतम ओजोन घनत्व के साथ समताप मंडल में एक परत के रूप में ओजोनोस्फीयर के अवधारण के तंत्र क्या हैं, यह अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। यदि ओजोन स्क्रीन पर मानव प्रभाव रसायनों द्वारा सीमित है, तो ओजोनोस्फीयर को विनाश से बचाने के लिए क्लोरोफ्लोरोकार्बन और इसके लिए खतरनाक अन्य रासायनिक एजेंटों को प्रतिबंधित करके काफी यथार्थवादी है। यदि ओजोनोस्फीयर का पतला होना पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन से जुड़ा है, जैसा कि कुछ शोधकर्ताओं का सुझाव है, तो इस परिवर्तन के कारणों को स्थापित करना आवश्यक है।
वास्तव में, जैसा कि हम देखते हैं, भौगोलिक खोल में पृथ्वी की पपड़ी, वायुमंडल, जलमंडल और जीवमंडल शामिल हैं। भौगोलिक खोल की सीमाएं ऊपर से ओजोन स्क्रीन द्वारा निर्धारित की जाती हैं, और नीचे से - पृथ्वी की पपड़ी: महाद्वीपों के नीचे 30 - 40 किमी की गहराई पर (पहाड़ों के नीचे - 70 - 80 किमी तक), और महासागरों के नीचे - 5 - 8 किमी।
ज्यादातर मामलों में, ओजोन परत को इसकी सीमाओं को निर्दिष्ट किए बिना जीवमंडल की ऊपरी सैद्धांतिक सीमा के रूप में इंगित किया जाता है, जो कि काफी स्वीकार्य है यदि आप नव और पैलियोबियोस्फीयर के बीच के अंतर पर चर्चा नहीं करते हैं। अन्यथा, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ओजोन स्क्रीन का निर्माण लगभग 600 मिलियन वर्ष पहले ही हुआ था, जिसके बाद जीव भूमि पर जाने में सक्षम थे।

