Ozonosfer adalah lapisan atmosfer planet kita yang menunda bagian paling kaku dari spektrum ultraviolet. Beberapa jenis sinar matahari merusak organisme hidup. Secara berkala, ozonosfer menjadi lebih tipis, celah dengan berbagai ukuran muncul di dalamnya. Sinar berbahaya dapat dengan bebas menembus lubang di permukaan bumi. Di mana lapisan ozon berada? Apa yang bisa dilakukan untuk menyelamatkannya? Artikel yang diusulkan dikhususkan untuk membahas masalah-masalah geografi dan ekologi Bumi ini.
Apa itu ozon?
Oksigen di Bumi ada dalam bentuk dua senyawa gas sederhana, adalah bagian dari air dan sejumlah besar zat anorganik dan organik umum lainnya (silikat, karbonat, sulfat, protein, karbohidrat, lemak). Salah satu modifikasi alotropik unsur yang lebih terkenal adalah zat sederhana oksigen, formulanya adalah O2. Modifikasi atom kedua adalah O (ozon). Rumus zat ini adalah O 3. Molekul triatomik terbentuk dengan kelebihan energi, misalnya, sebagai akibat dari pelepasan petir di alam. Selanjutnya, kita akan mencari tahu apa lapisan ozon Bumi, mengapa ketebalannya terus berubah.
Dalam kondisi normal, ozon adalah gas biru dengan aroma tajam dan spesifik. Berat molekul zat adalah 48 (untuk perbandingan, Tn (udara) = 29). Aroma ozon mengingatkan pada badai petir, karena setelah ini fenomena alami molekul O 3 di udara menjadi lebih besar. Konsentrasi meningkat tidak hanya di mana lapisan ozon berada, tetapi juga dekat dengan permukaan Bumi. Zat aktif secara kimia ini beracun bagi organisme hidup, tetapi dengan cepat terdisosiasi (terurai). Di laboratorium dan industri, perangkat khusus telah dibuat - ozonizer - untuk melewatkan muatan listrik melalui udara atau oksigen.
Apa itu lapisan ozon?
Molekul O 3 memiliki aktivitas kimia dan biologis yang tinggi. Penempelan atom ketiga ke oksigen diatomik disertai dengan peningkatan cadangan energi dan ketidakstabilan senyawa. Ozon mudah terurai menjadi oksigen molekuler dan partikel aktif, yang secara energik mengoksidasi zat lain dan membunuh mikroorganisme. Tetapi lebih sering, masalah yang berkaitan dengan senyawa berbau berhubungan dengan akumulasi di atmosfer di atas Bumi. Apa lapisan ozon dan mengapa perusakannya berbahaya?
Langsung di permukaan planet kita selalu ada sejumlah molekul O 3, tetapi konsentrasi senyawa meningkat dengan ketinggian. Pembentukan zat ini terjadi di stratosfer karena radiasi ultraviolet matahari, yang membawa pasokan energi yang besar.
Ozonosfer
Ada area ruang di atas Bumi di mana ozon jauh lebih besar daripada di dekat permukaan. Tetapi secara umum, cangkang yang terdiri dari molekul O 3 adalah tipis dan terputus-putus. Di mana lapisan ozon Bumi atau ozonosfer planet kita? Ketidakkonsistenan dalam ketebalan layar ini telah berulang kali membingungkan para peneliti.
Sejumlah ozon selalu ada di atmosfer Bumi, fluktuasi konsentrasi yang signifikan diamati dengan ketinggian dan selama bertahun-tahun. Kami akan mengatasi masalah ini setelah kami menemukan lokasi yang tepat dari perisai pelindung yang terbuat dari molekul O 3.
Di mana lapisan ozon Bumi?
Peningkatan nyata dalam kandungan molekul ozon dimulai pada jarak 10 km dan tetap hingga 50 km di atas Bumi. Tetapi jumlah materi yang ada di troposfer belum menjadi layar. Saat Anda menjauh dari permukaan bumi, kepadatan ozon meningkat. Nilai maksimum jatuh di stratosfer, wilayahnya di ketinggian 20 hingga 25 km. Di sini, molekul O 3 terkandung 10 kali lebih banyak daripada di permukaan bumi.
Tetapi mengapa ketebalan, integritas lapisan ozon menyebabkan kekhawatiran bagi para ilmuwan dan orang-orang biasa? Ledakan atas keadaan perisai pelindung meletus di abad yang lalu. Para peneliti telah menemukan bahwa lapisan ozon atmosfer di atas Antartika telah menjadi lebih tipis. Penyebab utama dari fenomena ini ditetapkan - disosiasi molekul O3. Penghancuran terjadi sebagai akibat dari pengaruh gabungan sejumlah faktor, yang utama di antara mereka adalah antropogenik, yang terkait dengan aktivitas umat manusia.
