ÎÇÎÍ ÒÀ ÆÈÒÒß

Íàäçâè÷àéíó âàæëèâ³ñòü íå ò³ëüêè äëÿ ³ñòîðè÷íî¿ ãåîëî㳿, à é äëÿ ñó÷àñíî¿ ëþäèíè ìຠïèòàííÿ ïðî ñï³ââäíîøåííÿ æèòòÿ òà îçîíà, ùî º â àòìîñôåð³. Ìîæíà ââàæàòè, ùî æèòòÿ — ðîñëèííèé òà òâàðèííèé ñâ³ò — çì³ã ðîçâèíóòèñÿ íà Çåìë³ ò³ëüêè òîãä³, êîëè âèíèê äîñòàòíüî ïîòóæíèé «îçîíîâèé ùèò», ùî çàõèùຠ¿¿ â³ä óëüòðàô³îëåòîâî¿ ðàä³àö³¿ Ñîëíöÿ. Çðîçóì³ëî, ùî ïðîöåé ùèò ìè ìàºìî ï³êëóâàòèñÿ ³ çàðàç.

Õî÷à â³ê Çåìë³ îö³íåíî çàðàç äîâîë³ òî÷íî - á³ëÿ 4,5-10 ⁹ ðîê³â,ïðî ïåðâèííó àòìîñôåðó Çåìë³ íàì â³äîìî äóæå ìàëî. ßêùî Çåìëÿ âèíèêëà ç êîñì³÷íîãî ïðîòîïëàíñòíî¿ õìàðè, ó ñêëàä³ ÿêî¿ çíàõîäèâñÿ ó âåëèê³é ïðîïîðö³¿ âî­äåíü, òî öåé âîäåíü áóëî äîñèòü ðàíî çàãóáëåíî Çåìëåþ. Ãåîëîãè ââàæàþòü, ùî â³äîìà íàì àòìîñôåðà Çåìë³ âòîðèííà òà óòâîðèëàñÿ ç âóëêàí³÷íèõ ãàç³â àáî âèâ³ëüíåíà ç ãåîëî­ã³÷íèõ ïîð³ä.  öèõ ãàçàõ íå áóëî â³ëüíîãî êèñíþ (òàê éîãî ìàéæå íåìຠâ àòìîñôåðàõ ³íøèõ ïëàíåò). Òàêà âóëêàí³÷íà àòìîñôåðà Çåìë³ ñêëàäàëàñÿ òîä³, á³ëÿ 10⁹ ðîê³â òîìó, ìàáóòü, ò³ëüêè ç Í₂, ÍÎH, N₂ òà ÑÎ₂. Òîä³ íà Çåìë³ ìàéæå íå áóëî æèòòÿ. Óëüòðàô³îëåòîâà ðàä³àö³ÿ ç äîâæè­íîþ õâèë³ ìåíüø í³æ 307 íì ìîãëà çíèùèòè ÄÍÊ æèâèõ êë³òèí (êðàùå ñêàçàòè, çàøêîäæóâàòè ¿õ ðîçìíîæåííþ, ÿêùî á âîíè âèíèêëè). Ò³ëüêè ïîòóæí³é øàð âîäè ì³ã çàõèñ­òèòè æèâó ðå÷îâèíó â³ä ðàä³àö³¿. Ïîçäí³øå â àòìîñôåð³ çÿâèâñÿ êèñåíü, à ç íüîãî âèíèê çàõèñíèé øàð îçîíó.

Ìîæíà ââàæàòè, ùî âîäÿíà ïàðà ïî÷àëà ðîçêëàäàòèñÿ ï³ä 䳺þ óëüòðàô³îëåòîâî¿ ðàä³àö³¿ ç h = 134 ... 237 íì ïî ðåàêö³¿ OÍÎ + hv —- ÎÍ + Í. Ïðè öüîìó àòîìè âîäíþ Í ìîãëè óíèêíóòè ç âåðõíüî¿ ãàðÿ÷î¿ àòìîñôåðè — òàêèé ïðîöåññ âèâ÷åíî çàðàç äîáðå — ñî ñêîðîñòüþ 10⁷ . . . 10⁸ àòîì³â ç 1 ñì² â ñåêóíäó. Äàë³ ïðè ðåàêö³¿ ÎÍ + ÎÍ —- ÍÎ + Î óòâîðþâàâñÿ â³ëüíèé êèñåíü.

Ý. Õåñòâåäò òà Ñ. Õåíðèêñåí â ïðàö³, ùî áóëà îïóáë³êîâàíà â óí³âåðñèòåò³ â Îñëî â 1973 ã., ââàæàþòü, ùî ñàìå òàêèì áóëî ãîäîèíå äæåðåëî êèñíþ â àòìîñôåð³ äàâí³õ ãåîëîã³÷íèõ ýïîõ. Ñïåö³àë³ñòè ãåîëîãè ââàæàþòü, ùî óòàîðåíèé Î2 ìàéæå âåñü øâèäêî âèêîðèñòîâóâàâñÿ íà îêèñëåííÿ ïîð³ä çåìíî¿ ïî­âåðõí³.

Äæåðåëîì â³ëüíîãî îçîíó ì³ã òàêîæ áóòè ïðîöåñ ôîòîñèíòåçó.

Ïðè öüîìó º îñèòü âàæëèâîþ á³ëüø òî÷íà îö³íêà íåáåçïå÷íî¿ ðàä³àö³¿, ùî ïåðâîíà÷àëüíî òîðìîçèëà âèíèêíåííÿ æèâî¿ ðå÷îâèíè. Òàê, â ðàáîò³ Áåðêíåðà è Ìàðøàëëà áóëî ïðèéíÿòî, ùî äëÿ æèòòÿ — äëÿ ÄÍÊ — íåáåçïå÷íîþ º ñïåêòðàëüíà îáëàñòü ñ à = 240 . . . 285 íì ïðè ýíåðãåòè÷í³é îñâ³òëåíîñò³ â ö³é îáëàñò³ á³ëüø í³æ 10 ^Âò-ì"². Ïîçäí³øå Ì. Ðàòíåð òà Äæ. Óîêåð âèáðàëè ³íøèé êðèòåð³é. Õî÷à ó á³ëüø äîâãèõ õâèëü ýôåêò, ùî çíèùóº ÄÍÊ, ïîíèæóºòüñÿ, ýíåðã³ÿ ïðîìåí³â Ñîíöÿ â öèõ õâèëÿõ íàáàãàòî á³ëüøà, à çàõèñíà âëàñòèâ³ñòü ³íøèõ îðãàí³÷íèõ ðå÷îâèí, ùî îòî÷óþòü êë³òèííå ÿäðî, ìàëà. Ïðè öüîìó íåáåçïå÷íîþ óëüòðàô³îëåòîâîé ðàä³àö³ºþ º 10~¹ Âò-ì~² äëÿ âñ³º¿ îáëàñò³ ñïåêòðà ñ h < 302 íì.

Òàê âèíèêëî óí³êàëüíå ÿâèùå â ãåîëîã³÷í³é ³ñòî𳿠—äî òàê çâàíîãî åâîëþö³éíîãî âèáóõó. ϳñëÿ òîãî ÿê â àðõåéñê³é åð³ ñîòí³ ì³ëüéîí³â ðîê³â ³ñíóâàëè ò³ëüêè ïðèì³òèâí³ îðãàí³çìè — áàêòå𳿠òà âîäîðîñò³, ÷àñòêîâî íàâ³òü àíàåðîáí³ îðãàí³çìè â ì³ëêîâîäíûõ ìîðÿõ òà îçåðàõ, â ïàëåîçîéñê³é åð³ ðîçâèòîê æèòòÿ øâòäêî ï³äíÿâñÿ íà âèñîêèé ð³âåíü.  ñèëóð³éñê³é ïåð³îä ïðîõîäèâ ðîçâèòîê áàãàòîãî æèòòÿ â ìîð³, äå çÿâèëèñü ðîäû ðèá, à â ê³íö³ éîãî, á³ëÿ 440 ìëí. ðîê³â òîìó, çÿâèëàñü ðîñëèíí³ñòòü íà ñóø³ — ïðåäêè ñó÷àñíèõ ïàïîðîòíåïä³áíèõ òà ïëàóí³â.  äåâîí³, ïðèáëèçíî 370 ìëí. ðîê³â òîìó, ðîçêâ³òëî òâàðèííå æèòòÿ â áàãàòèõ ë³ñàõ. Òàê ïî÷àâñÿ ïåð³îä ï³äñèëåííîãî ôîòîñèíòåçó òà øâèäêîãî íàêîïè÷åííÿ êèñíþ â àòìîñôåð³.

Áåçñóìí³âíî, ùî â êèñíåâ³é àòìîñôåð³ âèíèê øàð îçîíó òîáòî îçîííé åêðàí, ñïî÷àòêó, á³ëÿ ïîâåðõí³ Çåìë³. Ïðè âì³ñò³ êèñíþ á³ëÿ 0,1 ñó÷àñíî¿ éîãî ê³ëüêîñò³ (ÐÀL — present stmospheric level) øàð îçîíó ï³äíÿâñÿ âæå â ñòðàòîñôåðó.

Ðèñóíîê 1 ïîêàçóº, ÿê øàð îçîíó, ùî çàðîäèëàñÿ ùå ïðè êîíöåíòðàöèè êèñíþ á³ëÿ 3*10-⁴ ÐÀL ñêîðî äîñÿã íà ð³âí³ ìàêñèìóìó îçîíó, êîíöåíòðàö³¿ N₃ = 10¹³ ìîëåêóë â 1 ñì³ òà ïîñòóïîèî ðîçïîâñþäèâñÿ â á³ëüø âèñîê³ øàðè àòìîñôåðè ïðè íàêîïè÷åíí³ Î₂ îò 3-10-⁴ ÐÀL äî 1 ÐÀL.

Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíî, ÿê ïðîïóñêàëà òàêà îçîíîñôåðà ðàä³àö³þ Ñîíöÿ äî ïîâåðõí³ Çåìë³. Ìàéæå âñÿ ðàä³àöèÿ ç h=280 íì â³äô³ëüòðîâóâàëàñü âæå ïðè 2-*10-² ÐÀL. Öåé ìîìåíò â³äì³òèâ ñîáîþ ïîÿâó ðàçâèíóòîãî æèòòÿ íà ñóø³. Ùå òðîõè ðàí³øå ïðè (2 ... 3)*10-³ ÐÀL òàêîìó â³äô³ëüòðîâóâàííþ äîïîìàãàâ øàð âîäè òîâùèíîþ ïðèáëèçíî 2 ì, òàêîæ çìåíüøóþ÷èé ä³þ óëü-òðàô³îëåòîâî¿ ðàä³àö³¿. Òîä³ ,ìàáóòü, æèòòÿ ìîãëî ïî÷àòè ðîçâèâàòèñü ³íòåíñèâíî ó âîä³, â òåïëèõ ïðèáåðåæíèõ âîäàõ, îçåðàõ.

ßêùî âðàõóâàòè, ùî äæåðåëîì êèñíþ áóëà ôîòîäíñîö³àö³ÿ âîäÿíî¿ ïàðè, òî ýâîëþö³éíèé âèáóõ ì³ã â³äáóòèñÿ ò³ëüêè ïðè äóæå øâèäêîìó íàñè÷åíí³ — çà ãåîëîã³÷îþ øêàëîþ ÷àñó — àòìîñôåðè âîäÿíîþ ïàðîþ, ùî ïî÷à÷ëà åíåðã³éíî ðîçêëàäàòèñÿ íà ñîíÿ÷íîìó ñâ³òë³.

ßêùî æ äîïóñòèòè, ÷òî æòòÿ ïîñòóïîâî óòâîðþâàëî ôîòîñèíòåòè÷íå äæåðåëî êèñíþ, ï³ñëÿ òîãî ÿê ðîçêëàä ïàðè àáî æèòòÿ â ìîð³ óòâîðèëè ïåðâèííå ï³äâèùåííÿ ð³âíÿ êèñíþ äî (2 ... 3)- 10-³ ÐÀL, òî øâèäê³ñòü åâîëþö³éíîãî âèáóõó äîáðå ïîÿñíþºòüñÿ òàêèì ìåõàí³çìîì ç ñèëüíèì äîäàòí³ì çâÿçêîì. Ïîÿñíþºòüñÿ é ïîñë³äîâí³ñòü ðîçâèòêó æèòòÿ ó âîä³ é íà ñóø³

.Ïèòàííÿ ïðî îçîíîâèé øàð äóæå ãîñòðî ïîñòàëî â íàø³ äí³.

̳æíàðîäíà ìåòåîðîëîã³÷íà îðãàí³çàö³ÿ âèñòóïèëà â 1976 ð. ç ïðîåêòîì «Ãëîáàëüíîãî âèâ÷åííÿ é ìîí³òîðèíãó îçîíó». Ïðîåêò ýíåðã³éíî ïîäòðèìàëà é Ìåæíàðîäíà êîì³ñ³ÿ ç àòìîñôåðíîãî îçîíó.  áåðåçí³ 1977 ã. Öå ïèòàííÿ áóî ðîçãëÿíóòî ó «Ïðîãðàìì³ Îðãàí³çàöèè Îáºäíàííèõ Íàö³é ç îòî÷óþ÷îãî ñåðåäîâèùà «UNEP».  òðàâí³ òîãî æ ðîêó â Æåíåâ³ ç³áðàëèñü ñïåö³àë³ñòè,ùî âèâ÷àëè íîâ³òí³ ïðèáîðè é ìîæëèàîñò³ êîîðäèíîâàííèõ ñïîñòåðåæåííü íàéá³ëüø á³îëîã³÷íî àêòèâíî¿ ÷àñòèíè ñîíÿ÷íîãî ñïåêòðó — ì³æ 290 _ 320 íì. Âæå ó 1978 ð. ñïåö³àëüíèé öèðêóëÿð ÌÌÎ âæå ðåêîìåíäóâàâ êðà¿íàì îðãàí³çàöèþ ñïîñòåðåæåííü óëü-òðàô³îëåòîâî¿ ðàä³àö³¿ .