जीवमंडल में नियामक प्रक्रियाएं भी जीवित पदार्थ की उच्च गतिविधि पर आधारित होती हैं। इस प्रकार, ऑक्सीजन का उत्पादन ओजोन स्क्रीन को बनाए रखता है और, परिणामस्वरूप, ग्रह की सतह तक पहुंचने वाली उज्ज्वल ऊर्जा के प्रवाह की सापेक्ष स्थिरता। समुद्र के पानी की खनिज संरचना की स्थिरता जीवों की गतिविधि द्वारा बनाए रखी जाती है जो सक्रिय रूप से अलग-अलग तत्वों को निकालते हैं, जो समुद्र में प्रवेश करने वाली नदी के प्रवाह के साथ उनके प्रवाह को संतुलित करते हैं। इसी तरह का विनियमन कई अन्य प्रक्रियाओं में किया जाता है।
परमाणु विस्फोटों का समताप मंडल की ओजोन ढाल पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है, जो, जैसा कि ज्ञात है, जीवित जीवों को लघु-तरंग पराबैंगनी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाता है।
पृथ्वी की ओजोन परत को संरक्षित करने के लिए फ्रीऑन उत्सर्जन को कम करने और उन्हें पर्यावरण के अनुकूल पदार्थों से बदलने के उपाय किए जा रहे हैं। वर्तमान में ओजोन स्क्रीन को बचाने और नष्ट करने की समस्या का समाधान ओजोन छिद्रसांसारिक सभ्यता के संरक्षण के लिए आवश्यक है। संयुक्त राष्ट्र सम्मेलन में वातावरणऔर रियो डी जनेरियो में आयोजित विकास ने निष्कर्ष निकाला कि हमारा वातावरण ग्रीनहाउस गैसों से तेजी से प्रभावित हो रहा है जो जलवायु परिवर्तन के लिए खतरा हैं, और रासायनिक पदार्थजो ओजोन परत को कम करते हैं।
पर ऊपरी परतेंसमताप मंडल ओजोन की एक छोटी सांद्रता में स्थित है। इसलिए, वायुमंडल के इस हिस्से को अक्सर ओजोन परत कहा जाता है। बनने में ओजोन की महत्वपूर्ण भूमिका होती है तापमान व्यवस्थावायुमंडल की अंतर्निहित परतें और, परिणामस्वरूप, वायु धाराएं। पृथ्वी की सतह के विभिन्न भागों में और वर्ष के अलग-अलग समय में, ओजोन की मात्रा समान नहीं होती है।
जीवमंडल पृथ्वी का ग्रहीय खोल है जहाँ जीवन मौजूद है। वायुमंडल में, जीवन की ऊपरी सीमा ओजोन स्क्रीन द्वारा निर्धारित की जाती है - 16-20 किमी की ऊंचाई पर ओजोन की एक पतली परत। सागर जीवन से भरा है। जीवमंडल एक वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र है जो पदार्थ के जैविक चक्र और सौर ऊर्जा प्रवाह द्वारा समर्थित है। पृथ्वी पर सभी पारिस्थितिक तंत्र हैं घटक भाग.
ओजोन O3 एक गैस है जिसके अणु में तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। एक सक्रिय ऑक्सीकरण एजेंट जो रोगजनकों को नष्ट करने में सक्षम है; ऊपरी वायुमंडल में ओजोन ढाल हमारे ग्रह को सूर्य की पराबैंगनी विकिरण से बचाती है।
औद्योगिक उत्सर्जन से जुड़े वातावरण में CO2 में धीरे-धीरे हो रही वृद्धि, ग्रीनहाउस प्रभाव और जलवायु वार्मिंग में वृद्धि का कारण हो सकती है। साथ ही, वर्तमान में ओजोन स्क्रीन का आंशिक विनाश पृथ्वी की सतह से गर्मी के नुकसान को बढ़ाकर कुछ हद तक इस प्रभाव की भरपाई कर सकता है। साथ ही, शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण का प्रवाह बढ़ेगा, जो कई जीवित जीवों के लिए खतरनाक है। जैसा कि हम देख सकते हैं, वातावरण की संरचना में मानवजनित हस्तक्षेप अप्रत्याशित और अवांछनीय परिणामों से भरा है।
