Aktualisht, përgjithësisht pranohet se e gjithë jeta në Tokë mbrohet nga efektet e dëmshme të rrezatimit ultravjollcë të fortë, biologjikisht të rrezikshëm nga shtresa e ozonit. Prandaj, një alarm i konsiderueshëm në mbarë botën u shkaktua nga mesazhi se në këtë shtresë u gjetën "vrima" - zona ku trashësia e shtresës së ozonit është ulur ndjeshëm. Pas një sërë studimesh, u arrit në përfundimin se freonet, derivatet e fluoroklorinës së hidrokarbureve të ngopura (C n H 2n + 2), të cilat kanë formula kimike si CFCl 3 , CHFCl 2 , C 3 H 2 F 4 Cl 2 dhe të tjera, kontribuojnë. për shkatërrimin e ozonit. Freonët në atë kohë kishin gjetur tashmë aplikimin më të gjerë: ato shërbenin si një lëndë pune në frigoriferë shtëpiak dhe industrial, kanaçet e aerosolit me parfume u ngarkuan me to si një shtytës (gaz shtytës) dhe kimikate shtëpiake, ato u përdorën për të zhvilluar disa materiale teknike fotografike. Dhe meqenëse rrjedhjet e freonit janë kolosale, në 1985 u miratua Konventa e Vjenës për mbrojtjen e shtresës së ozonit dhe më 1 janar 1989 u hartua protokolli ndërkombëtar (Montreal) për ndalimin e prodhimit të freoneve. Sidoqoftë, N. I. Chugunov, një studiues i vjetër në një nga institutet e Moskës, specialist në fushën e kimisë fizike, pjesëmarrës në negociatat sovjeto-amerikane për ndalimin e armëve kimike (Gjenevë, 1976), kishte dyshime serioze për " meritat" e ozonit në mbrojtjen nga rrezatimi ultravjollcë, dhe në "fajin" e freonit në shkatërrimin e shtresës së ozonit.

Thelbi i hipotezës së propozuar është se e gjithë jeta në Tokë mbrohet nga rrezatimi ultravjollcë biologjikisht i rrezikshëm jo nga ozoni, por nga oksigjeni i atmosferës. Është oksigjeni, që thith këtë rrezatim me valë të shkurtër, që shndërrohet në ozon. Konsideroni hipotezën nga këndvështrimi i ligjit themelor të natyrës - ligji i ruajtjes së energjisë.

Nëse, siç besohet tani zakonisht, shtresa e ozonit bllokon rrezatimin ultravjollcë, atëherë ajo thith energjinë e tij. Por energjia nuk mund të zhduket pa lënë gjurmë, dhe për këtë arsye diçka duhet të ndodhë me shtresën e ozonit. Ka disa opsione.

Kalimi i energjisë së rrezatimit në nxehtësi. Pasoja e kësaj duhet të jetë ngrohja e shtresës së ozonit. Megjithatë, ajo ndodhet në kulmin e një atmosfere të ftohtë të vazhdueshme. Dhe rajoni i parë i temperaturës së ngritur (i ashtuquajturi mesopeak) është më shumë se dy herë më i lartë se shtresa e ozonit.

Energjia ultraviolet përdoret për të shkatërruar ozonin. Nëse është kështu, shembet jo vetëm teza kryesore për vetitë mbrojtëse të shtresës së ozonit, por edhe akuzat ndaj emetimeve industriale "tinzare" që gjoja e shkatërrojnë atë.

Akumulimi i energjisë së rrezatimit në shtresën e ozonit. Nuk mund të vazhdojë pafundësisht. Në një moment, kufiri i ngopjes së shtresës së ozonit me energji do të arrihet, dhe më pas, ka shumë të ngjarë, reaksion kimik Lloji eksploziv. Megjithatë, askush nuk ka vëzhguar ndonjëherë shpërthime të shtresës së ozonit në natyrë.

Mospërputhja me ligjin e ruajtjes së energjisë tregon se mendimi për thithjen e ultravjollcës së fortë nga shtresa e ozonit nuk është i justifikuar.

Dihet se në një lartësi prej 20-25 kilometra mbi Tokë, ozoni formon një shtresë me përqendrim të shtuar. Lind pyetja - nga erdhi ai? Nëse e konsiderojmë ozonin si një dhuratë të natyrës, atëherë ai nuk është i përshtatshëm për këtë rol - dekompozohet shumë lehtë. Për më tepër, procesi i dekompozimit ka veçorinë që me një përmbajtje të ulët të ozonit në atmosferë, shkalla e dekompozimit është e ulët, dhe me një rritje të përqendrimit rritet ndjeshëm, dhe në 20-40% të përmbajtjes së ozonit në oksigjen, zbërthimi vazhdon me një shpërthim. Dhe në mënyrë që ozoni të shfaqet në ajër, është e nevojshme të ndikohet një burim energjie në oksigjenin atmosferik. Mund të jetë një shkarkesë elektrike (një "freski" e veçantë e ajrit pas një stuhie është pasojë e shfaqjes së ozonit), si dhe rrezatimi ultravjollcë me valë të shkurtër. Është rrezatimi i ajrit me dritë ultravjollcë me gjatësi vale rreth 200 nanometra (nm) që është një nga mënyrat e prodhimit të ozonit në kushte laboratorike dhe industriale.

Rrezatimi ultravjollcë i Diellit shtrihet në intervalin e gjatësisë së valës nga 10 deri në 400 nm. Sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më shumë energji mbart rrezatimi. Energjia e rrezatimit shpenzohet për ngacmimin (kalimin në një nivel më të lartë të energjisë), disociimin (ndarjen) dhe jonizimin (transformimin në jone) të molekulave të gazit atmosferik. Duke shpenzuar energji, rrezatimi dobësohet, ose, përndryshe, absorbohet. Ky fenomen përcaktohet nga koeficienti i përthithjes. Ndërsa gjatësia e valës zvogëlohet, koeficienti i përthithjes rritet - rrezatimi ndikon më fuqishëm në substancë.

Është e zakonshme të ndahet rrezatimi ultravjollcë në dy vargje - afër ultravjollcë (gjatësia vale 200-400 nm) dhe larg, ose vakum (10-200 nm). Ne nuk kujdesemi për fatin e ultravjollcës vakum - ajo përthithet në shtresat e larta të atmosferës. Është ai që është përgjegjës për krijimin e jonosferës. Vëmendje duhet t'i kushtohet mungesës së logjikës kur merren parasysh proceset e thithjes së energjisë në atmosferë - ultravjollca e largët krijon jonosferën, dhe e afërta nuk krijon asgjë, energjia zhduket pa pasoja. Kështu rezulton sipas hipotezës së përthithjes së tij nga shtresa e ozonit.Hipoteza e propozuar e eliminon këtë palogjikshmëri.

Ne jemi të interesuar për rrezet e afërta ultravjollcë, e cila depërton në shtresat themelore të atmosferës, duke përfshirë stratosferën, troposferën dhe rrezaton Tokën. Gjatë rrugës së tij, rrezatimi vazhdon të ndryshojë përbërjen spektrale për shkak të përthithjes së valëve të shkurtra. Asnjë rrezatim me një gjatësi vale më të shkurtër se 280 nm nuk u zbulua në një lartësi prej 34 kilometrash. Rrezatimi më i rrezikshëm biologjikisht konsiderohet të jetë rrezatimi me gjatësi vale nga 255 në 266 nm. Nga kjo rrjedh se ultravjollca shkatërruese përthithet para se të arrijë në shtresën e ozonit, domethënë në lartësitë 20-25 kilometra. Dhe rrezatimi me një gjatësi vale minimale 293 nm arrin në sipërfaqen e Tokës, nuk ka asnjë rrezik
duke përfaqësuar. Kështu, shtresa e ozonit nuk merr pjesë në thithjen e rrezatimit biologjikisht të rrezikshëm.

Le të shqyrtojmë procesin më të mundshëm të formimit të ozonit në atmosferë. Kur energjia e rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër absorbohet, disa nga molekulat jonizohen, duke humbur një elektron dhe duke marrë një ngarkesë pozitive, dhe disa shpërndahen në dy atome neutrale. Një elektron i lirë i formuar gjatë jonizimit kombinohet me një nga atomet, duke formuar një jon negativ të oksigjenit. Jonet me ngarkesë të kundërt kombinohen për të formuar një molekulë neutrale të ozonit. Në të njëjtën kohë, atomet dhe molekulat, duke thithur energji, kalojnë në nivelin e sipërm të energjisë, në një gjendje të ngacmuar. Për një molekulë oksigjeni, energjia e ngacmimit është 5.1 eV. Molekulat janë në gjendje të ngacmuar për rreth 10 -8 sekonda, pas së cilës, duke emetuar një kuant rrezatimi, ato shpërbëhen (shpërndahen) në atome.

