Экологические аспекты дегазации Земли

Глава 2. Озоновый слой и его роль в жизни планеты.

        На стратосферных высотах озон образуется при фотолизе кислорода ультрафиолетовым излучением с длиной волны менее 240 нм и дальнейшем взаимодействии атомарного кислорода с молекулярным кислородом.

        Концентрация озона в средних широтах равна 345 Д.Е. Стратосфера в интервале высот от 15 до 50 км содержит до 90% общего количества озона, максимум концентрации которого отмечается на высотах 25-30 км. Именно этот высотный интервал называют озоновым слоем планеты. Цифры эти усредненные для всей планеты, в реальности высота озонового максимума зависит от широты.

        Озоновый слой играет в жизни нашей планеты исключительную роль. Достаточно сказать, что жизнь в наземных формах смогла появиться на Земле только после того, как в атмосфере накопилось количество кислорода, достаточное для образования озонового экрана, защитившего поверхность Земли от губительного ультрафиолета. Произошло это в конце силурийского периода, когда количество кислорода в атмосфере составляло примерно 10% от современного. Дело в том, что большая энергия позволяет ультрафиолету разрывать химические связи в нуклеиновых кислотах, нарушать тем самым генетический код и провоцировать мутации.

        Роль озонового слоя в жизни планеты определяется тем, что озон основной постоянный газовый компонент атмосферы, способный поглощать ультрафиолетовое излучение.

        Озоновая молекула способна поглощать также инфракрасное, т.е. собственно тепловое, излучение. Поглощая солнечное излучение в указанных диапазонах озоновый слой формирует тепловую структуру атмосферы. Особенность ее состоит в том, что температура воздуха в тропосфере на высоте 10 км падает до -50^o С, а в стратосфере на уровне 35-40км она возрастает до 0^o С и выше. Озоновый слой поглощает инфракрасное излучение в полосе 957 нм. Эта частота лежит вблизи максимума излучения Земли и перекрывает в значительной мере окно прозрачности атмосферы в диапазоне 800-1200нм. Через него в космос уходит до 17% земного тепла.

        Образно говоря, озоновый слой играет роль не экрана, а одеяла, которое укутывает Землю и, с одной стороны, закрывает доступ на ее поверхность ультрафиолетовому и инфракрасному излучению Солнца, а с другой - удерживает земное тепло от ухода в космическое пространство. Если толщина озонового "одеяла" будет изменяться, а тем более в нем появятся дыры, это неизбежно приведет к аномальным изменениям энергетических потоков. Сказанное и определяет климатическую роль озонового слоя.