तेल और गैस की संरचना में हाइड्रोकार्बन व्यावहारिक रूप से हानिरहित हैं, लेकिन, जब जीवाश्म ईंधन का उपयोग किया जाता है, तो वे वातावरण, पानी, मिट्टी में जमा हो जाते हैं और खतरनाक बीमारियों के प्रेरक एजेंट बन जाते हैं। वातावरण में फ्रीन्स का उत्पादन और बड़े पैमाने पर रिलीज सुरक्षात्मक ओजोन स्क्रीन को नष्ट कर सकता है।
आइए हम मनुष्य द्वारा वायुमंडलीय प्रदूषण के सबसे विशिष्ट परिणामों पर विचार करें। विशिष्ट परिणाम बड़े औद्योगिक केंद्रों से एसिड वर्षा, ग्रीनहाउस प्रभाव, ओजोन शील्ड व्यवधान, धूल और एरोसोल प्रदूषण हैं।
वायुमंडल के ऊपरी भागों में ओजोन लगातार बनती रहती है। ऐसा माना जाता है कि लगभग 25 - 30 किमी की ऊंचाई पर, ओजोन एक शक्तिशाली ओजोन स्क्रीन बनाता है, जो पराबैंगनी किरणों के थोक को बरकरार रखता है, जीवों को उनके विनाशकारी प्रभावों से बचाता है। के साथ साथ कार्बन डाइऑक्साइडवायु और जल वाष्प, यह पृथ्वी को हाइपोथर्मिया से बचाता है, हमारे ग्रह की लंबी-तरंग अवरक्त (थर्मल) विकिरण में देरी करता है।
इतना ही काफी है कि हमारे वायुमंडल की ऑक्सीजन, जिसके बिना जीवन असंभव है, ओजोन स्क्रीन, जिसके अभाव में पृथ्वी पर जीवन नष्ट हो जाएगा, मिट्टी का आवरण जिस पर ग्रह की सारी वनस्पति विकसित होती है, कोयला जमा और तेल जमा - यह सब जीवित जीवों की दीर्घकालिक गतिविधि का परिणाम है।
कृषि के अभ्यास में, सभी लागू खनिज उर्वरकों का 30-50% तक बेकार हो जाता है। वायुमंडल में नाइट्रोजन ऑक्साइड की रिहाई से न केवल आर्थिक नुकसान होता है, बल्कि ग्रह की ओजोन स्क्रीन के बाधित होने का भी खतरा होता है।
परिवर्तनीय उद्यमों का उद्देश्य विश्व मानकों और जन मांग के स्तर पर नागरिक उत्पादों के उत्पादन के लिए अत्याधुनिक तकनीकी प्रणालियों को डिजाइन, निर्माण और कार्यान्वित करना होना चाहिए। केवल विशेष वैज्ञानिक संस्थान और सैन्य-औद्योगिक परिसर के कारखाने ही हल करने में सक्षम हैं, उदाहरण के लिए, अन्य पर्यावरणीय रूप से सुरक्षित रेफ्रिजरेंट के साथ पृथ्वी की ओजोन स्क्रीन को नष्ट करने वाले फ्रीन्स को बदलने का सबसे महत्वपूर्ण कार्य।
वातावरण में जीवन की ऊपरी सीमा यूवी विकिरण के स्तर से निर्धारित होती है। 25 - 30 किमी की ऊंचाई पर, सूर्य के अधिकांश पराबैंगनी विकिरण यहां स्थित ओजोन की अपेक्षाकृत पतली परत - ओजोन स्क्रीन द्वारा अवशोषित होते हैं। यदि जीवित जीव सुरक्षात्मक ओजोन परत से ऊपर उठते हैं, तो वे मर जाते हैं। पृथ्वी की सतह के ऊपर का वातावरण विविध जीवों से संतृप्त है जो हवा में सक्रिय या निष्क्रिय तरीके से चलते हैं। बैक्टीरिया और कवक के बीजाणु 20 - 22 किमी की ऊंचाई तक पाए जाते हैं, लेकिन एरोप्लांकटन का मुख्य भाग 1 - 15 किमी तक की परत में केंद्रित होता है।
यह माना जाता है कि कुछ पदार्थों (फ्रीन्स, नाइट्रोजन ऑक्साइड, आदि) द्वारा वैश्विक वायुमंडलीय प्रदूषण ओजोन स्क्रीन के कामकाज को बाधित कर सकता है।