²äåÿ íåáåçïåêè çíèùåííÿ øàðó îçîíó òà éîãî íàñë³äêàõ ïðèçâåëà äî ñòâîðåííÿ â ÑØÀ ñïåö³àëüíî¿ «Ïðîãðàìè âèçíà÷åííÿ êë³ìàòè÷íèõ âïëèâ³â» (ÑIÀÐ) (ï³ä çàãàëüíèì êåð³âíèöòâîì Äåïàðòàìåíòó òðàíñïîðòó ÑØÀ), ìàþ÷è íà óâàç³ âèêèäè ñòðàòîñôåðíî¿ àâ³àö³¿. Ç ö³ºþ ö³ëëþ â 1972 . . . 1975 ðð. áóëî çðîáëåíî 4 êîíôåðåíö³¿ ñïåö³àë³ñò³â ç ïðîáëåì àâ³àö³¿, ô³çèö³ àòìîñôåðè, òà çàáðóäíåííÿ é îçîíó. Àíàëîãè÷íà ïðîãðàìà (ÑÎVOS) áóëî óòâàðåíî ó Ôðàíö³¿.

 íàø ÷àñ ãîëîâíîþ ðèñîþ ðîçïîä³ëåííÿ ðàä³àö³ ïî çåìí³é êó볺 ¿¿ øèðîòíà çàëåæí³ñòü. Ðîçðàõóíêè ïîêàçóþòü, ùî òðîï³÷íèé ïîÿñ ìຠîòðèìóâàòè äî 360 . . . 420 Âò-÷-ì-² íà ì³ñÿöü. Òàêèì ÷èíîì, çíèùåííÿ øàðó îçîíó ìຠïî ð³çíîìó âïëèíóòè íà òðîïè÷í³é òà ïîì³ðíí³é çîí³ íà íàñåëåíí³.

ÎÇÎÍÎÂÈÉ ÙÈÒ ÇÅÌ˲

²ñòîð³ÿ âèâ÷åííÿ îçîíó íå äóæå òðèâàëà. Çàñëóãà â³êðèòòÿ éîãî øàðó íàëåæèòü ô³çèêàì ³ç Ôðàíö³¿: Ø. Ôàáð³ òà À. Á'þ³ññîíó, ÿê³ â 1913 ð. äîâåëè, ùî âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ ç äîâæèíîþ õâèë³ â³ä 200 äî 300 íì ³í­òåíñèâíî ïîãëèíàºòüñÿ àòìîñôåðîþ Çåìë³. Öå áóëî ³ñòîòíå äîñÿãíåííÿ, áî ÷àñòèíà â÷åíèõ òîä³ ââàæàëà, ùî óëüòðàô³îëåòîâå âèïðîì³íþâàííÿ ïîâåðõí³ Ñîíöÿ ïîãëèíàºòüñÿ éîãî âëàñíîþ àòìîñôåðîþ—ïðîòÿæíîþ ãàçîâîþ îáîëîíêîþ, ùî îòî÷óº Ñîíöå.

ßêèé æå ä³éñíèé âïëèâ ñîíÿ÷íîãî âèïðîì³íþâàííÿ íà ïëàíåòó Çåìëÿ?

Ãðàô³ê (ñïåêòð) âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ íàâåäåíèé íà ìàëþíêó 3, äå íà ãîðèçîíòàëüí³é îñ³ â íàíîìåòðàõ (Þ"⁹ ì) óêàçàí³ äîâæèíè åëåêòðîìàãí³òíèõ õâèëü, âèïðîì³íþâàíèõ ôîòîñôåðîþ Ñîíöÿ. Ïî âåðòèêàë³ â³äêëàäåíà ïîòóæí³ñòü, ùî ïðèïàäຠíà îäèíèöþ ïåðïåíäèêóëÿðíî¿ äî ñîíÿ÷íèõ ïðîìåí³â ïîâåðõí³, ðîçòàøîâàíî¿ ïîçà àòìîñôåðîþ íàøî¿ ïëàíåòè.

²ñíóº âåëèêà â³äì³íí³ñòü ó ê³ëüêîñò³ åíåð㳿, ÿêó âèïðîì³íþº Ñîíöå â ð³çíèõ ä³àïàçîíàõ äîâæèí õâèëü. Ìàêñèìóì âèïàäຠíà âèäèìå ñâ³òëî—òîé ä³àïàçîí, äî ñïðèéìàííÿ ÿêîãî ïðèñòîñîâàíå îêî ëþäèíè. Ìàêñèìóì ÷óòëèâîñò³ âäåíü ïðèïàäຠíà çåëåíå ñâ³òëî, òîáòî íà ìàêñèìóì ó ñïåêòð³ âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ. Ëèøå â ñóò³íêàõ êðàùå ñïðèéìàºòüñÿ ñèíº ñâ³òëî.

Ïðîìåí³ âåëèêèõ äîâæèí õâèëü íàçâàí³ «³íôðà÷åðâîíèìè» ÷è òåïëîâèìè, áî ¿õ âèïðîì³íþþòü óñ³ ò³ëà. ùî ìàþòü íåâèñîêó òåìïåðàòóðó. Òàê³ ïðîìåí³ éäóòü ³ â³ä ëþäèíè (ìàêñèìóì âèïðîì³íþâàííÿ—ìàéæå 10 òèñ. íì), ðàä³àòîðà îïàëåííÿ, ïðàñêè é óñ³õ îòî÷óþ÷èõ íàñ ò³ë ³ ïðåäìåò³â. ×èìàëî æèâèõ ³ñòîò, íàïðèêëàä, ç쳿, ñïðèéìàþòü òåïëîâ³ ïðîìåí³ é ìîæóòü óñï³øíî ïîëþâàòè â òåìðÿâ³.

Ñâ³òëî ñêëàäàºòüñÿ ç îêðåìèõ ïîðö³é åíåð㳿, òîáòî êâàíò³â àáî ôîòîí³â. ×èì ìåíøà äîâæèíà åëåêòðîìàãí³òíî¿ õâèë³ ôîòîíà, òèì á³ëüøîþ º éîãî åíåðã³ÿ, ÿêà ïðè ïîãëèíàíí³ ôîòîíà áóäü-ÿêèì ò³ëîì ïåðåõîäèòü äî éîãî ÷àñòî÷îê. Âáèðàííÿ ³íôðà÷åðâîíèõ ôîòîí³â ïðè ìàë³é åíåð㳿 ïîñèëþº êîëèâàííÿ ìîëåêóë, òîáòî çóìîâëþº íàãð³âàííÿ ò³ë. Çîâñ³ì ³íøîþ âèÿâëÿºòüñÿ ä³ÿ íà ìîëåêóëè óëüòðàô³îëåòîâèõ ôîòîí³â, ó ÿêèõ ìàëà äîâæèíà õâèë³ òà âåëèêà åíåðã³ÿ. Òàêå âèïðîì³íþâàííÿ íå ñïðèéìàºòüñÿ ëþäñüêèì îêîì. ϳä ÷àñ ïîãëèíàííÿ ïîä³áíèõ ôîòîí³â ìîëåêóëà ðîçùåïëþºòüñÿ íà ÷àñòèíè, ÿêùî åíåðã³ÿ îêðåìîãî ôîòîíà äîñòàòíÿ äëÿ ðîçðèâó çâ'ÿçê³â ì³æ íèìè. Íà ìàëþíêó 2 âêàçàíî, ùî òàêèõ ïðîìåí³â íåáàãàòî, à äîâæèíè ¿õí³õ õâèëü êîëèâàþòü­ñÿ â³ä 1 äî '100 íàíîìåòð³â. Äî ä³àïàçîíó 290—400 íì íàëåæèòü óëüòðàô³îëåò - À (ÓÔ-À).

Ôîòîíè öüîãî ä³àïàçîíó âèêëèêàþòü çàñìàãó øê³ðè, áî ïðè ïîãëèíàíí³ ¿õ ïîâåðõíåþ íàøîãî ò³ëà â³äáóâàþòüñÿ õ³ì³÷í³ çì³íè ìîëåêóë ó êë³òèíàõ. Ìàë³ äîçè òàêîãî îïðîì³íåííÿ êîðèñí³ òèì, ùî ñïðèÿþòü óòâîðåííþ â³òàì³í³â ãðóïè Ä. ïîñèëþþ÷è ³ìóí³òåò

ijàïàçîí äîâæèí õâèëü â³ä 280 äî 315 íì â³äíîñÿòü âæå äî óëüòðàô³îëåòó- (ÓÔ-Â). ßê ïîì³òíî ç ìàëþíêó 2, ó öüîìó ³íòåðâàë³ äîâæèí åíåðã³ÿ âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ çìåíøóºòüñÿ ìàéæå ó 100 ðàç³â. Ïðè÷èíà êðèºòüñÿ â òîìó, ùî Ñîíöå ìຠíåâèñîêó òåìïåðàòóðó ïîâåðõí³ ³ âèáóõîâ³ ïðîöåñè íà íüîìó ìàþòü ñëàáêó àêòèâí³ñòü, òîìó ôîòîí³â ³ç äóæå âåëèêîþ åíåð㳺þ óòâîðþºòüñÿ ìàëî. Öÿ îáñòàâèíà ó ñâ³é ÷àñ ñïðèÿëà âèíèêíåííþ é óòâåðäæåííþ æèòòÿ íà Çåìë³.

Ôîòîíè ä³àïàçîíó ÓÔ- ìàþòü ò³ëüêè òðîõè á³ëüøó åíåðã³þ, í³æ ÓÔ-À, àëå öÿ íåâåëèêà ð³çíèöÿ º äóæå âàæëèâîþ. Öüîãî çá³ëüøåííÿ åíåð㳿 äîñòàòíüî, ùîá ðîçùåïèòè ìîëåêóëè á³ëê³â v êë³òèíàõ íà ÷àñòèíè. Ïîðóøóºòüñÿ ä³ÿëüí³ñòü êë³òèí, ð³çêî çá³ëüøóºòüñÿ ìîæëèâ³ñòü âèíèêíåííÿ ìóòàö³é, á³ëüø³ñòü ç ÿêèõ, ïåâíî, ìàòèìå íåãàòèâí³ íàñë³äêè. Ïîä³áíà øê³äëèâà ä³ÿ íà æèâ³ êë³òèíè ùå á³ëüøå ïðèòàìàííà ôîòîíàì ³ç ä³àïàçîíó ÓÔ-Ñ, ó ÿêèõ äîâæèíà õâèë³ ìåíøà 280 íàíîìåòð³â. Òàêèõ ôîòîí³â ó ñîíÿ÷íîìó ïðîì³íí³ ó òèñÿ÷³ ðàç³â ìåíøå, í³æ ôîòîí³â ä³àïàçîíó ÓÔ-À.

²ñíóº âåëèêà â³äì³íí³ñòü ó ê³ëüêîñò³ åíåð㳿, ÿêó âèïðîì³íþº Ñîíöå â ð³çíèõ ä³àïàçîíàõ äîâæèí õâèëü. Ìàêñèìóì âèïàäàº, ÿê ³ ñë³ä áóëî ÷åêàòè, íà âèäèìå ñâ³òëî — òîé ä³àïàçîí, äî ñïðèéìàííÿ ÿêîãî ïðèñòîñîâàíå îêî ëþäèíè. Ìàêñèìóì ÷óòëèâîñò³ âäåíü ïðèïàäຠíà çåëå­íå ñâ³òëî, òîáòî íà ìàêñèìóì ó ñïåêòð³ âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ. Ëèøå â ñóò³íêàõ êðàùå ñïðèéìàºòüñÿ ñèíº ñâ³òëî.

Ïðîìåí³ âåëèêèõ äîâæèí õâèëü íàçâàí³ «³íôðà÷åðâîíèìè» ÷è òåïëîâèìè, áî ¿õ âèïðîì³íþþòü óñ³ ò³ëà. ùî ìàþòü íåâèñîêó òåìïåðàòóðó. Òàê³ ïðîìåí³ éäóòü ³ â³ä ëþäèíè (ìàêñèìóì âèïðîì³íþâàííÿ—ìàéæå 10 òèñ. íì), ðàä³àòîðà îïàëåííÿ, ïðàñêè é óñ³õ îòî÷óþ÷èõ íàñ ò³ë ³ ïðåäìåò³â. ×èìàëî æèâèõ ³ñòîò, íàïðèêëàä, ç쳿, ñïðèéìàþòü òåïëîâ³ ïðîìåí³ é ìîæóòü óñï³øíî ïîëþâàòè â òåìðÿâ³.