Në procesin e jonizimit, oksigjeni ka një avantazh: për këtë ai kërkon energjinë më të vogël midis të gjithë gazrave që përbëjnë atmosferën - 12.5 eV (për avujt e ujit - 13.2; dioksid karboni - 14.5; hidrogjen - 15.4; azot - 15.8 eV ).

Kështu, gjatë thithjes së rrezatimit ultravjollcë në atmosferë, formohet një lloj përzierjeje në të cilën mbizotërojnë elektronet e lira, atomet neutrale të oksigjenit, jonet pozitive të molekulave të oksigjenit dhe kur ato ndërveprojnë formohet ozoni.

Ndërveprimi i rrezatimit ultravjollcë me oksigjenin ndodh në të gjithë lartësinë e atmosferës - ka dëshmi se në mesosferë, në një lartësi prej 50 deri në 80 kilometra, tashmë është vërejtur procesi i formimit të ozonit, i cili vazhdon në stratosferë (nga 15 deri në 50 km) dhe në troposferë (deri në 15 km). Në të njëjtën kohë, shtresat e sipërme të atmosferës, veçanërisht mezosfera, janë të ekspozuara ndaj një efekti kaq të fortë të rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër, saqë molekulat e të gjithë gazrave që përbëjnë atmosferën jonizohen dhe kalbet. Ozoni që sapo është formuar atje nuk mund të mos dekompozohet, veçanërisht pasi kjo kërkon pothuajse të njëjtën energji si për molekulat e oksigjenit. Sidoqoftë, ai nuk është shkatërruar plotësisht - një pjesë e ozonit, e cila është 1.62 herë më e rëndë se ajri, zbret në shtresat e poshtme të atmosferës në një lartësi prej 20-25 kilometrash, ku dendësia e atmosferës (rreth 100 g / m 3) lejon që ajo të jetë, si të thuash, në gjendje ekuilibri. Atje, molekulat e ozonit krijojnë një shtresë me përqendrim të shtuar. Në presion normal atmosferik, trashësia e shtresës së ozonit do të ishte 3-4 milimetra. Është praktikisht e pamundur të imagjinohet se në çfarë temperaturash ultra të larta do të duhej të nxehej një shtresë kaq e hollë nëse me të vërtetë thithte pothuajse të gjithë energjinë e rrezatimit ultravjollcë.

Në lartësitë nën 20-25 kilometra, sinteza e ozonit vazhdon, siç dëshmohet nga ndryshimi i gjatësisë së valës së rrezatimit ultravjollcë nga 280 nm në një lartësi prej 34 kilometrash në 293 nm në sipërfaqen e Tokës. Ozoni që rezulton, duke mos qenë në gjendje të ngrihet lart, mbetet në troposferë. Kjo përcakton përmbajtjen konstante të ozonit në ajrin e shtresës sipërfaqësore në dimër në një nivel deri në 2 . 10 -6%. Në verë, përqendrimi i ozonit është 3-4 herë më i lartë, me sa duket për shkak të formimit shtesë të ozonit gjatë shkarkimeve të rrufesë.

Kështu, e gjithë jeta në Tokë mbron oksigjenin e atmosferës nga rrezatimi i fortë ultravjollcë, ndërsa ozoni rezulton të jetë vetëm një nënprodukt i këtij procesi.

Kur u zbulua shfaqja e "vrimave" në shtresën e ozonit mbi Antarktik në shtator-tetor dhe mbi Arktik - afërsisht në janar-mars, u ngritën dyshime për besueshmërinë e hipotezës për vetitë mbrojtëse të ozonit dhe për shkatërrimin e tij nga emetimet industriale, pasi as në Antarktidë dhe as në Nuk ka prodhim në Polin e Veriut.

Nga pikëpamja e hipotezës së propozuar, sezonaliteti i shfaqjes së "vrimave" në shtresën e ozonit shpjegohet me faktin se në verë dhe në vjeshtë mbi Antarktidë dhe në dimër dhe pranverë mbi Polin e Veriut, atmosfera e Tokës praktikisht nuk ekspozohet. ndaj rrezatimit ultravjollcë. Polet e Tokës gjatë këtyre periudhave janë në "hije", mbi to nuk ka asnjë burim energjie të nevojshme për formimin e ozonit.

LITERATURA

Mitra S.K. atmosfera e sipërme.- M., 1955.
Prokofieva I. A. ozonit atmosferik. - M.; L., 1951.

Atmosferë(nga atmosfera greke - avulli dhe sfaria - top) - guaska ajrore e Tokës, që rrotullohet me të. Zhvillimi i atmosferës ishte i lidhur ngushtë me proceset gjeologjike dhe gjeokimike që ndodhin në planetin tonë, si dhe me aktivitetet e organizmave të gjallë.

Kufiri i poshtëm i atmosferës përkon me sipërfaqen e Tokës, pasi ajri depërton në poret më të vogla të tokës dhe tretet edhe në ujë.

Kufiri i sipërm në një lartësi prej 2000-3000 km kalon gradualisht në hapësirën e jashtme.

Atmosfera e pasur me oksigjen bën të mundur jetën në Tokë. Oksigjeni atmosferik përdoret në procesin e frymëmarrjes nga njerëzit, kafshët dhe bimët.

Nëse nuk do të kishte atmosferë, Toka do të ishte aq e qetë sa hëna. Në fund të fundit, zëri është dridhja e grimcave të ajrit. Ngjyra blu e qiellit shpjegohet me faktin se rrezet e diellit, duke kaluar nëpër atmosferë, sikur përmes një lente, zbërthehen në ngjyrat e tyre përbërëse. Në këtë rast, rrezet e ngjyrave blu dhe blu janë të shpërndara mbi të gjitha.

Atmosfera ruan pjesën më të madhe të rrezatimit ultravjollcë nga Dielli, i cili ka një efekt të dëmshëm në organizmat e gjallë. Ai gjithashtu mban nxehtësinë në sipërfaqen e Tokës, duke parandaluar që planeti ynë të ftohet.

Struktura e atmosferës

Në atmosferë mund të dallohen disa shtresa, të cilat ndryshojnë në densitet dhe dendësi (Fig. 1).

Troposfera

Troposfera- shtresa më e ulët e atmosferës, trashësia e së cilës mbi polet është 8-10 km, në gjerësi të butë - 10-12 km, dhe mbi ekuator - 16-18 km.

Oriz. 1. Struktura e atmosferës së Tokës

Ajri në troposferë nxehet nga sipërfaqja e tokës, pra nga toka dhe uji. Prandaj, temperatura e ajrit në këtë shtresë zvogëlohet me lartësi mesatarisht 0,6 °C për çdo 100 m. Në kufirin e sipërm të troposferës, ajo arrin -55 °C. Në të njëjtën kohë, në rajonin e ekuatorit në kufirin e sipërm të troposferës, temperatura e ajrit është -70 ° С, dhe në rajonin e Polit të Veriut -65 ° С.

Rreth 80% e masës së atmosferës është e përqendruar në troposferë, pothuajse të gjitha avujt e ujit janë të vendosura, ndodhin stuhi, stuhi, re dhe reshje, dhe ndodh lëvizje vertikale (konvekcion) dhe horizontale (erë).

Mund të themi se moti formohet kryesisht në troposferë.

Stratosfera

Stratosfera- shtresa e atmosferës e vendosur mbi troposferë në një lartësi prej 8 deri në 50 km. Ngjyra e qiellit në këtë shtresë duket vjollcë, gjë që shpjegohet me rrallimin e ajrit, për shkak të së cilës rrezet e diellit pothuajse nuk shpërndahen.

Stratosfera përmban 20% të masës së atmosferës. Ajri në këtë shtresë është i rrallë, praktikisht nuk ka avuj uji, dhe për këtë arsye retë dhe reshjet pothuajse nuk formohen. Sidoqoftë, në stratosferë vërehen rryma të qëndrueshme ajri, shpejtësia e të cilave arrin 300 km / orë.

Kjo shtresë është e përqendruar ozonit(ekrani i ozonit, ozonosfera), një shtresë që thith rrezet ultravjollcë, duke i penguar ato të kalojnë në Tokë dhe në këtë mënyrë mbron organizmat e gjallë në planetin tonë. Për shkak të ozonit, temperatura e ajrit në kufirin e sipërm të stratosferës është në intervalin nga -50 në 4-55 °C.