ओजोनोस्फीयर ओजोन स्क्रीन - वायुमंडल की एक परत, समताप मंडल के साथ निकटता से, 7 - 8 (ध्रुवों पर), 17 - 18 (भूमध्य रेखा पर) और 50 किमी (20 - 22 की ऊंचाई पर उच्चतम ओजोन घनत्व के साथ) के बीच स्थित है। किमी) ग्रह की सतह से ऊपर और ओजोन अणुओं की बढ़ी हुई सांद्रता की विशेषता है, जो कठोर ब्रह्मांडीय विकिरण को दर्शाती है, जो जीवित चीजों के लिए घातक है। यह माना जाता है कि कुछ पदार्थों (फ्रीन्स, नाइट्रोजन ऑक्साइड, आदि) द्वारा वैश्विक वायुमंडलीय प्रदूषण ओजोन स्क्रीन के कामकाज को बाधित कर सकता है।
ओजोन परत स्क्रीन के रूप में कार्य करते हुए 220 - 300 एनएम के क्षेत्र में तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण को प्रभावी ढंग से अवशोषित करती है। इस प्रकार, 220 एनएम तक की तरंग दैर्ध्य के साथ यूवी पूरी तरह से वायुमंडलीय ऑक्सीजन अणुओं द्वारा अवशोषित होता है, और 220-300 एनएम के क्षेत्र में इसे ओजोन स्क्रीन द्वारा प्रभावी ढंग से बनाए रखा जाता है। सौर स्पेक्ट्रम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा दोनों तरफ 300 एनएम से सटा क्षेत्र है।
फोटोडिसोसिएशन की प्रक्रिया आणविक ऑक्सीजन से ओजोन के निर्माण को भी रेखांकित करती है। ओजोन परत 10 - 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है; अधिकतम ओजोन सांद्रता लगभग 20 किमी की ऊंचाई पर दर्ज की गई है। पृथ्वी पर जीवन के संरक्षण के लिए ओजोन स्क्रीन का बहुत महत्व है: ओजोन परत सूर्य से आने वाले अधिकांश पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है, और इसके लघु-तरंग वाले हिस्से में, जीवित जीवों के लिए सबसे विनाशकारी। लगभग 300-400 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी किरणों के प्रवाह का केवल एक नरम हिस्सा पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है, अपेक्षाकृत हानिरहित, और जीवित जीवों के सामान्य विकास और कामकाज के लिए आवश्यक कई मापदंडों में। इस आधार पर, कुछ वैज्ञानिक ओजोन परत की ऊंचाई पर जीवमंडल की सीमा को ठीक से खींचते हैं।
विकासवादी कारक जीवन के विकास से उत्पन्न एक आधुनिक पर्यावरणीय कारक है। इसलिए, उदाहरण के लिए, ओजोन स्क्रीन - वर्तमान में काम कर रही है पर्यावरणीय कारक, जीवमंडल सहित जीवों, आबादी, बायोकेनोज़, पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करने वाले, पिछले भूवैज्ञानिक युगों में मौजूद थे। ओजोन स्क्रीन का उद्भव प्रकाश संश्लेषण की उपस्थिति और वातावरण में ऑक्सीजन के संचय से जुड़ा है।
जीवन के ऊर्ध्वगामी प्रवेश में एक और सीमित कारक कठोर ब्रह्मांडीय विकिरण है। पृथ्वी की सतह से 22 - 24 किमी की ऊंचाई पर, ओजोन की अधिकतम सांद्रता देखी जाती है - ओजोन स्क्रीन। ओजोन स्क्रीन ब्रह्मांडीय विकिरण (गामा और एक्स-रे) और आंशिक रूप से पराबैंगनी किरणों को दर्शाती है जो जीवित जीवों के लिए हानिकारक हैं।
विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण के कारण जैविक प्रभाव। प्राकृतिक विकिरण का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत सौर विकिरण है। पृथ्वी पर सौर ऊर्जा की घटना का बड़ा हिस्सा (लगभग 75%) दृश्य किरणों के कारण होता है, लगभग 20% - स्पेक्ट्रम के IR क्षेत्र द्वारा, और केवल लगभग 5% - यूवी द्वारा 300 - 380 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ। . पृथ्वी की सतह पर आपतित सौर विकिरण की तरंग दैर्ध्य की निचली सीमा तथाकथित ओजोन स्क्रीन के घनत्व से निर्धारित होती है।