Äî ìàéæå 90-ê³ëîìåòðîâî¿ âèñîòè ñêëàä ïîâ³òðÿ ïðàê­òè÷íî òàêèé, ÿê äîâêîëà íàñ: ñåðåä êîæíèõ 100 ìîëåêóë º 78 ìîëåêóë àçîòó (Ìã), 21—êèñíþ (Îç) òà áëèçüêî îäí³º¿ àðãîíó (Àã). Îäíà ìîëåêóëà âóãëåêèñëîãî ãàçó ïðèïàäຠíà Ç òèñÿ÷³ ³íøèõ ìîëåêóë ïîâ³òðÿ. Êîíöåíòðàö³ÿ ïàðè âîäè ÷àñòî ïåðåâèùóº êîíöåíòðàö³þ âóãëåêèñëîãî ãàçó, à ïðè âåëèê³é âîëîãîñò³ òà òåïë³é ïîãîä³ âîíà ìîæå ïîñòóïàòèñÿ ò³ëüêè êèñíþ é àçîòó. Âì³ñò óñ³õ ³íøèõ ãàç³â, ó òîìó ÷èñë³ é îçîíó, çíà÷íî ìåíøèé ³ êîëèâàºòüñÿ â ð³çíèõ ì³ñöÿõ Çåìë³ òà íà ð³çíèõ âèñîòàõ. Îäíà ìîëåêóëà îçîíó â ñåðåäíüîìó ïðèïàäàºíà_2 ìëí ³íøèõ ìîëåêóë ó ïîâ³òð³. Ñàìå «â ñåðåäíüîìó», áî ðîçïîä³ë îçîíó ïî âèñîò³ âèÿâëÿºòüñÿ äóæå íåð³âíîì³ðíèì. Ïðè÷èíà öüîãî ïîëÿãຠâ ìåõàí³çì³ éîãî óòâîðåííÿ. Óëüòðàô³îëåòîâ³ ïðîìåí³ ìàëî¿ äîâæèíè ïîãëèíàþòüñÿ íà âèñîòàõ áëèçüêî 90 êì ³ âèùå. äå ç'ÿâëÿþòüñÿ â³ëüí³ åëåê­òðîíè òà ïîçèòèâíî çàðÿäæåí³ ìîëåêóëÿðí³ ³îíè. Òàê âèíèêàþòü øàðè çåìíî¿ ³îíîñôåðè, ÿê³ ìîæóòü ïðîâîäèòè ñòð ³ â³äáèâàòè ðàä³îõâèë³ ïåâíèõ ä³àïàçîí³â.

Óëüòðàô³îëåòîâ³ ôîòîíè ç äîâæèíîþ õâèë³ 242 íì ³ ì ìåíøå ïîãëèíàþòüñÿ ïåðåâàæíî ìîëåêóëàìè êèñíþ, ùî â³ äî ¿õ ðîçïàäó íà äâà îêðåì³ àòîìè çà ðåàêö³ºþ

Î₂+ ôîòîí = Î+Î

Äî âèñîòè 20 ÷è ÇÎ êì â³äáóâàºòüñÿ ìàéæå ïîâíå ïîãëèíàííÿ ÓÔ-Ñ êèñíåì. Îòæå. óòâîðåííÿ îçîíó ïðè ïîòð³éíèõ ç³òêíåííÿõ, ùî îïèñóºòüñÿ ð³âíÿííÿì: Î₂+Î+Õ = Î₃+Õ*, ìîæå â³äáóâàòèñÿ âæå ïà âèñîòàõ 60—90 ê³ëîìåòð³â. Àëå ÷åðåç òå, ùî ãóñòèíà ïîâ³òðÿ òàì äóæå ìàë ïîòð³éí³ ç³òêíåííÿ íå ÷àñò³, øâèäê³ñòü óòâîðåííÿ îçîíó º âåëèêîþ. Òàê ñàìî íåçíà÷íà âîíà ³ íà âèñîòàõ 10—20 êóäè ïîòðàïëÿº íàäòî ìàëî ÓÔ-Ñ ³ ê³ëüê³ñòü àòîìàðíîãî êèñíþ âèÿâëÿºòüñÿ ì³çåðíîþ. Îòæå, ³ñíóº âèñîòà, äå øâèäê³ñòü óòâîðåííÿ îçîíó íàéá³ëüøà: ìàéæå 50 êì íàä ïîâåðõíåþ Çåìë³.

Ñàìå ïðîöåñ ðóéíàö³¿ îçîíó ³ º íàéá³ëüø ö³ííèì äëÿ æèòòÿ.. ³äíîñíà íåñò³éê³ñòü ìîëåêóëè îçîíó çóìîâëþº ìîæëèâ³ñòü ¿¿ ðîçïàäó ïðè ïîãëèíàíí³ óëüòðàô³îëåòîâèõ ïðîìåí³â ³ñòîòíî á³ëüøî¿ äîâæèíè õâèë³ â³ä òèõ, ùî ïîãëèíàþòüñÿ êèñíåì. Îñîáëèâî ³íòåíñèâíî ìîëåêóëè îç âáèðàþòü ôîòîíè ç äîâæèíîþ õâèë³ ì³æ 200 ³ 310 íì. Öå äóæå âàæëèâî, áî òàê³ ôîòîíè ïîð³âíÿíî ñëàáî ïîãëèíàþòüñÿ ³íøèìè ãàçàìè, ùî âõîäÿòü â àòìîñôåðó Çåìë³. Ñàìå øàð îçîíó ñëóæèòü ùèòîì, â³í çàõèùຠâñå æèâå íàø³é ïëàíåò³ â³ä çãóáíîãî óëüòðàô³îëåòîâîãî âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ.

Ðîçêëàä îçîíó ï³ä âïëèâîì ÓÔ- — ðåàêö³ÿ çâîðîòíÿ ðåàêö³¿ éîãî óòâîðåííÿ. Ôîðìóºòüñÿ öèêë³÷íèé áåçïåðåðâíèé ïðîöåñ óòâîðåííÿ - ðîçïàäó îçîíó, ùî îïèñóºòüñÿ ðåàêö³ÿìè.

Î₂ + ôîòîí 242 íì = Î+ Î,

Î + Î₂ + Õ = Î₃+ X* (âèä³ëåííÿ òåïëà),

Îç + ôîòîí 200—310 íì = Î₂ + Î,

Î + Î + Õ = Î₂ + Õ* (âèä³ëåííÿ òåïëà).

Íàñë³äêîì öèêëó º ïîâèº â³äíîâëåííÿ ïî÷àòêîâèõ ìîëåêóë, ïîãëèíàííÿ á³ëüøî¿ ÷àñòèíè óëüòðàô³îëåòîâîãî âèïðîì³íþâàèíÿ Ñîíöÿ é ïåðåòâîðåííÿ íîãî â òåïëî. Ñàìå öèì ïîÿñíþºòüñÿ ï³äâèùåííÿ òåìïåðàòóðè ïîâ³òðÿ íàä Çåìëåþ áèøº 20 ê³ëîìåòð³â. Íàéâèùà òåìïåðàòóðà âèÿâëÿºòüñÿ íà âèñîò³ áëèçüêî 50 êì, òîáòî òàì. äå øâèäê³ñòü óòâîðåííÿ òà ðîçïàäó îçîíó º íàéá³ëüøîþ. Ñàìå íà öèõ âèñîòàõ ó ðåçóëüòàò³ îçîíîâîãî öèêëó âèä³ëÿºòüñÿ áàãàòî òåïëà.

Ïîãëèíàííÿ îçîíîì óëüòðàô³îëåòó- — íå ºäèíèé âàð³àíò éîãî ðîçïàäó.  öèêë³ óòâîðåííÿ òà çíèùåííÿ îçîíó âêëþ÷åí³ é ãàçè, ùî íàÿâí³ ó íåçíà÷íèõ ê³ëüêîñòÿõ ó àòìîñôåð³ Çåìë³. Íàâåäåìî ïðèêëàä îäíîãî ç òàêèõ ïðî­öåñ³â, íàé³ñòîòí³øîãî äëÿ íåçàáðóäíåíîãî ïîâ³òðÿ. Ó íüîìó áåðóòü ó÷àñòü ìîíîêñèä àçîòó Ð^Î òà ä³îêñèä àçîòó ÌÎã, ÿê³ óòâîðþþòüñÿ â íåçíà÷íèõ ê³ëüêîñòÿõ âíàñë³äîê ïðîöåñ³â, ùî â³äáóâàþòüñÿ â çîí³ ³îíîñôåðè Çåìë³.

Ïðîöåñ âèÿâëÿºòüñÿ öèêë³÷íèì: îçîí ðåàãóº ç ìîíîêñèäîì àçîòó ³ ïîò³ì óòâîðþþòüñÿ êèñåíü ³ ä³îêñèä àçîòó. Îñ­òàíí³é ïðèºäíóº (òèì÷àñîâî) àòîìàðíèé êèñåíü ³ ðîçïàäà­ºòüñÿ íà äâîõàòîìíó ìîëåêóëó êèñíþ òà ìîëåêóëó ìîíîêñèäó àçîòó:

Îç+ NÎ = NÎ₂ + Î₂,

NO₂ + Î = NÎ + Î₂.

Ðåçóëüòàò — â³äíîâëåííÿ ìîëåêóëè ìîíîêñèäó àçîòó òà ðîçêëàä ìîëåêóë îçîíó çà òàêîþ ñïðîùåíîþ ñõåìîþ Îç + Î —> Î₂ + Î₂. Îòæå, ìîëåêóëà ìîíîêñèäó àçîòó ïðèñêîðþº øâèäê³ñòü ðîçïàäó îçîíó ó ñòðàòîñôåð³, íå çì³íþþ÷è ñâîãî õ³ì³÷íîãî ñòàíó. Òîæ ìîíîêñèä àçîòó º êàòàë³çàòîðîì ðåàêö³¿ ðîçïàäó îçîíó â ñòðàòîñôåð³ Çåìë³. Äî ðå÷³, íå îäèí ëèøå ìîíîêñèä àçîòó ìຠòàê³ âëàñòèâîñò³, ïðî ùî éäåòüñÿ äàë³.

Íàñë³äêîì ðîçãëÿíóòèõ âèùå ïðîöåñ³â óòâîðåííÿ òà ðîçïàäó îçîíó ñòຠîçîíîâèé ïðîô³ëü àòìîñôåðè. Âåëèêà øâèäê³ñòü ðîçïàäó îçîíó ÷åðåç ïîãëèíàííÿ óëüòðàô³îëåòîâîãî âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ íà âèñîòàõ 40—90 êì ïðèâîäèòü äî òîãî, ùî ìàêñèìàëüíà éîãî ê³ëüê³ñòü ñïîñòåð³ãàºòüñÿ â ìåæàõ 20—ÇÎ êì, äå ÷èñëî ìîëåêóë â îäíîìó êóá³÷íîìó ñàíòèìåòð³ äîñÿãຠ5 • 10¹². Ïðè çìåíøåíí³ âèñîòè íàä ð³âíåì ìîðÿ ãóñòèíà îçîíó çìåíøóºòüñÿ, à ñåðåäíÿ ê³ëüê³ñòü éîãî ìîëåêóë ó êîæíîìó êóá³÷íîìó ñàíòèìåòð³ ïîâ³òðÿ á³ëÿ ïî­âåðõí³ Çåìë³ áëèçüêà äî 6 • 10". Íà ïåðøèé ïîãëÿä öå çäàºòüñÿ äîñèòü âåëèêèì ÷èñëîì. Íàñïðàâä³ æ íà ð³âí³ ìîðÿ êîæíà ìîëåêóëà îçîíó ïðèïàäຠíà 25 ìëí ³íøèõ ìîëåêóë ãàç³â, ùî âõîäÿòü äî ñêëàäó àòìîñôåðè. Êîíöåíòðàö³ÿ îçîíó º íàéìåíøîþ âíèçó ³ ÷èì âèùå â³í áóäå íàä ð³âíåì, òèì á³ëüøå çðîñòຠ(ìàéæå â 250 ðàç³â), äîñÿãàþ÷è ì ìàëüíîãî çíà÷åííÿ â 10~⁵ íà âèñîò³ 35 êì. Òàì êîæíà ç 100 òèñ. ìîëåêóë — ìîëåêóëà îçîíó, öå òåæ íå äóæå áàãàòî. Õî÷ íàçâàíèé ãàç ³ ìຠíàäëèøêîâó åíåðã³þ, àëå âîíà ïî ñîá³ íå òàêà âæå é âåëèêà. Ïðè ìèòòºâîìó ðîçïàä³ îçîíó íà âèñîòàõ éîãî ìàêñèìàëüíî¿ êîíöåíòðàö³¿ âèä³ëèëàñÿ á òàêà ê³ëüê³ñòü åíåð㳿, ÿêî¿ âèñòà÷èëî á ò³ëüêè íà ï³äâèùåííÿ òåìïåðàòóðè àòìîñôåðè â ö³é çîí³ íà... 0,1 ãðàäóñà. Âåëèêå æ ï³äâèùåííÿ òåìïåðàòóðè ïîâ³òðÿ íà öèõ âèñîòà ïîâ'ÿçàíå ç âèä³ëåííÿì çà ïîñåðåäíèöòâîì îçîíó åíåð㳿 óëüòðàô³îëåòîâî¿ ä³ëÿíêè ñîíÿ÷íîãî âèïðîì³íþâàííÿ.