Midis mezosferës dhe stratosferës ekziston një zonë kalimtare - stratopauza.

Mesosferë

Mesosferë- një shtresë e atmosferës e vendosur në një lartësi prej 50-80 km. Dendësia e ajrit këtu është 200 herë më pak se në sipërfaqen e Tokës. Ngjyra e qiellit në mesosferë duket e zezë, yjet janë të dukshëm gjatë ditës. Temperatura e ajrit bie në -75 (-90)°С.

Në një lartësi prej 80 km fillon termosferë. Temperatura e ajrit në këtë shtresë rritet ndjeshëm në një lartësi prej 250 m, dhe më pas bëhet konstante: në një lartësi prej 150 km arrin 220-240 °C; në lartësinë 500-600 km i kalon 1500 °C.

Në mesosferë dhe termosferë, nën veprimin e rrezeve kozmike, molekulat e gazit shpërbëhen në grimca të ngarkuara (jonizuese) të atomeve, kështu që kjo pjesë e atmosferës quhet jonosferë- një shtresë ajri shumë i rrallë, i vendosur në një lartësi prej 50 deri në 1000 km, i përbërë kryesisht nga atome oksigjeni të jonizuar, molekula të oksidit nitrik dhe elektrone të lira. Kjo shtresë karakterizohet nga elektrifikimi i lartë, dhe valët e gjata dhe të mesme të radios reflektohen prej saj, si nga një pasqyrë.

Në jonosferë ka aurorat- shkëlqimi i gazrave të rralluar nën ndikimin e grimcave të ngarkuara elektrike që fluturojnë nga Dielli - dhe vërehen luhatje të mprehta të fushës magnetike.

Ekzosfera

Ekzosfera- shtresa e jashtme e atmosferës, e vendosur mbi 1000 km. Kjo shtresë quhet edhe sfera e shpërndarjes, pasi grimcat e gazit lëvizin këtu me shpejtësi të madhe dhe mund të shpërndahen në hapësirën e jashtme.

Përbërja e atmosferës

Atmosfera është një përzierje e gazrave që përbëhet nga azoti (78.08%), oksigjen (20.95%), dioksid karboni (0.03%), argon (0.93%), një sasi e vogël helium, neoni, ksenon, kripton (0.01%), ozoni dhe gazra të tjerë, por përmbajtja e tyre është e papërfillshme (Tabela 1). Përbërja moderne e ajrit të Tokës u krijua më shumë se njëqind milion vjet më parë, por aktiviteti i prodhimit njerëzor në rritje të mprehtë megjithatë çoi në ndryshimin e tij. Aktualisht, ka një rritje të përmbajtjes së CO 2 me rreth 10-12%.

Gazrat që përbëjnë atmosferën kryejnë role të ndryshme funksionale. Sidoqoftë, rëndësia kryesore e këtyre gazeve përcaktohet kryesisht nga fakti se ata thithin shumë fuqishëm energjinë rrezatuese dhe kështu kanë një efekt të rëndësishëm në regjimin e temperaturës së sipërfaqes dhe atmosferës së Tokës.

Tabela 1. Përbërje kimike ajri i thatë atmosferik afër sipërfaqes së tokës

Azoti, gazi më i zakonshëm në atmosferë, kimikisht pak aktiv.

Oksigjen Ndryshe nga azoti, është një element kimikisht shumë aktiv. Funksioni specifik i oksigjenit është oksidimi çështje organike organizma heterotrofikë, shkëmbinj dhe gazra të nënoksiduar të emetuar në atmosferë nga vullkanet. Pa oksigjen, nuk do të kishte dekompozim të lëndës organike të vdekur.

Roli i dioksidit të karbonit në atmosferë është jashtëzakonisht i madh. Ai hyn në atmosferë si rezultat i proceseve të djegies, frymëmarrjes së organizmave të gjallë, kalbjes dhe është, para së gjithash, kryesori. material ndërtimor për të krijuar lëndë organike gjatë fotosintezës. Përveç kësaj, vetia e dioksidit të karbonit për të transmetuar rrezatimin diellor me valë të shkurtra dhe për të thithur një pjesë të rrezatimit termik me valë të gjata ka një rëndësi të madhe, gjë që do të krijojë të ashtuquajturin efekt serë, i cili do të diskutohet më poshtë.

Ndikimi në proceset atmosferike, veçanërisht në regjimin termik të stratosferës, ushtrohet edhe nga ozonit. Ky gaz shërben si një absorbues natyror i rrezatimit ultravjollcë diellor, dhe thithja e rrezatimit diellor çon në ngrohjen e ajrit. Vlerat mesatare mujore të përmbajtjes totale të ozonit në atmosferë ndryshojnë në varësi të gjerësisë gjeografike të zonës dhe sezonit brenda 0,23-0,52 cm (kjo është trashësia e shtresës së ozonit në presionin dhe temperaturën e tokës). Ka një rritje të përmbajtjes së ozonit nga ekuatori në pole dhe një ndryshim vjetor me një minimum në vjeshtë dhe një maksimum në pranverë.

Një veti karakteristike e atmosferës mund të quhet fakti që përmbajtja e gazeve kryesore (azoti, oksigjeni, argoni) ndryshon pak me lartësinë: në një lartësi prej 65 km në atmosferë, përmbajtja e azotit është 86%, oksigjen - 19, argoni - 0,91, në një lartësi prej 95 km - azot 77, oksigjen - 21,3, argoni - 0,82%. Qëndrueshmëria e përbërjes së ajrit atmosferik vertikalisht dhe horizontalisht ruhet nga përzierja e tij.

Përveç gazrave, ajri përmban avujt e ujit dhe grimcat e ngurta. Kjo e fundit mund të ketë origjinë natyrore dhe artificiale (antropogjene). Këto janë poleni i luleve, kristalet e vogla të kripës, pluhuri i rrugës, papastërtitë e aerosolit. Kur rrezet e diellit depërtojnë në dritare, ato mund të shihen me sy të lirë.

Ka veçanërisht shumë grimca në ajrin e qyteteve dhe qendrave të mëdha industriale, ku emetimet e gazeve të dëmshme dhe papastërtitë e tyre të formuara gjatë djegies së karburantit i shtohen aerosoleve.

Përqendrimi i aerosoleve në atmosferë përcakton transparencën e ajrit, i cili ndikon në rrezatimin diellor që arrin në sipërfaqen e Tokës. Aerosolet më të mëdha janë bërthamat e kondensimit (nga lat. condensatio- ngjeshje, trashje) - kontribuojnë në shndërrimin e avullit të ujit në pika uji.

Vlera e avullit të ujit përcaktohet kryesisht nga fakti se ai vonon rrezatimin termik me valë të gjatë të sipërfaqes së tokës; përfaqëson lidhjen kryesore të cikleve të mëdha dhe të vogla të lagështirës; rrit temperaturën e ajrit kur shtretërit e ujit kondensohen.

Sasia e avullit të ujit në atmosferë ndryshon me kalimin e kohës dhe hapësirës. Kështu, përqendrimi i avullit të ujit pranë sipërfaqes së tokës varion nga 3% në tropikët në 2-10 (15)% në Antarktidë.

Përmbajtja mesatare e avullit të ujit në kolonën vertikale të atmosferës në gjerësi të butë është rreth 1,6-1,7 cm (një shtresë e avullit të ujit të kondensuar do të ketë një trashësi të tillë). Informacioni për avujt e ujit në shtresa të ndryshme të atmosferës është kontradiktore. Supozohej, për shembull, se në rangun e lartësisë nga 20 në 30 km, lagështia specifike rritet fuqishëm me lartësinë. Megjithatë, matjet e mëvonshme tregojnë një thatësi më të madhe të stratosferës. Me sa duket, lagështia specifike në stratosferë varet pak nga lartësia dhe arrin në 2-4 mg/kg.

Ndryshueshmëria e përmbajtjes së avullit të ujit në troposferë përcaktohet nga ndërveprimi i avullimit, kondensimit dhe transportit horizontal. Si rezultat i kondensimit të avullit të ujit, formohen retë dhe reshjet ndodhin në formën e shiut, breshërit dhe borës.

Proceset e kalimeve fazore të ujit zhvillohen kryesisht në troposferë, prandaj retë në stratosferë (në lartësi 20-30 km) dhe mezosferë (afër mesopauzës), të quajtura nënë e perlës dhe argjendit, vërehen relativisht rrallë. , ndërsa retë troposferike shpesh mbulojnë rreth 50% të të gjithë sipërfaqeve të tokës.