पेज 4 का 5

ओजोन परत का मूल्य - ओजोनमंडल। मानव और अन्य जीवित जीवों पर सूर्य की पराबैंगनी किरणों का प्रभाव।

जीवमंडल के लिए ओजोन परत का मूल्य - मनुष्य और अन्य जीवित जीव।

वायुमंडल में ओजोन की नगण्य मात्रा के बावजूद, इसका मूल्य वास्तव में बहुत बड़ा है। पृथ्वी पर जीवन, जैसा कि हम आज देखते हैं, बहुत अलग होता अगर इसे तीन मिलीमीटर की पतली ओजोन परत द्वारा संरक्षित नहीं किया जाता। और अगर आज ओजोन "स्क्रीन" गायब हो गई, तो शायद जीवन केवल महासागरों में या भूमिगत पानी के नीचे ही जीवित रहेगा।

तथ्य यह है कि ओजोन परत (ओजोनोस्फीयर) विशेष रूप से विनाशकारी लघु-तरंग पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है, जिससे जीवित प्रणालियों को नुकसान से बचा जा सकता है।

वायुमंडल में ओजोन की सांद्रता में कम से कम 10% की कमी पहले से ही जीवित जीवों को प्रभावित करती है - पौधों की फसल कम हो जाती है, जानवरों और मनुष्यों में विभिन्न प्रकार की विकृति देखी जाती है, उदाहरण के लिए, फुफ्फुसीय कार्य का उल्लंघन, ए वृद्धि करो जीर्ण रोगफेफड़े, तंत्रिका और प्रतिरक्षा प्रणाली, त्वचा और रेटिना कैंसर। बढ़े हुए पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में महत्वपूर्ण बदलाव पूरे पारिस्थितिक तंत्र, विशेष रूप से स्थलीय वनस्पति और फाइटोप्लांकटन की स्थिति के साथ-साथ जैव-भू-रासायनिक चक्रों के कार्यान्वयन में भी देखे जा सकते हैं।

ओजोन एक सक्रिय गैस है और मनुष्यों पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है। आमतौर पर निचले वातावरण में इसकी सांद्रता नगण्य होती है और इसका मनुष्यों पर हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है। वाहन निकास गैसों के प्रकाश-रासायनिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप भारी यातायात वाले बड़े शहरों में बड़ी मात्रा में ओजोन का निर्माण होता है।

पृथ्वी की ओजोन परत का मूल्य। ओजोन और न्यूक्लिक एसिड का अवशोषण स्पेक्ट्रा।

ग्रह पर सभी जीवन के लिए ओजोन परत के महत्व के एक दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए, आइए हम ओजोन के अवशोषण स्पेक्ट्रा और जीवित जीवों के सबसे महत्वपूर्ण घटकों - न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन पर विचार करें।

प्रत्येक पदार्थ के अपने अवशोषण बैंड होते हैं। ओजोन और न्यूक्लिक एसिड (डीएनए, आरएनए), और प्रोटीन दोनों वर्णक्रमीय क्षेत्र में 200-300 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ सबसे अधिक तीव्रता से अवशोषित होते हैं। और जीवित जीवों के लिए हानिकारक, यूवी किरणें सौर विकिरण स्पेक्ट्रम के इस हिस्से पर कब्जा कर लेती हैं।

चित्रा 1. पराबैंगनी किरणों द्वारा सूक्ष्मजीवों के आनुवंशिक तंत्र को नुकसान का वर्णक्रमीय वक्र।

निराधार न होने के लिए और ओजोन परत के विशाल महत्व के सबसे अविश्वसनीय को समझाने के लिए, आइए सिद्धांत में थोड़ा तल्लीन करें और साबित करें कि ओजोन परत पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है जो सभी जीवित चीजों के लिए घातक हैं। ऐसा करने के लिए, ओजोन (ओजोन परत) और न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के अवशोषण स्पेक्ट्रा पर विचार करें।

सबसे पहले, आइए अवधारणाओं को परिभाषित करें।

प्रकाश का अवशोषण - किसी भी माध्यम से गुजरने पर ऑप्टिकल विकिरण की तीव्रता में कमी, जिसके परिणामस्वरूप प्रकाश ऊर्जा अन्य प्रकार की ऊर्जा में या एक अलग वर्णक्रमीय संरचना के ऑप्टिकल विकिरण में परिवर्तित हो जाती है।

अवशोषण स्पेक्ट्रम किसी दिए गए पदार्थ द्वारा अवशोषित आवृत्तियों की समग्रता है।

ओजोन अवशोषण स्पेक्ट्रम।

ओजोन (ओ 3) में एक बहुत ही जटिल अवशोषण स्पेक्ट्रम होता है, जहां सबसे तीव्र अवशोषण बैंड हाइलाइट किए जाते हैं। आणविक स्पेक्ट्रोस्कोपी में कई अन्य अवशोषण बैंड की तरह, इन बैंडों में उस शोधकर्ता का नाम होता है जिसने उन्हें खोजा था।

ओजोन अवशोषण बैंड:

• हार्टले बैंड (200 - 300 एनएम; एल अधिकतम \u003d 255 एनएम);
• हगिंस बैंड (320-340 एनएम);
• चलोन-लेफ़ेवर बैंड (330-350 एनएम);
• चापुइस बैंड (500 - 650 एनएम; एल अधिकतम \u003d 600 एनएम)।