Ñïîñòåðåæåííÿ ïðîòÿãîì äåñÿòèð³÷÷ÿ çà øàðîì îçîíó ïåðåêîíóþòü, ùî éîãî ñåðåäíÿ òîâùèíà øàðó ëèøàºòüñÿ ïðàêòè÷íî ñòàëîþ ³ ëèøå â îñòàíí³ ðîêè ïîì³òíå ïîâ³ëüíå çìåíøåííÿ. À îò éîãî ìèòòºâà ê³ëüê³ñòü íàä ïåâíèì ïóíêòîì çåìíî¿ ïîâåðõí³ ìîæå çì³íþâàòèñÿ íàïîëîâèíó, à ³íêîëè é á³ëüøå. Öå ïîâ'ÿçàíî ç ãîðèçîíòàëüíèì ïåðåì³ùåííÿì, ï³äí³ìàííÿì àáî îïóñêàííÿì îêðåìèõ ïîâ³òðÿíèõ ìàñ ç ³ñòîòíî ð³çíîþ êîíöåíòðàö³ºþ îçîíó. ³ä îäí³º¿ ïîðè ðîêó äî ³íøî¿ ê³ëüê³ñòü îçîíó íàä ïåâíèì ì³ñöåì çì³íþºòüñÿ â ìåæàõ 10 %, à ñåðåäíüîð³÷íà çàëåæèòü â³ä àêòèâíîñò³ Ñîíöÿ. 1989 ð³ê áóâ ðîêîì ìàêñèìàëüíî¿ àêòèâíîñò³ îñòàííüîãî ³ íàéá³ëüøî¿ ê³ëüêîñò³ îçîíó â àòìîñôåð³ íàøî¿ ïëàíåòè. Òî÷í³ âèì³ðè ê³ëüêîñò³ îçîíó âèìàãàþòü àêóðàòíîñò³ òà ÷èñëåííèõ âèì³ð³â ó áàãàòüîõ òî÷êàõ Çåìë³. ßêà æ çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü îçîíó â îçîíîâîìó ùèò³? Íàäçâè÷àéíî ìàëà: ìàñà Îç= 3 — 5-10ò.

Çà îäèíèöþ ê³ëüêîñò³ îçîíó íàä äàíèì ì³ñöåì çåìíî¿ ïîâåðõí³ óìîâèëèñÿ áðàòè øàð îçîíó òîâùèíîþ 0,01 ìì (10 ì³êðîìåòð³â). Öÿ îäèíèöÿ íàçâàíà «äîáñîí» (Äá) íà ÷åñòü ïðîôåñîðà Îêñôîðäñüêîãî óí³âåðñèòåòó Äîáñîíà, ÿêèé çàñëóæèâ ïîâàãó íàóêîâî¿ ãðîìàäñüêîñò³ ñâî¿ìè áàãàòîð³÷íèìè âèì³ðþâàííÿìè õàðàêòåðèñòèê îçîíîâîãî øàðó. dz ñêàçàíîãî âèùå âèïëèâàº, ùî ñåðåäíÿ ê³ëüê³ñòü îçîíó ñòàíîâèòü â³ä 200 äî 300 äîáñîí³â.

Ô²ÇÈÊÎ-ղ̲×Ͳ ÂËÀÑÒÈÂÎÑÒ² ÎÇÎÍÓ

Öå ñëîâî â ïåðåêëàäi ç ãðåöüêî¿ ìîâè îçíà÷ຠ«ïàõó÷èé», «çàïàøíèé», «òîé, ùî ïàõíå». Êîæåí is íàñ âiä÷óâàâ õàðàêòåðíèé ðiçêèé çàïàõ öüîãî ñèíþâàòîãî ãàçó ï³ñëÿ ãðîçè ç ÷àñòèìè áëèñêàâêàì ÷è ïðè ïåðåáóâàíí³ áiëÿ ïðèñòðî¿â àáî ìàøèí (â ìîìåíò óòâîðåííÿ iñêîð ó â³äêðèòîìó ïîâ³òði). Âòiì, ùî ðå÷îâèíè ïåðåáóâàþòü ó ãàçîâîìó ñòàíi ëèøå ïðè òåìïåðàòóðàõ, ñïðèÿòëèâèõ äëÿ æèòòÿ ëþäèíè. Îçîí ìîæíà ïåðåòâîðèòè ó ðiäèíó ïðè îõîëîäæåíí³ äî —111,9 "Ñ, à ïðè âèùèõ òåìïåðàòóðàõ â³í ïåðåáóâຠâæå â ãàçîïîäiáíîìó ñòàí³. Ìàêñèìàëüíà òåìïåðàòóðà ð³äêîãî êèñíþ (Î₂) ïðè àòìîñôåðíîìó òèñêó (òåìïåðàòóðà éîãî êèï³ííÿ) ñòàíîâèòü—183 "Ñ.

Õ³ì³÷íèé åëåìåíò êèñåíü ³ñíóº â àòìîñôåð³ â âèãëÿä³ òðüîõ àëîòðîï³÷íèõ âèäîèçì³í: Î₂ — ìîëåêóëÿðíîìó, Î — àòîìàðíîìó è Î₃ — òðüîõàòîìíîìó, ùî âëàñíå ³ íàçèâàºòüñÿ îçîíîì òà óòâîðþºòüñÿ ïðè õ³ì³÷íîìó çºäíàíí³ ïåðøèõ äâîõ. Òîìó á³ëüø³ñòü âëàñòèâîñòåé ìîëåêóëè îçîíó ìîæíà çðîçóì³òè êðàùå, âèõîäÿ÷è ç âëàñòèâîñòåé ìî­ëåêóëÿðíîãî é àòîìàðíîãî êèñíþ.

Íà îñíîâ³ âèâ÷åíèÿ ñïåêòðàëüíèõ âëàñòèâîñòåé îçîíó áóëè îòðèìàí³ äàí³ ïðî áóäîâó éîãî ìîëåêóëè. Ìîëåêóëà Î₃ ñòàëà êëàñè÷íèì ïðèêëàäîì âèêîðèñòàííÿ ñïåê­òðàëüíûõ äàíèõ äëÿ ðîçðàõóíê³â äîâæèí çâÿçê³â òà ðîçì³ð³â öåíòðàëüíîãî êóòà. ³äïîâ³äíî äî çàãàëüíîïðèéíÿòî¿ ìîäåë³ ìîëåêóëè Î..,, àòîìè â í³é ðîçòàøîâóþòüñÿ ó âåðøèíàõ ð³âíîáåäðåíîãî òóïî­êóòíîãî òðèêóòíèêà, ïðè÷îìó â³äñòàí³ ì³æ àòîìàìè äîð³âíþþòü (1,278 ±0,003)-10"" ñì, à çíà÷åííÿ öåíòðàëüíîãî êóòà ñêëàäຠ116°50' ±30'. Ìàñà ìîëåêóëû 0^3' ñêëàäຠ7,97.'10²³ ã.

 ìîëåêóëó îçîíó ìîæóòü âõîäèòè àòîìè á³ëüø âàæêèõ ³çîòîï³â êèñíþ ι⁷ è ι⁸. Çà íàáëèæåíèìè îö³íêàìè â àòìîñôåðíîìó îçîí³ çíàõîäèòüñÿ á³ëÿ 0,21"" ìîëåêóë Î^Î^Î'" òà 0,41 "î ìîëåêóë Î^Î^Î".

Ãàçîïîä³áíèé îçîí ïðè ñòàíäàðòíèõ òåìïåðàòóð³ òà òèñêó ìຠù³ëüí³ñòü ðäö = 2,144- 10"³ ã-ñì"³. Òåïëîºìí³ñòü ãàçó Ñð çìåíøóºòüñÿ ³ç çíèæåííÿì òåìïåðàòóðè: ïðè 473 Ê ñ = = 904 Äæ- êã-¹. Ê-¹, ïðè 273 Ê ñ„ - 795 "Äæ. êã-¹- Ê-¹, ïðè 100 Ê Ñð =-- 690 Äæ.êã-^Ê-¹.

Îçîí ïåðåòâîðþºòüñÿ íà ð³äèíó ïðè òåìïåðàòóð³ 161,3 Ê (òåìïåðàòóðà êèï³ííÿ) â òåìíî-ñèíþ ð³äèíó ç ù³ëüí³ñòþ 1,46 ã-ñì~³. Ïèòîìà òåïëîòà âèïàðîâóâàííÿ ð³äèíè 316 000 Äæ-êã"¹. Ïðè òåìïåðàòóð³ 90 Ê ð³äêèé îçîí ìຠù³ëüí³ñòü 1,57 ã ñì~³, à áåçïîñåðåäíüî ïåðåä çàòâåðä³ííÿì éîãî ù³ëüí³ñòü ñêëàäຠ1,614 ã-ñì~³. Òåìïåðàòóðà çàòâåðä³ííÿ, çà äàíèìè ð³çíèõ àâòîð³â, â³äð³çíÿºòüñÿ íà 2—3 Ê òà ñêëàäຠïðèáëèçíî 78 Ê. Òâåðäà êðèñòàë³÷íà ñòðóêòóðà ìຠòåìíî-ô³îëåòîâèé êîë³ð.

Õàðàêòåðíèé çàïàõ îçîíó â³ä÷óâàºòüñÿ ïðè êîíöåíòðàöèè \0~^{^} °î. Äåÿê³ ââàæàþòü ïðèñóòí³ñòü çàïàõó îçîíó ïîêàçíèêîì ÷èñòîòè ïîâ³òðÿ. ßê ïîêàçóþòü á³îëîã³÷í³ é ìåäè÷í³ äîñë³äè - îçîí — ñèëüíîä³þ÷à îòðóòà, ùî êð³ì çàãàëüíîòîêñè÷íî¿ ä³¿, ùå ìຠòàê³ âëàñòèâîñò³ ÿê ìóòàãåíí³ñòü, êàíöåðîãåíí³ñòü, ðàä³îìèìåòðè÷íèé ýôôåêò). Çà òîêñè÷í³ñòþ îçîí ïåðåâèùóº, íàïðèêëàä, ñèí³ëüíóþ êèñëîòó.

Îçîíî-êèñíåâ³ ñóì³ø³ âèáóõîíåáåçïå÷í³ ïðè êîíöåíòðàö³ÿõ îçîíó â³ä 20 äî 100%. Ñàìå âèáóõîíåáåçïå÷í³ñòü êîíöåíòðîâàííèõ ñóì³øåé îçîíó äîâãèé ÷àñ áóëà îñíîâíîþ ïåðåøêîäîþ âèâ÷åííþ éîãî ô³çè÷íèõ òà õ³ì³÷íèõ âëàñòèâîñòåé. Íå äèâëÿ÷èñü íà òå, ùî ïðîìèñëîâå âèðîáíèöòâî îçîíó ³ñíóâàëî ùå ç ïî÷àòêó XX ñò., íàéá³ëüø ôóíäàìåíòàëüí³ âëàñòèâîñò³ éîãî ìîëåêóëè áóëè âèâ÷åí³ ò³ëüêè â 50-õ ðð., êîëè â áàãàòüîõ êðà¿íàõ áóëè çðîáëåí³ ñïðîáè âèêîðèñòàííÿ êîíöåíòðîâàíîãî îçîíó ÿê îêèñíþâà÷à â ðàêåòíèõ ñèñòåìàõ.

Ïîòåíö³àë ³îí³çàö³¿ îçîíó 2,8 ýÂ, ñðîäñòâî äî ýëåêòðîíó çà ð³çíèìè äàíèìè 1,9 ... 2,7 ýÂ, òîáòî äîñòàòíüî ñèëüíî (á³ëüø ñèëüíå ìàþòü ò³ëüêè ôòîð òà éîãî îêñèäè, à òàêîæ íåñòàá³ëüí³ ÷àñòêè— àòîìè òà â³ëüí³ ðàäèêàëè).

Îçîí äîñèòü íåñò³éêèé ó âåëèêèõ êîíöåíòðàö³ÿõ ìîæå ðîçêëàäàòèñÿ ç âèáóõîì, òîìó ö³ëêîì áåçïå÷íå éîãî çáåðiãàííÿ âèìàãຠíèçüêèõ òåìïåðàòóð. â³äîìî, ùî ëþäèíà íå ìîæå iñíóâàòè â àòìîñôåði ç ÷èñòîãî êèñíþ. Ïåâíèé ÷àñ, ùîá çìåíøèòè ìàñó ñâî¿õ ïiëîòîâàíèõ êîñìi÷íèõ àïàðàòiâ, àìåðèêàíö³ âèêîðèñòîâóâàëè r íèõ ÷èñòî êèñíþ àòìîñôåðó, àëå âiäìîâèëèñÿ âiä öüîãî ÷åðåç íàäòî âåëèêó íåáåçïåêó ïîæåæ. Äî ðå÷i, ëþäèíi êîðíñíà íåâåëèêà êîíöåíòðàöiÿ îçîíó â ïîâiòði, àëå âåëèêà êiëüêiñòü éîãî ñòàå ñìåðòåëüíî íåáåçïå÷íîþ.