Sasia e avullit të ujit që mund të përmbahet në ajër varet nga temperatura e ajrit.

1 m 3 ajër në një temperaturë prej -20 ° C mund të përmbajë jo më shumë se 1 g ujë; në 0 ° C - jo më shumë se 5 g; në +10 ° С - jo më shumë se 9 g; në +30 ° С - jo më shumë se 30 g ujë.

konkluzioni: Sa më e lartë të jetë temperatura e ajrit, aq më shumë avuj uji mund të përmbajë.

Ajri mund të jetë i pasur dhe jo të ngopur avulli. Pra, nëse në një temperaturë prej +30 ° C 1 m 3 ajër përmban 15 g avull uji, ajri nuk është i ngopur me avull uji; nëse 30 g - i ngopur.

Lagështia absolute- kjo është sasia e avullit të ujit që përmbahet në 1 m 3 ajër. Shprehet në gram. Për shembull, nëse thonë "lagështia absolute është 15", atëherë kjo do të thotë se 1 mL përmban 15 g avull uji.

Lageshtia relative- ky është raporti (në përqindje) i përmbajtjes aktuale të avullit të ujit në 1 m 3 ajër me sasinë e avullit të ujit që mund të përmbahet në 1 m L në një temperaturë të caktuar. Për shembull, nëse radio gjatë transmetimit të raportit të motit raportoi se lagështia relative është 70%, kjo do të thotë se ajri përmban 70% të avullit të ujit që mund të mbajë në një temperaturë të caktuar.

Sa më e madhe të jetë lagështia relative e ajrit, t. sa më afër të jetë ajri ngopjes, aq më shumë ka gjasa të bjerë.

Lagështia relative e ajrit gjithmonë e lartë (deri në 90%) vërehet në zonën ekuatoriale, pasi ngrohjes ajrit dhe ka një avullim të madh nga sipërfaqja e oqeaneve. E njëjta lagështi relative e lartë është edhe në rajonet polare, por vetëm sepse në temperatura të ulëta as nuk nje numer i madh i avujt e ujit e bëjnë ajrin të ngopur ose afër ngopjes. Në gjerësi të butë, lagështia relative ndryshon sezonalisht - është më e lartë në dimër dhe më e ulët në verë.

Lagështia relative e ajrit është veçanërisht e ulët në shkretëtira: 1 m 1 ajër përmban dy deri në tre herë më pak se sasia e avullit të ujit të mundshme në një temperaturë të caktuar.

Për të matur lagështinë relative, përdoret një higrometër (nga greqishtja hygros - i lagësht dhe metreco - unë masë).

Kur ftohet, ajri i ngopur nuk mund të mbajë të njëjtën sasi avulli uji në vetvete, ai trashet (kondensohet), duke u shndërruar në pika mjegullore. Mjegulla mund të vërehet në verë në një natë të pastër dhe të freskët.

retë- kjo është e njëjta mjegull, vetëm se formohet jo në sipërfaqen e tokës, por në një lartësi të caktuar. Ndërsa ajri ngrihet, ai ftohet dhe avulli i ujit në të kondensohet. Pikat e vogla të ujit që rezultojnë përbëjnë retë.

përfshirë në formimin e reve grimcat pezulluar në troposferë.

Retë mund të kenë një formë të ndryshme, e cila varet nga kushtet e formimit të tyre (Tabela 14).

Retë më të ulëta dhe më të rënda janë shtresat. Ato ndodhen në një lartësi prej 2 km nga sipërfaqja e tokës. Në një lartësi prej 2 deri në 8 km, mund të vërehen re kumulus më piktoreske. Më të lartat dhe më të lehtat janë retë cirruse. Ato janë të vendosura në një lartësi prej 8 deri në 18 km mbi sipërfaqen e tokës.

Mbrojtja atmosferike

Burimet kryesore janë ndërmarrjet industriale dhe automobilat. AT qytete të mëdha Problemi i kontaminimit me gaz të rrugëve kryesore të transportit është shumë i mprehtë. Kjo është arsyeja pse në shumë qytete të mëdha në mbarë botën, duke përfshirë edhe vendin tonë, u prezantua kontrolli mjedisor i toksicitetit të gazrave të shkarkimit të makinave. Paraqitur nga ekspertët, tymi dhe pluhuri në ajër mund të përgjysmojnë rrjedhën energji diellore në sipërfaqen e tokës, gjë që do të çojë në një ndryshim të kushteve natyrore.

Stratosfera - një shtresë e atmosferës e vendosur në një lartësi prej 11 deri në 50 km. Tipari kryesor i stratosferës është përmbajtja e shtuar e ozonit (O3) në të. Deri në një lartësi prej 10 km dhe më shumë se 60 km, ozoni pothuajse mungon dhe përqendrimi më i lartë i tij gjendet në një lartësi prej 20-30 km, që quhet shtresa e ozonit. Shtresa e ozonit në gjerësi të ndryshme ndodhet në lartësi të ndryshme, përkatësisht: në gjerësi tropikale në një lartësi prej 25 - 30 km, në të butë - 20 - 25 km, në polare - 15 - 20 km. Shtresa e ozonit formohet dhe mirëmbahet nga ndërveprimi i kombinuar i rrezatimit diellor ultravjollcë me molekulat e oksigjenit (O2), të cilat shpërndahen në atome dhe më pas rikombinohen me molekula të tjera O2 për të formuar ozonin (O3).

Shtresa e ozonit me një përqendrim të ozonit (rreth 8 ml/m³) thith rrezet e dëmshme ultravjollcë të Diellit dhe shërben si një mburojë e besueshme kundër këtij rrezatimi, i cili është i dëmshëm për të gjithë jetën në Tokë. Prandaj, falë shtresës së ozonit, jeta lindi në Tokë. Nëse e gjithë shtresa e ozonit në atmosferë do të ngjeshej nën presion dhe do të përqendrohej në sipërfaqen e Tokës, do të formohej një shtresë prej vetëm 3 mm e trashë. Sidoqoftë, një shtresë ozoni me një trashësi kaq të vogël mbron me siguri Tokën duke thithur rrezet e rrezikshme ultravjollcë. Kur energjia diellore absorbohet nga shtresa e ozonit, temperatura e atmosferës rritet, që do të thotë se shtresa e ozonit është një lloj rezervuari i energjisë termike në atmosferë. Përveç kësaj, ozoni bllokon rreth 20% të rrezatimit të Tokës, duke ngrohur atmosferën.

rrezatimi kozmik

Ozoni rregullon fortësinë e rrezatimit kozmik, dhe nëse edhe një sasi e vogël e ozonit shkatërrohet, atëherë ngurtësia e rrezatimit rritet ndjeshëm, dhe kjo çon në ndryshime në botën e gjallë të Tokës.

Ozoni është një gaz aktiv që ndikon negativisht në trupin e njeriut. Në pjesën e poshtme të atmosferës pranë sipërfaqes së Tokës, përqendrimi i ozonit është i papërfillshëm, ndaj nuk i dëmton njerëzit. Megjithatë, në qytetet e mëdha ku ka trafik të rëndë motorik, një sasi e madhe ozoni formohet si rezultat i transformimeve fotokimike të gazrave të shkarkimit të makinave. Është vërtetuar se një përqendrim i ulët i ozonit ose mungesa e tij ndikon negativisht në njerëzimin dhe çon në kancer.

teori shkencore

Sipas teorisë shkencore, kohët e fundit ka ndodhur edhe shkatërrimi i shtresës së ozonit në atmosferë, si pasojë e së cilës shfaqen vrimat e ozonit, d.m.th. përqendrimi i ozonit në shtresën e ozonit të planetit tonë zvogëlohet. Hollimi i shtresës së ozonit është për shkak të shkatërrimit të molekulave të ozonit në reaksione me komponime të ndryshme antropogjene dhe origjinë natyrore, përkatësisht kur kombinohet me freone që përmbajnë klor dhe brom, si dhe me substanca të thjeshta (hidrogjen, klor, oksigjen, atome brom).

Në vitin 1985, shkencëtarët zbuluan një vrimë ozoni në Polin e Jugut, d.m.th. Nivelet e ozonit atmosferik ishin shumë nën normale gjatë pranverës së Antarktidës. Ndryshime të tilla përsëriteshin çdo vit në të njëjtën kohë, por me ngrohjen, vrima u shtrëngua. Vrima të ngjashme u shfaqën në Polin e Veriut gjatë pranverës së Arktikut.