चित्रा 2. ओजोन अवशोषण बैंड।

मुख्य अवशोषण बैंड - हार्टले बैंड. इसका अधिकतम अवशोषण 255 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर प्राप्त किया जाता है। कृपया ध्यान दें कि चित्र 1 में, जीवित जीवों में आनुवंशिक तंत्र को अधिकतम नुकसान भी इसी तरंग दैर्ध्य पर पड़ता है। नतीजतन, जीवित जीवों के लिए पृथ्वी की ओजोन परत का अधिकतम मूल्य इस बैंड में सटीक रूप से प्रकट होता है।

300 एनएम से अधिक तरंग दैर्ध्य पर, कमजोर बैंड हार्टले बैंड के निकट होते हैं। धारियों हगिंस और चालोन-लेफ़ेवरे(रेखा चित्र नम्बर 2)। इन बैंडों में अवशोषण गुणांक हार्टले बैंड की तुलना में छोटे परिमाण के कई क्रम हैं। इन प्रणालियों में अलग-अलग बारीकी से दूरी वाले बैंड में स्पष्ट रूप से अलग-अलग तेज मैक्सिमा और मिनीमा होते हैं। अंत में, स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में एक विस्तृत चापुईस की पट्टीओजोन के नीले रंग से संबंधित है।

वैक्यूम पराबैंगनी क्षेत्र (100-200 एनएम) में भी ओजोन का बहुत मजबूत अवशोषण देखा जाता है। हार्टले बैंड में अवशोषण के साथ, यह अवशोषण 290 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य पर पृथ्वी की सतह पर सौर स्पेक्ट्रम में एक विराम की ओर जाता है, जो हमारे ग्रह पर जीवन को लघु-तरंग विकिरण से बचाने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन का अवशोषण स्पेक्ट्रा।

न्यूक्लिक एसिड केवल यूवी क्षेत्र (180-220 और 240-280 एनएम) में अवशोषित होते हैं। उनके क्रोमोफोर मुख्य रूप से प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस होते हैं।

चित्रा 3. प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का अवशोषण स्पेक्ट्रम।

क्रोमोफोर्स -परमाणुओं के असंतृप्त समूह जो एक रासायनिक यौगिक का रंग निर्धारित करते हैं और विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करते हैं।

प्रोटीन में तीन प्रकार के क्रोमोफोर समूह होते हैं: उचित पेप्टाइड समूह, अमीनो एसिड अवशेषों के पार्श्व समूह और कृत्रिम समूह। पहले दो यूवी क्षेत्र में अवशोषित होते हैं और दृश्य क्षेत्र में अवशोषित नहीं होते हैं। पेप्टाइड समूह -CO-NH- 190 एनएम के क्षेत्र में अवशोषित होते हैं। तीन सुगंधित अम्लों के पार्श्व समूह - ट्रिप्टोफैन, टायरोसिन और फेनिलएलनिन - भी इन तरंग दैर्ध्य पर अवशोषित होते हैं, और पेप्टाइड समूहों की तुलना में बहुत अधिक मजबूती से। इसके अलावा, उनके पास 260-280 एनएम की सीमा में एक अवशोषण बैंड है।

प्रोस्थेटिक समूह (हीम हीमोग्लोबिन और अन्य क्रोमोफोर्स में) यूवी और दृश्य क्षेत्र में अवशोषित होते हैं। यह वे हैं जो प्रोटीन को उसका रंग देते हैं (उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन का लाल रंग)।

वायुमंडल के तापमान नियामक के रूप में ओजोन परत का मूल्य।

ओजोन परत न केवल कठोर पराबैंगनी विकिरण से होने वाले नुकसान से जीवमंडल के लिए एक ढाल के रूप में महत्वपूर्ण है, बल्कि पृथ्वी के वायुमंडल के थर्मल शासन को भी निर्धारित करती है। स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में, ओजोन का एक महत्वपूर्ण अवशोषण बैंड भी होता है, जिसकी अधिकतम सीमा 960 एनएम होती है। इसके कारण, O 3 पृथ्वी द्वारा छोड़ी गई अवरक्त (थर्मल) ऊर्जा को अवशोषित करता है, इसे अंतरिक्ष में फैलने नहीं देता है, और इस तरह हमारे ग्रह के वातावरण में गर्मी बरकरार रखता है।