Äîñëiäæåííÿìè âèÿâëåíî âåëèêó ðîëü ïðèðîäíèõ êîíöåíòðàö³é îçîíó (îäíà ìîëåêóëà îçîíó íà ê³ëüêà äåñÿòê³â ì³ëüéîíiâ iíøèx ìîëåêóë ïîâiòðÿ) â îêèñëþâàëüíèõ ïðîöåñàõ, ùî âiäáóâàþòüñÿ ó êëiòèíàõ ëþäñüêîãî îðãàí³çìó. Êîëè æ ïî÷àëè øèðîêî çàñòîñîâóâàòè î÷èùåíå òà êîíäèö³îíîâàíå ïîâiòðÿ ó ðîáî÷èõ ïðèì³ùåííÿõ, òî ïîì³òèëè íåçðîçóìiëå ïiäâèùåííÿ ê³ëüêîñò³ çàõâîðþâàíü ëþäåé ó ïîð³âíÿíí³ ç ìèíó-ëèì ïåðiîäîì, êîëè âîíè äèõàëè «íåî÷èùåíèì ïîâiòðÿì». Íå âiäðàçó, àëå çíàéøëè ïðè÷èíó—ïîâíà âiäñóòíiñòü îçîíó â êîíäèö³îíîâàíîìó ïîâ³òð³ çóìîâèëà ðîçëàäè â îðãàí³çì³.

Ïiäâèùåíà îêèñëþâàëüíà çäàòí³ñòü îçîíó âñå øèðøå âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ îáåççàðàæåííÿ âiä øêiäëèâèõ ìiêðîîðãàíiçìiâ ïîâiòðÿ òà ïèòíî¿ âîäè. Íå îá³éøëîñü i áåç êóðéîçiâ. êiëüêà ðîêiâ òîìó â íàøèõ ãàçåòàõ òðèâàëèé ÷àñ ïèñàëîñÿ ïðî ñïðîáè âèêîðèñòàííÿ îçîíó ïðè çáåðiãàííi êàðòîïë³ òà ³íøèõ îâî÷³â. Êðèòèêà ç áîêó â÷åíèõ, ÿêi âêàçóâàëè, ùî òàêèé àêòèâíèé îêèñëþâà÷, ÿê îçîí, ëèøå ïðèñêîðþº ïðîöåñè ðîçêëàäó ðå÷îâèí, ùî âõîäÿòü äî ñêëàäó êàðòîïëi í³÷îãî íå äàëè. Áóëî âòðà÷åíî ÷èìàëî ãðîøåé, äîêè çðîçóì³ëè, ùî ðîçâ'ÿçàòè ïðîáëåìó çáåðiãàííÿ îâî÷³â ïðè çàìiíi ïîâ³òðÿ ó ñõîâèùàõ íà îçîí íå ìîæíà.

Íàé÷àñòiøå îçîí îäåðæóþòü ó âåëèêèõ êiëüêîñòÿõ ïðè ïðîïóñêàíí³ åëåêòðè÷íîãî ñòðóìó ÷åðåç ñóõèé êèñåíü. Åëåêòðè÷íèé ðîçðÿä ðîçùåïëþº ìîëåêóëè êèñíþ íà äâi ÷àñòèíè — àòîìè êíñíþ:

Î₂ = Î+Î

Çâøüïåø àòîìè ðóõàþòüñÿ øâèäêî i ÷àñòî ñòèêàþòüñÿ ç äâîõàòîìíèìè ìîëåêóëàìè êèñíþ, ùî ïðè ñïðèÿòëèâèõ óìî­âàõ âåäå äî óòâîðåííÿ êîìïëåêñà i3 òðüîõ àòîìiâ êèñíþ ìîëåêóë îçîíó

Î+ Î₂ = Î₃

ÎÏÒÈ×Ͳ ÂËÀÑÒÈÂÎÑÒ² ÎÇÎÍÓ

Åíåðã³þ ìîëåêóëè ìîæíî ïðåäñòàâèòè ÿê ñóìó òðüîõ ÷àñòèí — åëåêòðîííî¿, êîëèâàëüíî¿ òà îáåðòàëüíî¿ åíåðã³é. Åíåðãåòè÷í³ ñòàíè, çì³íþþòüñÿ äèñêðåòíèì ÷èíîì. Íàáîðè åíåðãåòè÷íèõ ñòàí³â ³íäèâ³äóàëüí³ äëÿ êîæíî¿ ìîëåêóëè. Ïåðåõîäè ìîëåêóëè ç îäíîãî åíåðãåòè÷íîãî ñòàíó â ³íøèé ñóïðîâîäæóþòüñÿ ïîãëèíàííÿì àáî âèïðîì³íþâàííÿì êâàíòà åëåêòðîìàãí³òíî¿ åíåð㳿. Ñïåêòðè, ùî âèíèêàþòü ïðè òàêèõ ïåðåõîäàõ, çàëåæàòü â³ä ìîëåêó­ëÿðíèõ ñòàëèõ, ìîëåêóëè, ùî ïîãëèíຠàáî âèïðîì³íþº òà º ñâîºð³äíîþ â³çèòíîþ êàðòêîþ äàíî¿ ìîëåêóëè. Äëÿ îçîíó ïåðåõîäè ì³æ ð³çíîìàí³òíèìè åëåêòðîííèìè ñòàíàìè â³äáóâàþòüñÿ ïðè âèïðîì³íþâàíí³ àáî ïîãëèíàíí³ ñâ³òëà â âèäèì³é, óëüòðàô³îëåòîâ³é òà òàê çâàí³é âàêóóìí³é óëüòðàô³îëåòîâ³é (íèæ÷å 2000 À) îáëàñò³ ñïåêòðà. Êîæíèé åëåêòðîííèé ïåðåõ³ä ñóïðîâîäæóºòüñÿ ïîð³âíÿíî íåâåëèêèìè çà åíåðã³ÿìè çì³íàìè êîëèâàëüíèõ òà âðàùàòåëüíûõ ñòàí³â ìîëåêóëè, ÷åðåç ùî åëåêòðîííî-êîëèâàëüíî-îáåðòàëüíèé ñïåêòð ìîëåêóëè ïðåäñòàâëÿº ñîáþ ñèñòåìó áëèçüêî ðîçòàøîâàíèõ îäíà äî îäíî¿ ñìóã. ßêùî ïðè ïîãëèíàíí³ ñâ³òëà ìîëåêóëà äîñÿãíå çáóäæåíîãî ñòàíó, ùî ìຠäîñòàòíþ åíåðã³þ äëÿ òîãî, ùîá ðîç³ðâàòè ñëàáêèé çâÿçîê â ìîëåêóë³, òî îñòàííÿ äèñîö³þº. Äëÿ ìîëåêóëè îçîíó åíåðã³ÿ çâÿçêó (ΗÎ₂), ðîçðèâ ÿêî¿ ïðèâîäèòü äî ðîçïàäó îçîíó íà ìîëåêóëÿðíèé òà àòîìàðíèé êèñåíü, ñêëàäຠ1,05 ýÂ.

Íàèá³ëüø âàæëèâ³ ñìóãè ïîãëèíàííÿ îçîíó ëåæàòü â ä³àïàçîí³ äîâæèí õâèëü 2000—3000 À (ðèñ. ). Çäàòí³ñòü ãàçó ïîãëèíàòè âèïðîì³íþâàííÿ ê³ëüê³ñòíî õàðàêòåðèçóºòüñÿ êîåô³ö³ºíòîì ïîãëèíàííÿ k â çàêîí³, ÿêèé íàçèâàþòü çàêîíîì Áåºðà—Ëàìáåðòà:

I(v, õ)=I(v,0)10^-k(v)x

äå I(v, 0) — ³íòåíñèâí³ñòü ïó÷êà ìîíîõðîìàòè÷íîãî ñâ³òëà ÷àñòîòîþ v, ùî ïðèõîäèòü íà âõ³äíå â³êíî ïðèñòðîþ äîâæèíîþ õ, çàïîâíåíîãî ãàçîì ïðè äàíîìó òèñêó; I(v, õ) — ³íòåíñèâí³ñòü ñâ³òëà, ùî ïðîéøîâ êð³çü ïðèñòð³é..) Âèì³ðÿíà â ñì"' âåëè÷èíà êîåô³ö³ºíòó ïîãëèíàííÿ k(v) â ñìóãàõ ïîãëèíàííÿ Õàðòë³ ìîëåêóëè îçîíó ðîçðàõîâàíà çà ôîðìóëîþ òà ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 2 â âèãëÿä³ çàëåæíîñò³ â³ä äîâæèíè õâèë³ âèïðîì³íþâàííÿ, ùî íàäõîäèòü. ßê ³ á³ëüø³ñòü ³íøèõ ñìóã ïîãëèíàííÿ â ìîëåêóëÿðí³é ñïåêòðîñêîﳿ, ö³ ñìóãè íîñÿòü ³ìÿ íàóêîâöÿ, ùî â³äêðèâ ¿õ.  ìàêñèìóì³ ïîãëèíàííÿ k =135 ñì""', ïðè òîâùèí³ øàðó îçîíó 0,3 ñì ç ôîðìóëè (1) âèõîäèòü, ùî â³äíîøåííÿ I(v, 0): I(v, õ) áóäå ð³âíî 10⁴⁰! Öå çíà÷èòü, ùî çåìíèé øàð îçîíó ïîñëàáèòü ñîíÿ÷íå âèïðîì³íþâàííÿ ö³º¿ äîâæèíè õâèë³ â 10⁴⁰ ðàç³â, òîáòî ïðàêòè÷íî ïîãëèíå éîãî ïîâí³ñòþ.

Ïðè äîâæèíàõ õâèëü á³ëüøå 3000 À á³ëÿ ñìóã Õàðòë³ çÿâëÿþòüñÿ á³ëüø ñëàáê³ ñìóãè Õàãã³íñà òà Øàëîíà— Ëåôåâðà (ðèñ. 2). Êîåô³ö³ºíò ïîãëèíàííÿ â öèõ ñìóãàõ íà äåê³ëüêà ïîðÿäê³â ìåíøå, í³æ ó ñìóã Õàðòë³. Îêðåì³ áëèçüêî ðîçòàøîâàí³ â öèõ ñèñòåìàõ ñìóãè ìàþòü äîáðå âèäèì³ ð³çê³ ìàêñèìóìè òà ì³í³ìóìè.  âèäèì³é ÷àñòèí³ ñïåêòðó ðîçòàøîâàíà íà øèðîêà ñìóãà Øàïïþ¿, ç ÿêîþ ïîâÿçàíèé ñèí³é êîë³ð îçîíó. Ñèëüíå ïîãëèíàííÿ îçîíó ñïîñòåð³ãàºòüñÿ â îáëàñò³ âàêóóìíîãî óëüòðàô³îëåòà (1000—2000 À). Ðàçîì ç ïîãëèíàííÿì â ñìóãàõ Õàðòë³ öå ïîãëèíàííÿ ïðèâîäèòü äî îáðèâó ñîíÿ÷íîãî ñïåêòðó íà ïîâåðõí³ Çåìë³ ïðè äîâæèíàõ õâèëü ìåíøå 2900 À, ùî äóæå âàæëèâî äëÿ çàõèñòó æèòòÿ íà íàø³é ïëàíåò³ â³ä êîðîòêîõâèëüîâèõ âèïðîì³íþâàííü. Òðåá â³äì³òèòè ,ùî âåëè÷èíè êîåô³ö³ºíò³â ïîãëèíàííÿ ñóòòºâî çì³íþþòüñÿ ç òåìïåðàòóðîþ.

Ñìóãè, ùî â³äïîâ³äàþòü êîëèâàëüíî - îáåðòàëüíèì ïåðåõîäàì â ìîëåêóë³ îçîíó, ðîçòàøîâàí³ â ³íôðà÷åðâîí³é îáëàñò³ ñïåêòðó (3—15 ìêì). Êîåô³ö³ºíòè ïîãëèíàííÿ â öèõ ñìóãàõ çì³íþþòüñÿ â øèðîêèõ ðàìêàõ.

Ïåðâ³ñíèì ïðîöåñîì ôîòîõ³ì³÷íî¿ ðåàêö³¿ º äèñîö³àö³ÿ ìîëåêóëè. Ïðè öüîìó â çàëåæíîñò³ â³ä òîãî â ÿêèõ ñìóãàõ ïîãëèíàííÿ â³äáóëàñÿ ôîòîäèñîö³àö³ÿ, ê³íöåâ³ ïðîäóêòè ôîòîðåàêö³¿ ìîæóòü â³äð³çíÿòèñÿ ì³æ ñîáîþ. Ïðè ðîçêëàäåíí³ ñâ³òëîì îçîíó íà ìîëåêóëÿðíèé òà àòîìàðíèé êèñåíü â çàëåæíîñò³ â³ä åíåð㳿 êâàíòà, ÿêèé áóëî ïîãëèíóòî (äîâæèíè õâèë³ ïîãëèíóòîãî ñâ³òëà) àòîì òà ìîëåêóëà êèñíþ ìîæóòü áóòè ÿê â îñíîâíèõ, òàê ³ â çáóäæåíèõ ñòàíàõ.

Ðåàêö³éíà çäàòí³ñòü åëåêòðîííî - çáóäæåíèõ àòîì³â òà ìîëåêóë ñèëüíî â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä ¿õ ðåàêö³éíî¿ çäàòíîñò³ â îñíîâíîìó ñòàí³ Äëÿ ïðèêëàäó ìîæíà ðîçãëÿíóòè ÿê ïðîõîäèòü ôîòîäèññîö³àö³ÿ ïðè çáóäæåíí³ â ñìóãàõ Øàïïþ¿. Ïðè ïîãëèíàíí³ ÷åðâîíîãî ñâ³òëà (~6000 À) ïåðâ³ñíèé ïðîöåñî çàâåðøóºòüñÿ ðîçêëàäàííÿì îçîíó íà àòîì òà ìîëåêóëó êèñíþ â îñíîâíèõ ñòàíàõ:

Îç hv = O(³P) + O₂(³E)

çà ÿêèì 'éäå äðóãîðÿäíèé ïðîöåñ âçàºìî䳿 àòîìàðíîãî êèñíþ ç îçîíîì.