Përmbajtje të ngjashme:

Ekrani i ozonit është një shtresë e atmosferës me përqendrimin më të lartë të molekulave të ozonit Oz në një lartësi prej rreth 20 - 25 km, e cila thith rrezatimin e fortë ultravjollcë, i cili është fatal për organizmat. o.e shkatërrim Si pasojë e ndotjes antropogjene të atmosferës, ajo përbën një kërcënim për të gjitha gjallesat dhe mbi të gjitha për njerëzit.
Ekrani i ozonit (ozonosfera) është një shtresë e atmosferës brenda stratosferës, e vendosur në lartësi të ndryshme nga sipërfaqja e Tokës dhe që ka densitetin (përqendrimin e molekulave) më të lartë të ozonit në një lartësi prej 22 - 26 km.
Shtresa e ozonit është pjesa e atmosferës ku ozoni gjendet në përqendrime të ulëta.
Përmbajtja e nitrateve në produktet bimore. Shkatërrimi i ekranit të ozonit shoqërohet me oksid nitrik, i cili shërben si burim i formimit të oksideve të tjera që katalizojnë reaksionin fotokimik të dekompozimit të molekulave të ozonit.
Shfaqja e ekranit të ozonit, i cili rrethonte sipërfaqen e Tokës nga rrezatimi kimikisht aktiv që depërton në hapësirën e jashtme, ndryshoi në mënyrë dramatike rrjedhën e evolucionit të materies së gjallë. Në kushtet e protobiosferës (biosferës primare), mutagjeneza kishte një karakter shumë intensiv: forma të reja të materies së gjallë u shfaqën me shpejtësi dhe ndryshuan në shumë mënyra, dhe grupet e gjeneve u grumbulluan me shpejtësi.
Ozonosfera (ekrani i ozonit), i cili shtrihet mbi biosferë, në një shtresë nga 20 deri në 35 km, duke thithur rrezatimin ultravjollcë, i cili është fatal për krijesat e gjalla të biosferës, formohet për shkak të oksigjenit, i cili ka origjinë biogjene, d.m.th. krijuar edhe nga materia e gjallë e Tokës. Megjithatë, edhe nëse lënda e gjallë depërton në këto shtresa në formën e sporeve ose aeroplanktonit, ajo nuk riprodhohet në to dhe përqendrimi i saj është i papërfillshëm. Vini re se, duke depërtuar në këtë guaskë të Tokës dhe akoma më lart, në hapësirë, një person merr me vete në anijen kozmike, si të thuash, një pjesë të biosferës, d.m.th. i gjithë sistemi i mbështetjes së jetës.
Na tregoni se si formohet ekrani i ozonit dhe çfarë çon në shkatërrimin e tij.
Biosfera zë hapësirën nga ekrani i ozonit, ku sporet e baktereve dhe kërpudhave ndodhin në një lartësi prej 20 km, në një thellësi prej më shumë se 3 km nën sipërfaqen e tokës dhe rreth 2 km nën dyshemenë e oqeanit. Aty, në ujërat e vendburimeve të naftës, gjenden baktere anaerobe. Përqendrimi më i madh i biomasës është i përqendruar në kufijtë e gjeosferave, d.m.th. në ujërat bregdetare dhe sipërfaqësore të oqeanit dhe në sipërfaqen e tokës. Kjo për faktin se burimi i energjisë i biosferës është rrezet e diellit, dhe organizmat autotrofikë, e pas tyre heterotrofë, kryesisht banojnë në vendet ku rrezatimi diellor është më intensiv.
Pasojat më të rrezikshme të varfërimit të ekranit të ozonit për njerëzit dhe shumë kafshë janë rritja e numrit të kancereve të lëkurës dhe kataraktave të syrit. Nga ana tjetër, kjo, sipas të dhënave zyrtare të OKB-së, çon në shfaqjen e 100 mijë rasteve të reja të kataraktave dhe 10 mijë rasteve të kancerit të lëkurës në botë, si dhe në një ulje të imunitetit si te njerëzit ashtu edhe te kafshët.
Muri i ndalimeve mjedisore, i cili ka arritur një nivel global (shkatërrimi i ekranit të ozonit, acidifikimi i reshjeve, ndryshimet klimatike etj.), rezultoi se nuk ishte i vetmi faktor në zhvillimin shoqëror. Në të njëjtën kohë dhe paralelisht, struktura ekonomike ndryshoi.
Dinamika e vrimës së ozonit brenda Antarktidës (sipas N.F. Reimers, 1990 (hapësirë ​​pa hije. Pasojat e varfërimit të ekranit të ozonit që janë jashtëzakonisht të rrezikshme për njerëzit dhe shumë kafshë janë një rritje e numrit të kancereve të lëkurës dhe kataraktave të sytë. Nga ana tjetër, kjo, sipas zyrtarëve Sipas OKB-së, çon në shfaqjen e 100 mijë rasteve të reja të kataraktave dhe 10 mijë rasteve të kancerit të lëkurës në botë, si dhe në një rënie të imunitetit si te njerëzit ashtu edhe te kafshët. .
Përafërsisht e njëjta gjë ndodhi me rritjen e prodhimit të freoneve, ndikimin e tyre në ekranin e ozonit të planetit.
Ne kemi thënë tashmë se jeta ruhet sepse një mburojë ozoni është formuar rreth planetit, duke mbrojtur biosferën nga rrezet vdekjeprurëse ultravjollcë. Por në dekadat e fundit, është vërejtur një rënie në përmbajtjen e ozonit në shtresën mbrojtëse.

Si rezultat i fotosintezës, gjithnjë e më shumë oksigjen filloi të shfaqej në atmosferë, dhe një ekran ozoni u formua rreth planetit, i cili u bë një mbrojtje e besueshme për organizmat nga rrezatimi i dëmshëm ultravjollcë i diellit dhe rrezatimi kozmik me valë të shkurtër. Nën mbrojtjen e tij, jeta filloi të lulëzojë: në shtresat sipërfaqësore të oqeanit, bimët (fitoplankton) të pezulluara në ujë filluan të zhvillohen, duke lëshuar oksigjen. Nga oqeani-n-a, jeta organike u zhvendos në tokë; qeniet e para të gjalla filluan të popullojnë tokën rreth 400 milionë vjet më parë. Organizmat që zhvillohen në tokë dhe janë të afta për fotosintezë (bimët) kanë rritur më tej rrjedhën e oksigjenit në atmosferë. Besohet se u deshën të paktën gjysmë miliard vjet që përmbajtja e oksigjenit në atmosferë të arrinte nivelin e tanishëm, i cili nuk ka ndryshuar për rreth 50 milionë vjet.
Por kostoja e lartë e fluturimeve të tilla ka ngadalësuar zhvillimin e transportit supersonik aq shumë sa që tani ato nuk përbëjnë një kërcënim të rëndësishëm për mburojën e ozonit.
Monitorimi global kryhet për të marrë informacion në lidhje me biosferën në tërësi ose për proceset individuale biosferike, në veçanti, ndryshimet klimatike, gjendjen e ekranit të ozonit, etj. Qëllimet specifike të monitorimit global, si dhe objektet e tij, përcaktohen gjatë bashkëpunimit ndërkombëtar në kuadër të marrëveshjeve dhe deklaratave të ndryshme ndërkombëtare.
Monitorimi global - monitorimi i proceseve dhe fenomeneve të përgjithshme, duke përfshirë ndikimet antropogjene në biosferë, dhe paralajmërimi i situatave ekstreme në zhvillim, si dobësimi i ekranit të ozonit të planetit, dhe fenomene të tjera në ekosferën e Tokës.
Zona me gjatësi vale më të shkurtër (200 - 280 nm) e kësaj pjese të spektrit (ultraviolet C) absorbohet në mënyrë aktive nga lëkura; Për sa i përket rrezikut, UV-C është afër rrezeve JT, por pothuajse plotësisht absorbohet nga shtresa e ozonit.
Shfaqja e bimëve në tokë, me sa duket, u shoqërua me arritjen e një përmbajtje oksigjeni në atmosferë prej rreth 10% të asaj moderne. Tani mburoja e ozonit ishte në gjendje të paktën pjesërisht të mbronte organizmat nga rrezatimi ultravjollcë.
Shkatërrimi i ekranit të ozonit të Tokës shoqërohet me një sërë të rrezikshme të dukshme dhe të fshehura ndikimet negative për person dhe kafshë të egra.
Në kufirin e sipërm të troposferës, nën ndikimin e rrezatimit kozmik, ozoni formohet nga oksigjeni. Rrjedhimisht, ekrani i ozonit, i cili mbron jetën nga rrezatimi vdekjeprurës, është gjithashtu rezultat i aktivitetit të vetë materies së gjallë.
Kushtet natyrore nuk përfshihen drejtpërdrejt në prodhimin material dhe jo-prodhues. Toka, ekrani i ozonit i planetit, që mbron të gjithë jetën nga hapësira. Shumë kushtet natyrore me zhvillimin e prodhimit, forcat kalojnë në kategorinë e burimeve, kështu që kufiri midis këtyre koncepteve është i kushtëzuar.
Kufiri i poshtëm i biosferës shkon në një thellësi prej 3 km në tokë dhe 2 km nën dyshemenë e oqeanit. Kufiri i sipërm është ekrani i ozonit, mbi të cilin rrezatimi UV i diellit përjashton jetën organike. Baza e jetës organike është karboni.
Në këtë thellësi, mikroorganizmat u gjetën në ujërat naftëmbajtëse. Kufiri i sipërm është ekrani mbrojtës i ozonit, i cili mbron organizmat e gjallë në Tokë nga efektet e dëmshme të rrezeve ultravjollcë. Edhe qeniet njerëzore i përkasin biosferës.
Se cilat janë mekanizmat e mbajtjes së ozonosferës si shtresë në stratosferë me densitetin më të lartë të ozonit në lartësitë 22 - 25 km mbi sipërfaqen e Tokës nuk është ende plotësisht e qartë. Nëse ndikimi i njeriut në ekranin e ozonit është i kufizuar nga kimikatet, atëherë mbrojtja e ozonosferës nga shkatërrimi është mjaft realiste duke ndaluar klorofluorokarbonet dhe agjentët e tjerë kimikë të rrezikshëm për të. Nëse hollimi i ozonosferës shoqërohet me një ndryshim në fushën magnetike të Tokës, siç sugjerojnë disa studiues, atëherë është e nevojshme të përcaktohen shkaqet e këtij ndryshimi.
Në fakt, siç e shohim, guaska gjeografike përfshin koren e tokës, atmosferën, hidrosferën dhe biosferën. Kufijtë e guaskës gjeografike përcaktohen nga lart nga ekrani i ozonit, dhe nga poshtë - kores së tokës: nën kontinente në një thellësi prej 30 - 40 km (përfshirë nën male - deri në 70 - 80 km), dhe nën oqeane - 5 - 8 km.
Në shumicën e rasteve, shtresa e ozonit tregohet si kufiri i sipërm teorik i biosferës pa specifikuar kufijtë e saj, gjë që është mjaft e pranueshme nëse nuk diskutoni ndryshimin midis neo- dhe paleobiosferës. Ndryshe, duhet pasur parasysh se ekrani i ozonit është formuar vetëm rreth 600 milionë vjet më parë, pas së cilës organizmat kanë mundur të shkojnë në tokë.