Lubang ozon
Dalam 30-40 tahun terakhir, para ilmuwan telah memperhatikan munculnya celah pada pelindung di atas permukaan bumi. Komunitas ilmiah khawatir dengan laporan bahwa lapisan ozon - perisai Bumi - secara aktif mengalami degradasi. Semua media pada pertengahan 1980-an menerbitkan laporan tentang "lubang" di Antartika. Para peneliti memperhatikan bahwa celah dalam lapisan ozon ini meningkat di musim semi. Alasan utama untuk pertumbuhan kerusakan disebut zat buatan dan sintetis - klorofluorokarbon. Kelompok yang paling umum dari senyawa ini adalah freon atau chladogen. Lebih dari 40 zat yang termasuk dalam kelompok ini diketahui. Mereka berasal dari banyak sumber, karena aplikasi termasuk makanan, bahan kimia, wewangian dan industri lainnya.
Komposisi freon, selain karbon dan hidrogen, termasuk halogen: fluor, klor, kadang-kadang brom. Sejumlah besar zat tersebut digunakan sebagai pendingin dalam lemari es, pendingin udara. Freon sendiri stabil, tetapi pada suhu tinggi dan di hadapan agen kimia aktif masuk ke dalam reaksi oksidasi. Di antara produk-produk reaksi dapat berupa senyawa-senyawa toksik bagi organisme hidup.
Layar freon dan ozon
Klorofluorokarbon berinteraksi dengan molekul O3 dan menghancurkan lapisan pelindung di atas permukaan bumi. Pada awalnya, penipisan ozonosfer dianggap sebagai fluktuasi alami dari ketebalannya, yang terjadi terus-menerus. Namun seiring waktu, lubang-lubang seperti "lubang" di atas Antartika terlihat di seluruh belahan bumi utara. Jumlah celah tersebut telah meningkat sejak pengamatan pertama, tetapi mereka lebih kecil dalam ukuran daripada di benua es.
Awalnya, para ilmuwan meragukan bahwa itu adalah freon yang menyebabkan penghancuran ozon. Ini adalah zat dengan berat molekul besar. Bagaimana mereka bisa mencapai stratosfer, di mana lapisan ozon berada, jika jauh lebih berat daripada oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida? Pengamatan aliran naik di atmosfer selama badai petir, serta percobaan yang dilakukan, membuktikan kemungkinan penetrasi berbagai partikel dengan udara hingga ketinggian 10-20 km di atas Bumi, di mana batas troposfer dan stratosfer berada.
Berbagai Penghancur Ozon
Nitrogen oksida yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar di mesin pesawat supersonik dan berbagai jenis pesawat ruang angkasa juga memasuki zona layar ozon. Mereka melengkapi daftar zat-zat yang darinya atmosfer, lapisan ozon, dan emisi gunung api terestrial dihancurkan. Terkadang, aliran gas dan debu mencapai ketinggian 10-15 kilometer dan menyebar ratusan ribu kilometer.
Asap di pusat-pusat industri besar dan kota-kota besar juga berkontribusi terhadap disosiasi molekul O 3 di atmosfer. Alasan peningkatan ukuran lubang ozon juga dianggap sebagai peningkatan konsentrasi yang disebut gas rumah kaca di atmosfer di mana lapisan ozon berada. Dengan demikian, masalah lingkungan global perubahan iklim secara langsung berkaitan dengan pertanyaan tentang penipisan ozon. Faktanya adalah bahwa gas rumah kaca mengandung zat yang bereaksi dengan molekul O3. Ozon terdisosiasi, atom oksigen menyebabkan oksidasi elemen lain.
Bahaya kehilangan perisai ozon
Adakah celah di ozonosfer sebelum terbang ke luar angkasa, kemunculan freon dan polutan atmosfer lainnya? Isu-isu yang tercantum masih bisa diperdebatkan, tetapi satu kesimpulan jelas: lapisan ozon atmosfer harus dipelajari dan dilestarikan dari kehancuran. Planet kita tanpa layar molekul O 3 kehilangan perlindungan dari sinar kosmik keras dengan panjang tertentu yang diserap oleh lapisan zat aktif. Jika layar ozon tipis atau tidak ada, maka proses kehidupan dasar di Bumi dalam bahaya. Radiasi ultraviolet yang berlebihan meningkatkan risiko mutasi pada sel organisme hidup.
Perlindungan lapisan ozon
Kurangnya data tentang ketebalan perisai pelindung di abad dan milenium terakhir membuat perkiraan sulit. Apa yang terjadi jika ozonosfer runtuh sepenuhnya? Selama beberapa dekade, dokter telah mencatat peningkatan jumlah orang yang terkena kanker kulit. Ini adalah salah satu penyakit yang menyebabkan radiasi ultraviolet yang berlebihan.
Pada tahun 1987, beberapa negara menyetujui Protokol Montreal, yang menetapkan pengurangan dan larangan total untuk produksi klorofluorokarbon. Ini hanya salah satu langkah yang akan membantu melestarikan lapisan ozon - perisai ultraviolet Bumi. Tetapi freon masih diproduksi oleh industri dan memasuki atmosfer. Namun, kepatuhan terhadap Protokol Montreal telah menyebabkan pengurangan lubang ozon.