O(³P) + O₃ = 2O₂

Òàêèì ÷èíîì, â ðåçóëüòàò³ ïîãëèíàííÿ îäíîãî êâàíòà ñâåòà áóëî çðóéíîâàíî äâ³ ìîëåêóëè îçîíà. Îäíèì ç ïðîäóêò³â ôîòîðîçêëàäåííÿ ïðè çáóäæåíí³ â ñìóãàõ Õàãã³íñà º çáóäæåíà ìîëåêóëà êèñíþ:

O₃ hv = O(³P) + O₂(¹E)

çà ÿêèì éäóòü ïðîöåñè

O(³P) + O₃ = 2O₂

O₂(¹E) + O₃ = 2O₂ + O(³P)

O(³P) + O₃ = 2O₂

 ðåçóëüòàò³ ñóìàðíèé êâàíòîâèé âèõ³ä ðîçêëàäó Îç äîð³âíþº 4ì ìîëåêóëàì . Àíàëîã³íî ìîæíî ïîêàçàòè, ù êâàíòîâèé âèõ³ä ôîòîäèñîö³àö³¿ îçîíó ïðè çáóäæåí³ â ñìóãàõ Õàðòë³ ìîæå äîð³âíþâàòè 6.

Ç ðîçãëÿíóòèõ çàêîíîì³ðíîñòåé âçàºìî䳿 ñâ³òëà ç îçîíîì ìîæíà çðîáèòè äâà âàæëèâèõ âèñíîâêè : 1) ìîëåêóëè îçîíó ïîãëèíàþòü ñâ³òëî â øèðîêîìó ñïåêòðàëüíîìó ä³àïàçîí³ â³ä âà­êóóìíîãî óëüòðàô³îëåòîâîãî äî ì³êðîõâèëüîâîãî ÷àñòèí ñïåêòðà, ïðè÷îìó íàéá³ëüø ³íòåíñèâíå ïîãëèíàííÿ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ äëÿ äîâæèí õâèëü ìåíøå 3000 À; 2) ïðè ïîãëèíàíí³ ñâ³òëà îçîíîì ÿê â óëüòðàô³îëåòîâ³é, òàê ³ ó âèäèì³é ÷àñòèíàõ ñïåêòðà â³äáóâàºòüñÿ ôîòîõ³ì³÷íå çðóéíóâàííÿ îçîíó ç óòâîðåííÿì ìîëåêóëè êèñíþ. ²íø³ ö³êàâ³ â³äîìîñò³ ïðî ô³çèêo -õ³ì³÷í³ ïîêàçíèêè ìîæíà çíàéòè â ïðàöÿõ Ñ. Ä. Ðàçóìîâñüêîãî òà Ã. Å. Çà³êîâà.

ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÎÇÎÍÎÂί IJÐÈ

 1985ð Äæîçåô Ôàðìàí ðàçîì ç³ ñâî¿ìè ñï³âðîá³òíèêàìè ç Áðèòàíñüêî¿ àíòàðêòè÷íî¿ ñëóæáè âïåðøå ïîâ³äîìèâ, ùî ç ê³íöÿ 1970õ ðîê³â íàä Àíòàðêòèäîþ â³äáóâàëîñÿ çíà÷íå ïîòîíøåííÿ îçîíîâîãî øàðó. Âèì³ðè ñóïóòíèêà «Í³ìáóñ-7», çðîáëåí³ Àðë³íîì Êðþãåðîì ç Ãîääàðäîâñüêîãî öåíòðà êîñì³÷íèõ ïîëüîò³â ÍÀÑÀ, ïîêàçàëè, ùî ç ðîêàìè äåô³öèò îçîíó çá³ëüøóâàâñÿ â³ä îäí³º¿ ï³âäåííî¿ âåñíè äî ³íøî¿.  âåðåñí³ òà æîâòí³ âòðà÷àºòüñÿ á³ëÿ 70% îçîíó íàä Àíòàðêòèäîþ, ùî äîð³âíþº ïðèáëèçíî 3% âñüîãî îçîíó àòìîñôåðè.

Âèì³ðè çðîáëåí³ ëàáîðàòîð³ºþ Ä. Õîôìàíà ç Óí³âåðñèòåòó øò. Âàéîì³íã, ÑØÀ, ïîêàçàëè, ùîíàéá³ëüøà ÷àñòèíà âòðàò îçîíó ïðîõîäèòü íà âèñîòàõ â³ä 12 äî 30 ê³ëîìåòð³â.

Áóëî âèñóíóòî ðÿä ã³ïîòåç ùîäî ïîÿñíåííÿ âèíèêíåííÿ îçîíîâî¿ ä³ðè. Áóëî â³äïðàâëåíî äåê³ëüêà åêñïåäèö³é äëÿ òîã, ùîá â³äñ³ÿòè íåâ³ðí³ ã³ïîòåçè.

óïîòåçà 1: àòìîñôåðíà öèðêóëÿö³ÿ.

Ñõåìà öèðêóëÿö³¿ ìîãëà ïîñòóïîâî çì³íèòèñü òàê, ùî íàä Àíòàðêòèäîþ ïîòîêè ïîâ³òðÿ ñïðÿìîâàí³ ââåðõ.  ðåçóëüòàò³ ñòðàòîñôåðíå ïîâ³òðÿ, çáàãà÷åíå îçîíîì, çàì³ùóºòüñÿ ïîâ³òðÿì ç òðîïîñôåðè - íèæíüîãî 10êì-øàðó, ùî âòðèìóº ìàëî îçîíó.

Ìàêñ Ëåâåíøòàéí òà éîãî ãðóïà ç Åéìñêîãî äîñë³äíèöüêîãî öåòðó ÍÀÑÀ òà ¿õ êîëåãè íàö³îíàëüíîãî öåíòó àòìîñôåðíèõ äîñë³äæåííü òà ³íø³ ïîêàçàëè, ùî â³äïîâ³äíî äî äèíàì³÷íèõ ìîäåëåé âèêîðèñòàíèõ ïðèá³÷íèêàìè ã³ïîòåçè öèðêóëÿö³¿,íà âèñîò³ îçîíîâî¿ ä³ðè ìàþòü áóòè ïðèñóòí³ìè ãàçîïîä³áí³ ì³êðîåëåìåíòè ç ïîâåðõí³ Çåìë³. Âèì³ðè, íàâïàêè, ïîêàçàëè íèçüê³ ð³âí³ ãàçîïîä³áíèõ ì³êðîåëåìåíò³â, îòæå íàñïðàâä³ ïîâ³òðÿ, ùî çàïîâíþº îçîíîâó ä³ðó ïîñòóïຠç á³ëüøèõ âèñîò, äå îçîíó çàçâè÷àé áàãàòî.

óïîòåçà 2: õ³ì³÷í³ ðåàêö³¿.

 îäí³é ç ïåðøèõ ã³ïîòåç éøëîñÿ ïðî òå, ùî íàâêîëî îçîíîâî¿ ä³ðè ìîæå ó ï³äâèùåíèõ êîíöåíòðàö³ÿõ áóòè ïðèñóòí³ìè ñïîëóêè àçîòó, ùî º íàéâàæí³øèìè àãåíòàìè â ðóéíóâàíí³ îçîíó. â íèæí³õ øàðàõ àòìîñôåðè. ϳäâèùåííÿ êîíöåíòðàö³¿ ïðèïèñóâàëîñü ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ òà àòìîñôåðíî¿ öèðêóëÿö³¿.

 òåîð³ÿõ çàñâ³ä÷óâàëîñü, ùî ï³äâèùåíà ñîíÿ÷íà àêòèâí³ñòü ñòâîðþº íà âåëèêèõ âèñîòàõ íàä ϳâäåííèì ïîëþñîì ñïîëóêè àçîòó ç âèñîêîþ ðåàêö³éíîþ çäàòí³ñòþ. Ïîâ³òðÿ, ùî ðóõàºòüñÿ âíèç ïåðåíîñèòü öåé àêòèâíèé àçîò â íèæí³ øàðè àòìîñôåðè, äå äîñë³äíèêè ä³éñíî ñïîñòåð³ãàëè âòðàòó àçîòó. Àëå ñï³âðîá³òíèêè ëàáîðàòî𳿠ðåàêòèâíîãî ðóõó ÍÀÑÀ òà ëàáîðàòî𳿠àåðîíî쳿 Íàö³îíàëüíîãî óïðàâë³ííÿ äîñë³ä³â îêåàíó òà àòìîñôåðè â³äíàéøëè, ùî ³ îçîíîâ³é ä³ðö³ àêòèâí³ ôîðìè àçîòó òàêîæ çìåíøóâàëèñü â ê³ëüêîñò³.

Ôàðìàí òà éîãîñ ï³âðîá³òíèêè çàïðîïîíóâàëè àëüòåðíàòèâíó õ³ì³÷íó òåîð³þ, ùî

îñíîâàíà íà äîñë³äàõ Ì.Ìîë³íà, Ìàñà÷óñåòñüêèé òåõíîëîã³÷íèé ³íñòèòóò, ÑØÀ òà Ô. Øåðâóäà Ðîóëåíäà, Êàë³ôîðí³éñüêèé óí³âåðñèòåò, ÑØÀ, ùî áóëè âèêîíàí³ â1970õ ðîêàõ.

 òåî𳿠ïðèïóñêàëîñÿ, ùî çà óòâîðåííÿ îçîíîâî¿ ä³ðè â³äïîâ³äàþòü ñïîëóêè õëîðó, ùî íàäõîäÿòü â àòìîñôåðó ãîëîâíèì ÷èíîì ó ñêëàä³ àíòðîïîãåíîãî õëîðôòîðâóãëåöþ (ÕÔÂ). Ö³ ³íåðòí³ ñïîëóêè, ùî âèêîðèñòîâóþòüñÿ ÿê õëàäàãåíòè äëÿ êîíäèö³îíåð³â òà õîëîäèëüíèê³â, ÿê õ³ì³÷í³ àãåíòè äëÿ âèðîáíèöòâà ïåíîïëàñò³â, ìîæóòü çáåð³ãàòèñÿ â àòìîñôåð³ â³ä 50 äî 100 ðîê³â.

Çà äåê³ëüêà òèñÿ÷îë³òòü âîíè äîñÿãàþòü ñåðåäèíè ñòðàòîñôåðè, ðîçòàøîâàíî¿ íà âèñîò³ á³ëÿ 30 êì, àáî ï³äí³ìàþòüñÿ âèùå. Òàì óëüòðàô³îëåòîâå âèïðîì³íþâàííÿ ðîçðèâຠ¿õ. Õëîð ,ùî âèä³ëèâñÿ ç ìîëåêóë ÕÔ ñïî÷àòêó ³ñíóº â âèãëÿä³ â³ëüíîãî õëîðó àáî ðåàãóº ç îçîíîì, óòâîðþþ÷è çàêèñ õëîðó Cl O. Îáèäâ³ ôîðìè âñòóïàþòü â ïîäàëüø³ ðåàêö³¿, óòâîðþþ÷è ñò³éê³ ñïîëóê - ðåçåðâóàðè õëîðó. Âîíè ñêëàäàþòüñÿ ç ð³çíîìàí³òíèõ ôîðì õëîðèñòîîâîäíåâî¿ êèñëîòè HCl, ùî óòâîðþºòüñÿ ï³ä ÷àñ ðåàêö³¿ â³ëüíîãî õëîðó ç òàêèìè êîìïîíåíòàìè, ÿê ìåòàí òà í³òðàò õëîðó Cl ONO₂, ùî âèíèêຠâ ðåàêö³¿ ì³æ ClO òà äâóîêèñîì àçîòó NO₂.

Âëàñíå ðåçåðâóàðè õëîðó íå ðóéíóþòü îçîí - â òàêèõ ñïîëóêàõ õëîð çàëèøàºòüñÿ ³íåðòíèì òà íå ìîæå ðåàãóâàòè ç îçîíîì. Ïåðø³ êîìïþòåðí³ ìîäåë³ ïîêàçàëè, ùî ÕÔ íå ìîæóòü âèêëèêàòè âåëèêîãî âïëèâó íà îçîíîâèé øàð. Ç íèõ âèïëèâàëî, ùî äåÿêà ÷àñòèíà â³ëüíîãî õëîðó çðóéíóº ò³ëüêè íåâåëèêó ÷àñòèíó îçîíó.

Î÷åâèäíî, ùî ³ñíóº ìåõàí³çì âèâ³ëüíåííÿ õëîðó ç ðåçåðâóàð³â.

Ñþçàí Ñîëîìîí òà ñï³âðîá³òíèêè ç ëàáîðàòî𳿠àåðîíî쳿 òà ñï³âðîá³òíèêè ç Ãàðâàðäñüêîãî óí³âåðñèòåòó, ÑØÀ, ïåðøèìè ïîêàçàëè, ÿêèì ìîæå áóòè öåé ïðîöåñ â 1986 ðîö³. Áóëî çðîáëåíî ïðèïóùåííÿ, ùî êîðåëÿö³ÿ ì³æöèêëîì ïîòîíøåííÿ øàðó îçîíó òà íàÿâí³ñòþ ñòðàòîñôåðíèõ õìàð º ñâ³äêîì òîãî, ùî õëîð ç ðåçåðâóàð³â âèâ³ëüíþþòü ðåàêö³¿, ùî éäóòü íà ÷àñòêàõ ëüîäó â öèõ õìàðàõ.