Proceset rregullatore në biosferë bazohen gjithashtu në aktivitetin e lartë të lëndës së gjallë. Kështu, prodhimi i oksigjenit ruan ekranin e ozonit dhe, si rezultat, qëndrueshmërinë relative të rrjedhës së energjisë rrezatuese që arrin në sipërfaqen e planetit. Qëndrueshmëria e përbërjes minerale të ujërave të oqeanit ruhet nga aktiviteti i organizmave që nxjerrin në mënyrë aktive elementë individualë, gjë që balancon fluksin e tyre me rrjedhjen e lumit që hyn në oqean. Rregullim i ngjashëm kryhet në shumë procese të tjera.
Shpërthimet bërthamore kanë një efekt shkatërrues në mburojën e ozonit stratosferik, i cili, siç dihet, mbron organizmat e gjallë nga efektet e dëmshme të rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër.
Për të ruajtur shtresën e ozonit të Tokës, po merren masa për të reduktuar emetimet e freonit dhe zëvendësimin e tyre me substanca miqësore me mjedisin. Aktualisht, zgjidhja e problemit të ruajtjes së ekranit të ozonit dhe shkatërrimit vrimat e ozonit të nevojshme për ruajtjen e qytetërimit tokësor. Në Konferencën e OKB-së për mjedisi dhe Zhvillimi i mbajtur në Rio de Zhaneiro arriti në përfundimin se atmosfera jonë ndikohet gjithnjë e më shumë nga gazrat serë që kërcënojnë ndryshimet klimatike, dhe substancave kimike që reduktojnë shtresën e ozonit.
AT shtresat e sipërme Stratosfera ndodhet në një përqendrim të vogël të ozonit. Prandaj, kjo pjesë e atmosferës shpesh quhet shtresa e ozonit. Ozoni luan një rol të rëndësishëm në formim regjimi i temperaturës shtresat themelore të atmosferës dhe, rrjedhimisht, rrymat e ajrit. Në pjesë të ndryshme të sipërfaqes së tokës dhe në periudha të ndryshme të vitit, përmbajtja e ozonit nuk është e njëjtë.
Biosfera është guaska planetare e Tokës ku ekziston jeta. Në atmosferë, kufijtë e sipërm të jetës përcaktohen nga ekrani i ozonit - një shtresë e hollë ozoni në një lartësi prej 16 - 20 km. Oqeani është plot jetë. Biosfera është një ekosistem global i mbështetur nga cikli biologjik i materies dhe rrjedhave të energjisë diellore. Të gjitha ekosistemet në Tokë janë pjesë përbërëse.
Ozoni O3 është një gaz, molekula e të cilit përbëhet nga tre atome oksigjeni. Një agjent aktiv oksidues i aftë për të shkatërruar patogjenët; Mburoja e ozonit në atmosferën e sipërme mbron planetin tonë nga rrezatimi ultravjollcë i diellit.
Rritja graduale e CO2 në atmosferë që po ndodh sot, e shoqëruar me emetimet industriale, mund të jetë shkaku i rritjes së efektit serë dhe ngrohjes së klimës. Në të njëjtën kohë, shkatërrimi i pjesshëm i vëzhguar aktualisht i ekranit të ozonit mund të kompensojë deri në një masë këtë efekt duke rritur humbjet e nxehtësisë nga sipërfaqja e Tokës. Në të njëjtën kohë, fluksi i rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër do të rritet, gjë që është e rrezikshme për shumë organizma të gjallë. Siç mund ta shohim, ndërhyrja antropogjene në strukturën e atmosferës është e mbushur me pasoja të paparashikueshme dhe të padëshirueshme.
Hidrokarburet në përbërjen e naftës dhe gazit janë praktikisht të padëmshme, por, të çliruara kur përdoren lëndë djegëse fosile, ato grumbullohen në atmosferë, ujë, tokë dhe rezultojnë të jenë agjentë shkaktarë të sëmundjeve të rrezikshme. Prodhimi dhe lëshimi masiv i freoneve në atmosferë mund të shkatërrojë ekranin mbrojtës të ozonit.
Le të shqyrtojmë pasojat më karakteristike të ndotjes atmosferike nga njeriu. Pasojat tipike janë reshjet acidike, efekti serë, prishja e mburojës së ozonit, pluhuri dhe ndotja me aerosol nga qendrat e mëdha industriale.
Ozoni formohet vazhdimisht në pjesët e sipërme të atmosferës. Besohet se në një lartësi prej rreth 25 - 30 km, ozoni formon një ekran të fuqishëm të ozonit, i cili ruan pjesën më të madhe të rrezeve ultravjollcë, duke mbrojtur organizmat nga efektet e tyre shkatërruese. Së bashku me dioksid karboni ajri dhe avujt e ujit, mbron Tokën nga hipotermia, vonon rrezatimin me valë të gjatë infra të kuqe (termike) të planetit tonë.
Mjafton të thuhet se oksigjeni i atmosferës sonë, pa të cilin jeta është e pamundur, ekrani i ozonit, mungesa e të cilit do të shkatërronte jetën në tokë, mbulesa e tokës mbi të cilën zhvillohet e gjithë bimësia e planetit, depozitat e qymyrit dhe depozitat e naftës - e gjithë kjo është rezultat i aktivitetit afatgjatë të organizmave të gjallë.
Në praktikën e bujqësisë, deri në 30-50% e të gjithë plehrave minerale të aplikuara humbasin në mënyrë të kotë. Lëshimi i oksideve të azotit në atmosferë sjell jo vetëm humbje ekonomike, por gjithashtu kërcënon të prishë ekranin e ozonit të planetit.
Ndërmarrjet e konvertueshme duhet të synojnë projektimin, prodhimin dhe zbatimin e sistemeve teknologjike më të avancuara për prodhimin e produkteve civile në nivelin e standardeve botërore dhe kërkesës masive. Vetëm institucionet e specializuara shkencore dhe fabrikat e kompleksit ushtarako-industrial janë në gjendje të zgjidhin, për shembull, detyrën më të rëndësishme të zëvendësimit të freoneve, të cilët shkatërrojnë ekranin e ozonit të Tokës, me ftohës të tjerë më të sigurt për mjedisin.
Kufiri i sipërm i jetës në atmosferë përcaktohet nga niveli i rrezatimit UV. Në një lartësi prej 25 - 30 km, shumica e rrezatimit ultravjollcë të Diellit absorbohet nga shtresa relativisht e hollë e ozonit e vendosur këtu - ekrani i ozonit. Nëse organizmat e gjallë ngrihen mbi shtresën mbrojtëse të ozonit, ata vdesin. Atmosfera mbi sipërfaqen e Tokës është e ngopur me organizma të gjallë të ndryshëm që lëvizin në ajër në mënyrë aktive ose pasive. Sporet e baktereve dhe kërpudhave gjenden deri në një lartësi prej 20 - 22 km, por pjesa kryesore e aeroplanktonit është e përqendruar në një shtresë deri në 1 - 15 km.
Supozohet se ndotja globale e atmosferës nga substanca të caktuara (freonet, oksidet e azotit, etj.) mund të prishë funksionimin e ekranit të ozonit.

