Бури на Солнце съели земной озон

Мощнейшие магнитные бури на Солнце, разразившиеся в ноябре 2003 года, послужили причиной истончения озонового слоя в арктических широтах


Последствия этих явлений, согласно недавно опубликованным в Geophysical Research Letters данным спутниковых наблюдений, ощущались на протяжении целых восьми месяцев. Уровень содержания озона в атмосфере Земли в 2004 году упал до 40% от нормы.

“Мы никогда не наблюдали столь низкого уровня содержания озона в северном полушарии, – говорит Кора Рэндалл (Cora Randall), американский геофизик из Лаборатории атмосферной и космической физики Колорадского университета в Боулдере, проводившая эти исследования. – Это совершенно неожиданное открытие, показывающее, сколь критически важно для всех нас правильно понимать процессы, протекающие в озоновом слое”.

Озон – это аллотропное видоизменение кислорода. В отличие от двухатомной молекулы обычного кислорода молекула озона трехатомна. Озон в земной стратосфере (верхних слоях атмосферы, что располагаются между тропосферой и мезосферой) защищает планету от вредного ультрафиолетового излучения, разрушающего ДНК (хотя приземный – тропосферный озон считается загрязнителем). Большая часть молекул озона O3 находится в нижней и средней части стратосферы (в так называемой озоносфере – на высотах от 10 до 50 км), где наблюдается истончение его слоя в районе земных полюсов, вызванное (согласно современным научным воззрениям) главным образом разрушительным воздействием искусственных химикалий вроде хлорофтороуглеродов (chlorofluorocarbons – CFCs).

Рэндалл и ее коллеги из Канады, Норвегии, Швеции и Соединенных Штатов с помощью семи спутников изучили распределение озона в верхней части стратосферы (на высотах свыше 40 километров), где содержится приблизительно одна пятая часть исследуемого вещества. Их наблюдения показали, что природа способна “подражать” процессам искусственного повреждения озонового слоя, повышая уровни атмосферных окисей азота (NOx), которые приводят к пробою “щита”, хранящего все живое от гибельного ультрафиолета.

Эффект подобен всем известному “эффекту домино” (когда одна упавшая костяшка вызывает падение всех остальных), и начался он в октябре-ноябре 2003 года, когда Солнце испустило рекордное количество заряженных частиц, устремившихся к Земле, а уровень солнечной радиации превысил все мыслимые нормы.

Магнитное поле нашей планеты пропускает некоторые электроны из числа прибывших со “штормящего” Солнца и переправляет их в верхние слои атмосферы над полюсами (они как бы скользят по магнитным линиям). Электроны там сталкиваются с молекулами азота, разрушают их, порождая в результате ионы азота. Эти новообразовавшиеся свободные радикалы объединяются с ближайшими молекулами кислорода, формируя молекулы оксида азота – уровни которого, согласно данным со спутников, резко повысились в ноябре и декабре 2003 года (важное уточнение: как наблюдать со спутников за поведением соединений азота в верхних слоях атмосферы у полюсов во время полярной ночи, еще пока никто не придумал, так что имеется в виду некая экстраполяция). И, наконец, нисходящие воздушные потоки в приполярных арктических областях разносят эти молекулы по стратосфере. Там каждая молекула оксида азота может “разорвать” сотни молекул озона, начинается цепная реакция, подобная тому, что протекает и в случае с коварными CFCs. Эффект, согласно данным Рэндалл, наблюдался еще даже в июле 2004 года.

Рэндалл, впрочем, подчеркивает, что к Антарктиде (вызывающей большие опасения в связи с обнаруженными в 1980-х годах “озоновыми дырами”) на этот раз все эти негативные процессы не имели прямого отношения, поскольку потери озона там снизились под воздействием сезонных эффектов. Летние солнечные лучи, освещавшие Южный полюс во время солнечного шторма, разрушали обособленные молекулы оксида азота, не позволяя тем самым им вести свою разрушительную работу по уничтожению озона. Рэндалл надеется, что новые результаты помогут ученым лучше разобраться в процессах восстановления озонового слоя.

03.03.2005, 11:56

grani.ru


Темы: ,
Написать комментарий