Õìàðè â ñòðàòîñôåð³ ââàæàëèñü ÿâèùåì íåçâè÷íèì. ³äíîñíà âîëîã³ñòü òàì äîñÿãຠ1%. ʳëüê³ñòü æå âîäÿíî¿ ïàðè - âñüîãî äåê³ëüêà ÷àñòèí íà ì³ëüéîí, ùî â 1000 ðàç³â ìåíøå, í³æ â òðîïîñôåð³, äå é óòâîðþºòüñÿ á³ëüø³ñòü õìàð. Äî íåäàâíüîãî ÷àñó ââàæàëîñÿ, ùî ³ñíóþòü ñòðàòîñôåðí³ õìàðè ºäèíîãî âèäó - ïåðëàìóòðîâ³. Âîíè óòâîðþþòüñÿ íà âèñîòàõ ïðèáëèçíî â³ë 15 äî30 êì òà ÿâëÿþòü ñîáîþ ð³çíîâèä ë³íçîâèäíèõ õìàð.  âèñõ³äí³é ÷àñòèí³ õâèëü ïîâ³òðÿ øâèäêî ðîçøèðþºòüñÿ ³ îõîëîäæóºòüñÿ. ßêùî ó ïîâ³òð³ º äîñòàòíüî âîëîãè, òî âîíà áóäå êîíäåíñóâàòèñü íà áàãàòî÷èñëåíèõ ÷àñòèíêàõ

Øâèäêå îõîëîäæåííÿ òà êîíäåíñàö³ÿ âîäÿíî¿ ïàðè ïðèâîäÿòü äî ôîðìóâàííÿ ïåðëàìóòðîâèõ õìàð. Ðîçïîä³ëåííÿ ðîçì³ð³â ÷àñòîê â õìàð³ íàäຠ¿é çäàòíîñò³ ïåðåëèâàòèñü. Ïåðëàìóòðîâ³ õìàðè ïîêàçàëè ìåòåîðîëîãàì, ùî ñòðàòîñôåðà äîñòàòíüî õîëîäíà ³ ùî òàì ìîæå óòâîðþâàòèñÿ ë³ä õî÷à á ïîáëèçó ïîëÿðíèõ îáëàñòåé, àëå ÷åðåç êðàéíþ ñóõ³ñòü òåìïåðàòóðà ìຠâïàñòè äëÿ öüîãî íèæ÷å 190 Ê. Òàê³ òåìïåðàòóðè çáåð³ãàþòüñÿ ò³ëüêè ï³ä ÷àñ àíòàðêòè÷íî¿ çèìè.

Ïðèñòð³é, ùî áóâ çàïóùåíèé çà ïðîãðàìîþ «Ñòðàòîñôåðí³ àåðîçîëüí³ çì³íè(SAM) 11» íà áîðòó ñóïóòíèêà «Í³ìáóñ - 7» â 1978 ð. çíàõîäèâ ÷àñòèíêè à ïîâ³òðÿ øëÿõîì àíàë³çó ñîíÿ÷íèõ ïðîìåí³â, ùî òîðêàþòüñÿ êðà¿â Çåìë³. Ïðèñòð³é ïîêàçàâ, ùî ñòðàòîñôåðí³ õìàðè ³ñíóþòü íàä Àíòàðêòèäîþ íàâ³òü òîä³, êîëè òåìïåðàòóðà ïàäຠäî 195 Ê.. Òàê³ òåìïåðàòóðè çàíàäòî âèñîê³ äëÿ óòâîðåííÿ ïåðëàìóòðîâèõ õìàð, îòæå ìîæíà äîïóñòèòè, ùî õìàðè óòâîðþþòüñÿ ÿêèìîñü ³íøèì øëÿõîì.

Áóëî âèñëîâëåíå ïðèïóùåííÿ, ùî çà ñêëàäîì ö³ õìàðè ìàþòü â³äð³çíÿòèñÿ, â³ä ïåðëàìóòðîâèõ õìàð, ùî ñêëàäàþòüñÿ ç ÷èñòî¿ âîäè, ñêîíäåíñîâàíî¿ íà çàâèñëèõ ÷àñòèíêàõ. Õ³ì³÷í³ òåî𳿠ðóéíóâàííÿ îçîííó âèìàãàþòü âèäàëåííÿ àêòèâíîãî àçîòó, ùî çâÿçóº õëîð â âèãëÿä³ í³òðàòó õëîðó - îäíîãî ç îñíîâèõ ðåçåðâóàð³â.. Òàê çÿâèëàñÿ òåîð³ÿ , ïðî ñòðàòîñôåðí³ õìàðè - íîñ³¿ àçîòó. Âîíè ìàþòü ñêëàäàòèñÿ ç àçîòíî¿ êèñëîòè (HNO₃)â çàìîðîæåíîìó ñòàí³, ç òðüîìà ìîëåêóëàìè âîäè íà êîæíó ìîëåêóëó àçîòíî¿ êèñëîòè (HNO₃ *3H₂O). Òàêà ñïîëóêà, ùî íàçèâàºòüñÿ òðèã³äðàòîì àçîòíî¿ êèñëîòè íå ò³ëüêè çàáåçïå÷óº âèäàëåííÿ àçîòó, àëå é êîíäåíñóºòüñÿ ïðè á³ëüø âèñîêèõ òåìïåðàòóðàõ, í³æ ÷èñòà âîäà.

Ïåðëàìóòðîâ³ õìàðè ç òðèã³äðàòó àçîòíî¿ êèñëîòè âèíèêàþòü â ïðîöåñ³ ïîâ³ëüíîãî îõîëîäæåííÿ.. Ïîð³âíÿíî ç ïåðëàìóòðîâèìè õìàðàìè õìàðè ç òðèã³äðàòó àçîòíî¿ êèñëîòè ìåíø ìàñèâí³ òà á³ëüø ðîçð³äæåí³, ùî çàâàæຠ¿õ âèâ÷åííþ.

Êð³ì ïåðëàìóòðîâèõ õìàð ç òðèã³äðàòó àçîòíî¿ êèñëîòè çóñòð³÷àþòüñÿ ùå ïîëÿðí³ ñòðàòîñôåðí³ õìàðè (ÏÑÕ) ùå îäíîãî âèäó. Âîíè óòâîðþþòüñÿ, ÿêùî çèìîâà àíòàðêòè÷íà òåìïåðàòóðà ïîâ³ëüíî îïóñêàºòüñÿ íèæ÷å 190 Ê. Ç îõîëîäæåííÿì ïîâ³òðÿ âîäÿíà ïàðà êîíäåíñóºòüñÿ íà äåÿêèõ çàâèñëèõ ÷àñòèíêàõ, óòâîðþþ÷è âîäíî-ëüîäîâ³ õìàðè. ×àñòèíêàìè-çàðîäêàìè º â íèõ ÷àñòêè àçîòíî¿ êèñëîòè. ÏÑÕ öüîãî òèïó, óòðèìóþòü âîäÿíó êðèãó. Çàçâè÷àé ö³ òèïè õìàð â³äíîñÿòü äî îäíîãî êëàñó, ðîçð³çíÿþ÷è ¿õ çà ùâèäê³ñòþ óòâîðåííÿ. Õìàðè, ùî ïîâ³ëüíî óòâîðþþòüñÿ, äîáðå âèäèì³ ç ïîâåðõí³ Çåìë³.

Âñ³ òðè òèïè ÏÑÕ - ç òðèã³äðàòó àçîòíî¿ êèñëîòè, ò³, ùî øâèäêî ³ ïîâ³ëüíî îõîëîäæóþòüñÿ(ïåðëàìóòðîâ³) - âèñòóïàþòü ÿê êëþ÷îâ³ ìîìåíòè çíèùåííÿ îçîíó íàä Àíòàðêòèêîþ. (ñõåìà ). Ëàáîðàòîðí³ äîñë³äè ñï³âðîá³òíèê³â ÍÀÑÀ òà Ñòàíôîðäñüêîãî ì³æíàðîäíîãî äîñë³äíèöüêîãî ³íñòèòóòó äîâåëè, ùî ðåàêö³ÿ ì³æ õëîðèñòîâîäíåâîþ êèñëîòîþ òà í³òðàòîì õëîðó, ùî óòðèìóþòü õëîð â íåàêòèâíîìó ñòàí³, ä³éñíî áóäå éòè íà ïîõåðõí³ âîäíîãî ëüîäó òà òðèã³äðàòó àçîòíî¿ êèñëîòè. Öÿ ðåàêö³ÿ, ùî äຠìîëåêóëÿðíèé õëîð òà àçîòíó êèñëîòó, éäå â â³äñóòíîñò³ òâåðäèõ ÷àñòèíîê ç íåçíà÷íîþ øâèäê³ñòþ, ÿêîþ ìîæíà çíåõòóâàòè.

Ëàáîðàòîð³ÿ Äæ. Àíäåðñîíà ç Ãàðâàðäñüêîãî óí³âåðñèòåòó òà ñï³âðîá³òíèêè óí³âåðñèòåòó øò. Íüþ-Éîðê â³äêðèëè, ùî â àíòàðêòè÷í³é îçîíîâ³é ä³ðö³ äîñèòü âèñîê³ ð³âí³ ÑlÎ - ïðèáëèçíî â 500 ðàç³â á³ëüøå í³æ íà ñåðåäí³õ øèðîòàõ íà ò³é æå âèñîò³. Çà òàêî¿ êîíöåíòðàö³¿ ÑlÎ êàòàë³òè÷íèé öèêë ÑlÎ-ÑlÎ ìîæå ïîÿñíèòè á³ëüø³ñòü âòðàò îçîíó. Îäèí àòîì õëîðó ìîæå çðóéíóâàòè äåê³ëüêà òèñÿ÷ ìîëåêóë îçîíó, ïåðø, í³æ çóñòð³íå ìîëåêóëó àçîòó., ÷è âîäíþ, ùî çâÿæå éîãî. Õ³ì³ÿ öüîãî ïðîöåñó ùå é äîñ³ çÿñîâóºòüñÿ íàóêîâöÿìè.

Àêòèâíèé õëîð, ùî âèâ³ëüíþºòüñÿ ÏÑÕ ãðຠðîëü ³ ³íøîìó ïðîöåñ³, ùî éäå çà ó÷àñòþ áðîìà.. Ðåàêö³ÿ ç áðîìîì ìîæå îáóìîâèòè á³ëÿ 20% âòðàò îçîíó. ϳä ÷àñ ö³º¿ ðåàêö³¿ áðîì âèäàëÿº àòîì êèñíþ ç îçîíó, óòâîðþþ÷è îêñèä áðîìó ÂrÎ. Öÿ ñïîëóêà áóäå ðåàãóâàòè ç îêñèäîì õëîðó ç óòâîðåííÿì ìîëåêóëÿðíîãî êèñíþ òà âèâ³ëüíþâàííÿì àòîì³â õëîðó òà áðîìó, ùî çíîâó ðåàãóþòü ç îçîíîì. Ñâ³äîöòâî ïðî òàêèé ïðîöåñ º â ñïîñòåðåæåííÿõ, çðîáëåíèõ ñï³âðîá³òíèêàìè óí³âåðñèòåòó Ïåíñèëüâí³¿ òà Ãàðâàðäà, ÿê³ âèì³ðÿëè àíòàðêòè÷í³é îçîíîâ³é ä³ðö³ çíà÷í³ ê³ëüêîñò³ îêñèäó áðîìó.

ÂÈÑÍÎÂÊÈ

Ñó÷àñíà òåîð³ÿ ÏÑÕ-ÕÔ óòâîðåííÿ îçîíîâî¿ ä³ðè ïîÿñíþº á³ëüø³ñòü äàíèõ ñïîñòåðåæåíü. Âèä³ëåííÿ ÕÔ â ðåçóëüòàò³ ëÿäñüêî¿ ä³ÿëüíîñò³ â³äïîâ³äຠãîëîâíèì ÷èíîì çà âèñíàæåííÿ øàðó îçîíó â ϳâí³÷í³é ï³âêóë³. Îçîíîâà ä³ðà á³ëÿ Àíòàðêòèêè âåñíîþ âèíèêຠòîìó, ùî äëÿ óòâîðåííÿ ä³ðè íåîáõ³äíà ïðèñóòí³ñòü ñòðàòîñôåðíèõ õìàð, ùî óòâîðþþòüñÿ ò³ëüêè â íàéõîëîäí³øó ïîðó ðîêó.. Ïåðø³ æ ïðîìåí³ ñîíöÿ ³í³ö³þþòü õ³ì³÷í³ ðåàêö³¿, ùî ùî âèñíàæóþòü îçîíîâèé øàð.Âòðàòà îçîíó â³ä÷óòí³øå íàä Àíòàðêòèêîþ í³æ íàä Àðêòèêîþ, òîìó ùî àíòàðêòè÷íà ñòðàòîñôåðà õîëîäí³øà ³ òóò óòâîðþºòüñÿ á³ëüøå õìàð, îñîáëèâî íà âèñîò³ ìåíøå 20 êì. Á³ëüøå õìàð - á³ëüøå àêòèâíèõ àòîì³â õëîðó òà ³íòåíñèâí³øå âèäàëåííÿ àçîòíèõ ñïîëóê. - á³ëüø³ âòðàòè îçîíó.