EKRANI I OZONIT TË OZONOSFERËS - një shtresë e atmosferës, që përkon ngushtë me stratosferën, e shtrirë midis 7 - 8 (në pole), 17 - 18 (në ekuator) dhe 50 km (me densitetin më të lartë të ozonit në lartësitë 20 - 22 km) mbi sipërfaqen e planetit dhe karakterizohet nga një përqendrim i shtuar i molekulave të ozonit, duke reflektuar rrezatim të fortë kozmik, fatal për gjallesat. Supozohet se ndotja globale e atmosferës nga substanca të caktuara (freonet, oksidet e azotit, etj.) mund të prishë funksionimin e ekranit të ozonit.
Shtresa e ozonit thith në mënyrë efektive rrezatimin elektromagnetik me gjatësi vale në rajonin 220 - 300 nm, duke vepruar si një ekran. Kështu, UV me një gjatësi vale deri në 220 nm absorbohet plotësisht nga molekulat e oksigjenit atmosferik, dhe në rajonin 220-300 nm mbahet efektivisht nga ekrani i ozonit. Një pjesë e rëndësishme e spektrit diellor është rajoni ngjitur me 300 nm në të dyja anët.
Procesi i fotodissociimit gjithashtu qëndron në themel të formimit të ozonit nga oksigjeni molekular. Shtresa e ozonit ndodhet në lartësinë 10 - 100 km; Përqendrimi maksimal i ozonit është regjistruar në një lartësi prej rreth 20 km. Ekrani i ozonit ka një rëndësi të madhe për ruajtjen e jetës në Tokë: shtresa e ozonit thith pjesën më të madhe të rrezatimit ultravjollcë që vjen nga Dielli, dhe në pjesën e tij me valë të shkurtër, më shkatërruesin për organizmat e gjallë. Vetëm një pjesë e butë e fluksit të rrezeve ultravjollcë me një gjatësi vale rreth 300 - 400 nm arrin në sipërfaqen e Tokës, relativisht e padëmshme dhe në një sërë parametrash të nevojshëm për zhvillimin dhe funksionimin normal të organizmave të gjallë. Mbi këtë bazë, disa shkencëtarë e vizatojnë kufirin e biosferës pikërisht në lartësinë e shtresës së ozonit.
Faktori evolucionar është një faktor mjedisor modern i krijuar nga evolucioni i jetës. Kështu, për shembull, ekrani i ozonit - aktualisht funksionon faktor mjedisor, që prekin organizmat, popullatat, biocenozat, sistemet ekologjike, duke përfshirë biosferën, ekzistonin në epokat e kaluara gjeologjike. Shfaqja e ekranit të ozonit shoqërohet me shfaqjen e fotosintezës dhe akumulimin e oksigjenit në atmosferë.
Një faktor tjetër kufizues në depërtimin lart të jetës është rrezatimi i fortë kozmik. Në një lartësi prej 22 - 24 km nga sipërfaqja e Tokës, vërehet përqendrimi maksimal i ozonit - ekrani i ozonit. Ekrani i ozonit reflekton rrezatimin kozmik (rrezet gama dhe x-rrezet) dhe pjesërisht rrezet ultravjollcë që janë të dëmshme për organizmat e gjallë.
Efektet biologjike të shkaktuara nga rrezatimi me gjatësi vale të ndryshme. Burimi më i rëndësishëm i rrezatimit natyror është rrezatimi diellor. Pjesa më e madhe e incidentit të energjisë diellore në Tokë (rreth 75%) llogaritet nga rrezet e dukshme, pothuajse 20% - nga rajoni IR i spektrit, dhe vetëm afërsisht 5% - nga UV me një gjatësi vale 300 - 380 nm. . Kufiri i poshtëm i gjatësive valore të rrezatimit diellor që bie në sipërfaqen e tokës përcaktohet nga dendësia e të ashtuquajturit ekran të ozonit.

Faqja 4 nga 5

Vlera e shtresës së ozonit - ozonosfera. Ndikimi i rrezeve ultravjollcë të diellit tek njerëzit dhe organizmat e tjerë të gjallë.

Vlera e shtresës së ozonit për biosferën - njeriun dhe organizmat e tjerë të gjallë.

Pavarësisht përmbajtjes së papërfillshme të ozonit në atmosferë, vlera e tij është vërtet e madhe. Jeta në Tokë siç e shohim sot do të ishte shumë e ndryshme nëse nuk do të mbrohej nga një shtresë e hollë ozoni prej tre milimetrash. Dhe nëse "ekrani" i ozonit do të zhdukej sot, jeta ndoshta do të mbijetonte vetëm thellë nën ujë në oqeane ose nën tokë.

Fakti është se shtresa e ozonit (ozonosfera) thith rrezet ultravjollcë veçanërisht shkatërruese me valë të shkurtër, duke parandaluar kështu dëmtimin e sistemeve të gjalla.

Një ulje e përqendrimit të ozonit në atmosferë në tërësi me të paktën 10% prek tashmë organizmat e gjallë - prodhimi i bimëve zvogëlohet, lloje të ndryshme patologjish vërehen te kafshët dhe njerëzit, për shembull, një shkelje e funksionit pulmonar, një rritje ne semundje kronike mushkërive, nervoze dhe sistemet imune, kanceri i lëkurës dhe i retinës. Ndryshime të rëndësishme nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë të shtuar mund të vërehen edhe në gjendjen e të gjithë ekosistemeve, veçanërisht të vegjetacionit tokësor dhe fitoplanktonit, si dhe në zbatimin e cikleve biogjeokimike.

Ozoni është një gaz aktiv dhe mund të ndikojë negativisht te njerëzit. Zakonisht përqendrimi i tij në atmosferën e poshtme është i papërfillshëm dhe nuk ka një efekt të dëmshëm për njerëzit. Sasi të mëdha ozoni formohen në qytetet e mëdha me trafik të rënduar si rezultat i transformimeve fotokimike të gazrave të shkarkimit të automjeteve.

Vlera e shtresës së ozonit të Tokës. Spektrat e absorbimit të ozonit dhe acideve nukleike.

Për një paraqitje vizuale të rëndësisë së shtresës së ozonit për të gjithë jetën në planet, le të shqyrtojmë spektrat e absorbimit të ozonit dhe përbërësit më të rëndësishëm të organizmave të gjallë - acidet nukleike dhe proteinat.

Çdo substancë ka brezat e saj të përthithjes. Si ozoni ashtu edhe acidet nukleike (ADN, ARN) dhe proteinat thithen më intensivisht në rajonin spektral me një gjatësi vale 200-300 nm. Dhe të dëmshme për organizmat e gjallë, rrezet UV thjesht zënë këtë pjesë të spektrit të rrezatimit diellor.

Figura 1. Kurba spektrale e dëmtimit të aparatit gjenetik të mikroorganizmave nga rrezet ultravjollcë.

Për të mos qenë të pabazë dhe për të bindur më të pabesët për rëndësinë e madhe të shtresës së ozonit, le të thellohemi pak në teori dhe të vërtetojmë se shtresa e ozonit thith rrezet ultravjollcë që janë vdekjeprurëse për të gjitha gjallesat. Për ta bërë këtë, merrni parasysh spektrat e absorbimit të ozonit (shtresa e ozonit) dhe acidet dhe proteinat nukleike.