ओजोन पृथ्वी के विकिरण के लगभग 20% को रोकता है, जिससे वातावरण का ताप प्रभाव बढ़ जाता है।

मानव और अन्य जीवित जीवों पर सूर्य की पराबैंगनी किरणों का प्रभाव।

पराबैंगनी किरणें इतनी खतरनाक क्यों हैं? हम यह क्यों देते हैं बडा महत्वओजोन परत उन्हें अवशोषित करती है। आइए सौर विकिरण स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी भाग पर करीब से नज़र डालें।

सौर स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग पौधों को कैसे प्रभावित करता है? आइए सिद्धांत पर वापस जाएं। पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य रेंज को "दूर" में विभाजित किया गया है, 100-200 एनएम पर (हमें इसकी परवाह नहीं है, यह "प्रकाश" ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन अणुओं द्वारा अवशोषित होता है और पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचता है) और "निकट" , 200-380 एनएम पर, जो बदले में, सशर्त रूप से 3 भागों में विभाजित है।

ऊफ़ा- "उपयोगी", 320 एनएम से सामान्य "वायलेट" के तरंग दैर्ध्य के साथ (यह 380 एनएम से शुरू होता है)। इस तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी विकिरण जानवरों और पौधों के ऊतकों में सबसे अधिक गहराई से प्रवेश करता है। मनुष्यों में, उदाहरण के लिए, यह विटामिन डी के उत्पादन में शामिल है, कुछ प्रकार की छिपकलियां इसे अपनी आंखों से देखती हैं, इस तथ्य का उल्लेख नहीं करने के लिए कि यूवीए संभोग के मौसम के दौरान कुछ प्रकार के सरीसृपों को उत्तेजित करता है।

यूवीबी- 280-320 एनएम - मध्यम पराबैंगनी की सीमा। यह न केवल मानव त्वचा की समय से पहले उम्र बढ़ने और अधिकांश पौधों की वनस्पति विकास में मंदी का कारण बनता है, बल्कि जीवमंडल पर इसके प्रभाव के बारे में लगातार विवाद भी पैदा करता है। यूवीबी के लिए धन्यवाद, गर्मी की छुट्टियों के दौरान यूरोपीय लोगों को सुनहरे भूरे रंग की त्वचा मिलती है। यूवीसी (280 एनएम) के साथ सीमा के करीब, अधिक घातक किरणें।

और अंत में यूएफएस- 200 से 280 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ "कठिन" पराबैंगनी। एक राय है कि पृथ्वी पर जीवन के विकास के कुछ चरणों में, यूवीबी डीएनए के निर्माण में बहुत सक्रिय रूप से शामिल था, क्योंकि न्यूक्लिक एसिड के अवशोषण स्पेक्ट्रम का शिखर 254 एनएम के क्षेत्र में है। यह आकृति में दिखाया गया है। 1. जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, न केवल पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत UFS से जुड़ी है, बल्कि कुछ शर्तों के तहत इसका अंत भी है। यूवीसी रेंज में, 254 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर, स्टेरलाइजर्स का उत्सर्जन करें - पारा पराबैंगनी लैंप कम दबावकेवल दवा में प्रयोग किया जाता है।

तो, जीवित जीवों पर प्रभाव की डिग्री के अनुसार पराबैंगनी सौर विकिरण को तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है:

1. यूवी-ए (तरंग दैर्ध्य - 0.4–0.315 माइक्रोन) जीवित पदार्थ के लिए पराबैंगनी विकिरण का सबसे कम खतरनाक प्रकार है। इन किरणों की सबसे बड़ी संख्या पृथ्वी की सतह तक पहुँचती है।
2. यूवी-बी (तरंग दैर्ध्य - 0.315-0.280 माइक्रोन) - केवल छोटी खुराक में पृथ्वी तक पहुंचता है।
3. यूवी-सी (तरंग दैर्ध्य - 0.28–0.01 माइक्रोन) जीवित पदार्थों के लिए सबसे खतरनाक प्रकार की पराबैंगनी किरणें हैं: छोटी खुराक में भी इसका जीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। सौभाग्य से, यूवी-सी ओजोन परत द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाता है और मुश्किल से जमीन तक पहुंचता है।