Ìîæëèâî, á³ëüø âàæëèâà â³äì³íí³ñòü ì³æ ïîëþñàìè ïîâÿçàíà ç àíòàðêòè÷íîþ öèðêóëÿö³ºþ - ê³ëüöåì øâèäêî öèðêóëþþ÷îãî ïîâ³òðÿ, ùî îáìåæóº çîíó âèñíàæåííÿ îçîíó.. Ðóéíóâàííÿ îçîíó ïà÷èíàºòüñÿ íà âåðåñí³ ç ïîâåðíåííÿì ñîíÿ÷íîãî ñâ³òëà, òà éîãî âòðàòè äîñÿãàþòü ï³êó â æîâòí³.  Àðêòèö³, äå êàðòèíà öèðêóëÿö³¿ çíà÷íî â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä àíòàðêòè÷íî¿, äî ïî÷àòêó ïîëÿðíî¿ âåñíè îò

Ïåâíèé âíåñîê â ðóéíàö³þ îçîíîâîãî øîðó âíîñÿòü òàêîæ âóëêàí³÷íà ä³ÿëüí³ñòü òà âèêèäè ñòðàòîñôåðíî¿ àâ³àö³¿.

Òàê ó 1982 ð. â³äáóëîñÿ âèâåðæåííÿ âóëêàíà Åëü-׳÷îí ó Ìåêñ³ö³. Âèâåðæåííÿ íå áóëî êàòàñòðîô³÷íèì ÷è íàäçâè÷àéíî âåëèêèì çà ìàñøòàáàìè, àëå äåùî íåçâè÷àéíèì: ñòðóì³íü éîãî âèêèäó ìàâ äóæå âåëèêó øâèäê³ñòü ³ øâèäêî äîñÿã ñòðàòîñôåðè. Îñîáëèâ³ñòü öèðêóëÿö³¿ ïîâ³òðÿ íà öèõ âèñîòàõ òàêà, ùî õìàðà ïåðåíîñèòüñÿ â³òðàìè íà ñõ³ä, çàâåðøóþ÷è ïðèáëèçíî çà äâà òèæí³ ðóõ íàâêîëî Çåìë³. Îäíî÷àñíî õìàðà ðîçøèðþºòüñÿ ³ ïîñòóïîâî ðîçïîðîøóºòüñÿ íà âñþ òåðèòîð³þ ïëàíåòè. Äóæå äð³áíåíüê³ ÷àñòî÷êè ìîæóòü îïóñêàòèñÿ ç òàêèõ âèñîò äîíèçó äîâãî — ïðîòÿãîì ðîê³â.

Íàçâàíèé âóëêàí âèêèíóâ ÷èìàëó ê³ëüê³ñòü õëîðó, êð³ì çâè÷íèõ äëÿ âóëêàí³â ïèëó ³ âóãëåêèñëîãî ãàçó. Õìàðà, ùî óòâîðèëàñÿ ï³ñëÿ éîãî âèêèäó, áóëà ïîì³òíîþ òðèâàëèé ÷àñ ó ïîâ³òð³ çàâäÿêè ïîñèëåíîìó ðîçñ³þâàííþ ñîíÿ÷íîãî ïðîì³ííÿ. Òîæ ç'ÿâëÿëèñÿ íåçâè÷àéíî ãàðí³ òà ³íòåíñèâí³ êîëüîðè íåáà â ÷àñ çàõîäó Ñîíöÿ òà ïåðåä éîãî ïîÿâîþ ³ç-çà ë³í³¿ ãîðèçîíòó.

Ç ÷àñîì â³ä çîíè åêâàòîðà àòìîñôåðí³ äîì³øêè ïåðåíîñÿòüñÿ äî ïîëþñ³â, òîìó âèêèäè õëîðó âóëêàíîì Åëü-׳÷îí ìîãëè äîñÿãíóòè ðàéîíó ϳâäåííîãî ïîëþñà. Ñï³âñòàâëåíïÿ ðîçïîðîøåííÿ ³íøèõ âèêèä³â ð³çíèõ âóëêàí³â ñâ³ä÷èòü, ùî ç ÷àñîì ¿õí³é âïëèâ ïîâèíåí çìåíøóâàòèñÿ. Âðàõîâóþ÷è, òî çíèæåííÿ âì³ñòó îçîíó íàä Àíòàðêòèäîþ ðîçïî÷àëîñÿ çàäîâãî äî âèâåðæåííÿ ìåêñ³êàíñüêîãî âóëêàíà, ³ îñîáëèâî øâèäêå ïîãëèáëåííÿ îçîíîâî¿ ä³ðè ïðèïàäຠíà ïåð³îä ç 1985-1987ðð.

Äåÿê³ â÷åí³ (Êàíäèäàò õ³ì³÷íèõ íàóê Ì. Ïîäêëåòíîâ) ñâ³ä÷àòü ïðî ðåàëüíó çàãðîçó îçîíîâîìó øàðó â³ä âóëêàí³â Êàì÷àòêè.

Äîêòîð òåõí³÷íèõ íàóê Â.Ï.Áóðäàêîâ òà êàíäèäàò òåõí³÷íèõ íàóê Â.Ì.Ô³ë³í â ñâî¿õ ïðàöÿõ äàþòü áàãàòî ö³êàâèõ òà ïåðåêîíëèâèõ äàíèõ ïðî ä³þ âèêèä³â ñòðàòåã³÷íèõ ðàêåò òà øàòë³â, âèêîðèñòîâóþ÷è ïîð³âíÿëüíó õàðàêòåðèñòèêó õ³ì³÷íîãî ñêëàäó öèõ âèêèä³â

Çà ¿õ ñâ³ä÷åííÿìè ó âèêèäàõ âñ³õ ë³òàê³â 0,1% îêñèä³â àçîòó NÎ òà NÎ₂, ùî ï³ä 䳺þ ÓÔ-âèïðîì³íþâàííÿ ñîíöÿ ìàéæå íå óòðèìóºòüñÿ â àòìîñôåð³. Ïîò³ì ìîëåêóëè NÎ ãðàþòü ðîëü ðóéí³âíèê³â îçîíó çà ðåàêö³ÿìè:

NO + O₃ = NO₂ + O₂

NO₂ + O₃ = NO + 2 O₂

NO₂ = O = NO + O₂

²òîãîâó ðåàêö³þ ìîæíà çàïèñàòè òàê:

Î + Î₃ = 2 Î₂

Áóëî ï³äðàõîâàíî, ùî äî ìîìåíòó ñâîãî çíèêíåííÿ êîæíà ìîëåêóëà îêñèäó àçîòó çíèùóº â ñåðåäíüîìó 10 ìîëåêóë îçîíó.

Ùå á³ëüø âðàæàþ÷³ äàíí³ âîíè íàâîäÿòü ùîäî àìåðèêàíñüêîãî êîðàáëÿ áàãàòîðàçîâîãî âèêîðèñòàííÿ ØÀÒÒË

Íåçâàæàþ÷è íà íàâåäåí³ öèôðè, âñå æ òàêè âíåñîê âóëêàí³÷íî¿ ä³ÿëüíîñò³ òà âèêèäè ñòðàòîñôåðíî¿ àâ³àö³¿.â ðóéíàö³þ îçîíîâîãî øàðó íåçíà÷íèé ïîð³âíÿíî ç òàêèì õëîðôòîðâóãëåöåâèõ ñïîëóê ñï³ëüíî ç ïîëÿðíèìè ñòðàòîñôåðíèìè õìàðàìè.

Äîñë³äíèêè ïåðåäáà÷àþòü, ùî ê³ëüê³ñòü õëîðó â àòìîñôåðó äîñÿãíå ñâîãî ï³êà â ïåðøîìó äåñÿòèð³÷÷³ íàñòóïíîãî ñòîë³òòÿ, òîìó, ùî õëîðôòîðâóãëåöåâ³ ñïîëóêè ìàþòü íàñò³ëüêè âåëèêèé ÷àñ æèòòÿ, ùî ê³ëüê³ñòü õëîðó â àòìîñôåð³ áóäå íå ò³ëüêè çàëèøàòèñÿ ïîñò³éíîþ (íå äèâëÿ÷èñü íà ÷èñëåí³ ì³æíàðîäí³ êîíôåðåíö³¿, óãîäè òîùî), à áóäå ïðîäîâæóâàòè ðîñòè äî ñåðåäèíè íàñòóïíîãî ñòîð³÷÷ÿ, à ìîæå é äàë³. Îòîæ âòðàòè îçîíó íàéáëèæ÷èì ÷àñîì áóäóòü çðîñòàòè â çîí³ àíòàðêòè÷íî¿ îçîíîâî¿ ä³ðè. Ìîæëèâå ïîäâîºííÿ öèõ âòðàò.

Ðåàëüíèõ ðåçóëüòàò³â áîðîòüáè çà îçîíîâèé øàð ïëàíåòè ïîêè ùî í³õòî íå çíàº...

ÑÏÈÑÎÊ ÂÈÊÎÐÈÑÒÀÍÈÕ ÄÆÅÐÅË

1. Êîðñàê Ê.Â., Êîöàðåíêî Ì..ß.

Îçîíîâà ä³ðà - ñèãíàë íåáåçïåêè. - Ê: Ò-âî «Çíàííÿ» ÓÐÑÐ, 1990- 48 ñ.

2. Ïåðòîâ Ñ.Ï., Õðãèàí À.Õ.

Àòìîñôåðíûé îçîí. - Ë: «Ãèäðîìåòåîèçäàò», 1980- 287 ñ.

3. Äàíèëîâ À.Ä., Êàðîëü È.Ë.

Àòìîñôåðíûé îçîí - ñåíñàöèè è ðåàëüíîñòü. - Ë.: «Ãèäðîìåòåîèçäàò», 1991.- 120 ñ.

ISBN 5-286-006-49-3

4. Îðòåíáåðã Ô.Ñ., Òðèôîíîâ Þ.Ì.

Îçîí: âçãëÿä èç êîñìîñà. - Ì: «Çíàíèå», 1990.- 64 ñ. - (Íîâîå â æèçíè íàóêå è òåõíèêå. Ñåð. «Êîñìîíàâòèêà, àñòðîíîìèÿ»)

ISBN 5-07-00182-x

5. Â ìèðå íàóêè (Scientific American,èçäàíèå íà ðóññêîì ÿçûêå) ¹ 8.- Ì: Ìèð, 1991.-ñ. 34 - 41

6. Â ìèðå íàóêè (Scientific American,èçäàíèå íà ðóññêîì ÿçûêå) ¹ 3.- Ì: Ìèð, 1991.-ñ 6 - 13

7. The new GROLIER multimedia encyclopedia for MPC IBM PC’s & Compatibles, release 6.- The Software Toolworks Inc., 1993

8. Ëóíèí Â.Â., Ïîïâè÷ Ì.Ï., Òêà÷åíêî Ñ.Í.

   Ôèçè÷åñêàÿ õèìèÿ îçîíà .- Ì:Èçä-âî ÌÃÓ.-480ñ

   ISBN 5-211-03719-7

9. Îñîáèñò³ êîíòàêòè ç³ ñï³âðîá³òíèêàìè êîìïàí³¿ ÑÊ Johnson Êè¿â

ÏËÀÍ ÊÓÐÑÎÂί ÐÎÁÎÒÈ

1.Îçîí òà æèòòÿ

âïëèâ ñòðàòîñôåðíîãî îçîíó íà æèòòÿ

³ñòîðè÷íèé ðîçâèòîê îçîíîâîãî øàðó

äåÿê³ îðãàí³çàö³¿, ùî ñâîºþ ìåòîþ ìàþòü çàõèùàòè îçîíîâèé øàð ïëàíåòè

2. Îçîíîâèé ùèò Çåìë³

âïëèâ ñîíÿ÷íîãî ñâ³òëà íà Çåìëþ

çàõèñòí³ ïðîöåñè, ùî â³äáóâàþòüñÿ ³ îçîíîâîìó øàð³ ïëàíåòè

3. Ô³çèêî-õ³ì³÷í³ âëàñòèâîñò³ îçîíó

çàãàëüí³ âëàñòèâîñò³ îçîíó

îïòè÷í³ âëàñòèâîñò³ ìîëåêóë îçîíó

4. Äîñë³äæåííÿ îçîíîâî¿ ä³ðè

ã³ïîòåçè ¿¿ óòâîðåííÿ

ÕÔÂ-ÏÑÎ òåîð³ÿ

5. Âèñíîâêè

6. Äîòàòîê

ÍÀÖ²ÎÍÀËÜÍÈÉ ÓͲÂÅÐÑÈÒÅÒ «ÊȪÂÎ-ÌÎÃÈËßÍÑÜÊÀ ÀÊÀÄÅ̲߻

ÊÓÐÑÎÂÀ ÐÎÁÎÒÀ

Äåÿê³ àñïåêòè ïðîáëåìè îçîíó

âèêîíàíà ñòóäåíòêîþ ÔÏÍ-2

Ïåðåâåðòåíü Ìàð³ºþ Àíäð³¿âíîþ

êåð³âíèê Áîãîëþáîâ Â.Ì.

Êè¿â

1999ð.