Së pari, le të përcaktojmë konceptet.

THYSHTIMI I DRITËS - një rënie në intensitetin e rrezatimit optik kur kalon nëpër ndonjë medium për shkak të ndërveprimit me të, si rezultat i të cilit energjia e dritës shndërrohet në lloje të tjera të energjisë ose në rrezatim optik të një përbërje të ndryshme spektrale.

SPEKTRIMI I ABORBIMIT është tërësia e frekuencave të absorbuara nga një substancë e caktuar.

Spektri i absorbimit të ozonit.

Ozoni (O 3) ka një spektër absorbimi shumë kompleks, ku theksohen brezat më intensivë të përthithjes. Ashtu si shumë breza të tjerë absorbues në spektroskopinë molekulare, këto breza mbajnë emrin e studiuesit që i zbuloi.

Shiritat e thithjes së ozonit:

• brezi Hartley (200 - 300 nm; l max \u003d 255 nm);
• Shiriti Huggins (320-340 nm);
• Brezi Chalon–Lefevre (330–350 nm);
• Brezi Chappuis (500 - 650 nm; l max \u003d 600 nm).

Figura 2. Shiritat e absorbimit të ozonit.

Brezi kryesor i absorbimit - grupi hartley. Thithja maksimale e tij arrihet në një gjatësi vale prej 255 nm. Ju lutemi vini re se në figurën 1, dëmtimi maksimal i aparatit gjenetik në organizmat e gjallë bie gjithashtu në këtë gjatësi vale të veçantë. Për rrjedhojë, vlera maksimale e shtresës së ozonit të Tokës për organizmat e gjallë manifestohet pikërisht në këtë brez.

Në gjatësi vale më të mëdha se 300 nm, brezat më të dobët janë ngjitur me brezat Hartley. vija Huggins dhe Chalon-Lefevre(Fig. 2). Koeficienti i përthithjes në këto breza është disa rend magnitudë më i vogël se ai i brezave Hartley. Shirita të ndarë të ngushtë në këto sisteme kanë maksimum dhe minimum të qartë të dallueshëm. Së fundi, në pjesën e dukshme të spektrit ka një të gjerë rripi i Chappuis e lidhur me ngjyrën blu të ozonit.

Thithja shumë e fortë e ozonit vërehet gjithashtu në rajonin ultravjollcë të vakumit (100-200 nm). Së bashku me përthithjen në brezat Hartley, ky përthithje çon në një thyerje të spektrit diellor në sipërfaqen e Tokës në gjatësi vale më të vogla se 290 nm, gjë që është shumë e rëndësishme për mbrojtjen e jetës në planetin tonë nga rrezatimi me valë të shkurtër.

Spektrat e përthithjes së acideve nukleike dhe proteinave.

Acidet nukleike thithin vetëm në rajonin UV (180-220 dhe 240-280 nm). Kromoforet e tyre janë kryesisht baza purine dhe pirimidine.

Figura 3. Spektri i përthithjes së proteinave dhe acideve nukleike.

Kromoforet - grupe atomesh të pangopura që përcaktojnë ngjyrën e një përbërjeje kimike dhe thithin rrezatimin elektromagnetik.

Proteinat kanë tre lloje të grupeve kromofore: grupet e duhura peptide, grupet anësore të mbetjeve të aminoacideve dhe grupet protetike. Dy të parat thithen në zonën UV dhe nuk thithen në zonën e dukshme. Grupet peptide -CO-NH- absorbojnë në rajonin prej 190 nm. Grupet anësore të tre acideve aromatike - triptofani, tirozina dhe fenilalanina - gjithashtu absorbohen në këto gjatësi vale, dhe shumë më fort se grupet peptide. Përveç kësaj, ata kanë një brez absorbimi në intervalin 260-280 nm.

Grupet protetike (hema në hemoglobinë dhe kromofore të tjera) absorbohen në rrezet ultraviolet dhe në zonën e dukshme. Janë ata që i japin proteinës ngjyrën e saj (për shembull, ngjyrën e kuqe të hemoglobinës).

Vlera e shtresës së ozonit si një rregullator i temperaturës së atmosferës.

Shtresa e ozonit është e rëndësishme jo vetëm si një mburojë për biosferën nga dëmtimet nga rrezatimi i fortë ultravjollcë, por gjithashtu përcakton regjimin termik të atmosferës së Tokës. Në rajonin infra të kuqe të spektrit, ozoni ka gjithashtu një brez të rëndësishëm absorbimi me një maksimum në 960 nm. Për shkak të kësaj, O 3 thith energjinë infra të kuqe (termike) të lëshuar nga Toka, nuk e lejon atë të shpërndahet në hapësirë ​​dhe në këtë mënyrë ruan nxehtësinë në atmosferën e planetit tonë.

Ozoni bllokon rreth 20% të rrezatimit të Tokës, duke rritur efektin ngrohës të atmosferës.

Ndikimi i rrezeve ultravjollcë të diellit tek njerëzit dhe organizmat e tjerë të gjallë.

Pse rrezet ultraviolet janë kaq të rrezikshme? Pse e japim këtë rëndësi të madhe shtresa e ozonit i thith ato. Le të hedhim një vështrim më të afërt në pjesën ultravjollcë të spektrit të rrezatimit diellor.

Si ndikon pjesa ultravjollcë e spektrit diellor tek bimët? Le të kthehemi në teori. Gama e gjatësisë së valës ultravjollcë ndahet në "larg", në 100-200 nm (ne nuk na intereson, kjo "dritë" thithet nga molekulat e oksigjenit në atmosferën e sipërme dhe nuk arrin në sipërfaqen e Tokës) dhe "afër" , në 200-380 nm, e cila, nga ana tjetër, ndahet me kusht në 3 pjesë.

UFA- "i dobishëm", me një gjatësi vale nga 320 nm në "violet" e zakonshme (fillon në 380 nm). Rrezatimi ultravjollcë me këtë gjatësi vale depërton më thellë në indet e kafshëve dhe bimëve. Tek njerëzit, për shembull, është i përfshirë në prodhimin e vitaminës D, disa lloje hardhucash e shohin atë me sy, për të mos përmendur faktin që UVA stimulon disa lloje zvarranikësh gjatë sezonit të çiftëzimit.

UVB- 280-320 nm - diapazoni i ultravjollcës mesatare. Shkakton jo vetëm plakjen e parakohshme të lëkurës së njeriut dhe një ngadalësim të rritjes vegjetative të shumicës së bimëve, por edhe mosmarrëveshje të vazhdueshme për ndikimin e saj në biosferë. Falë UVB-së, evropianët marrin lëkurë kafe të artë gjatë pushimeve verore. Sa më afër kufirit me UVC (280 nm), aq më vdekjeprurëse janë rrezet.

Dhe së fundi UFS- ultravjollcë "e fortë" me një gjatësi vale prej 200 deri në 280 nm. Ekziston një mendim se në disa faza të zhvillimit të jetës në Tokë, UVB ishte shumë aktive e përfshirë në krijimin e ADN-së, sepse spektri i absorbimit të acideve nukleike ka një kulm në rajonin prej 254 nm. Kjo është treguar në Fig. 1. Siç shihet nga figura, jo vetëm fillimi i jetës në Tokë lidhet me UFS-në, por edhe, në kushte të caktuara, fundi i saj. Në intervalin UVC, në një gjatësi vale prej 254 nm, lëshojnë sterilizues - merkur llambat ultraviolet presion i ulët përdoret vetëm në mjekësi.

Pra, rrezatimi diellor ultravjollcë sipas shkallës së ndikimit në organizmat e gjallë ndahet në tre lloje:

1. UV-A (gjatësia e valës - 0,4–0,315 mikron) është lloji më pak i rrezikshëm i rrezatimit ultravjollcë për lëndën e gjallë. Numri më i madh i këtyre rrezeve arrin në sipërfaqen e tokës.
2. UV-B (gjatësia e valës - 0,315-0,280 mikron) - arrin në tokë vetëm në doza të vogla.
3. UV-C (gjatësia e valës - 0,28–0,01 mikron) është lloji më i rrezikshëm i rrezeve ultravjollcë për lëndën e gjallë: edhe në doza të vogla ajo ka një efekt të dëmshëm në organizmat e gjallë. Për fat të mirë, UV-C absorbohet pothuajse plotësisht nga shtresa e ozonit dhe mezi arrin në tokë.