Озонные дыры и гибель человечества

Содержание приземного озона зависит от сезона, времени суток, географического положения, высоты над уровнем моря и др. Собственно, от указанных факторов зависит приток озона сверху, из тропосферы. Но озон не только приходит в приземный слой сверху, но и образуется непосредственно на месте. Это происходит при грозах (а точнее, еще до грозы), в результате действия выхлопных газов автомашин, некоторых других загрязнителей воздуха. Образование приземного озона детально рассмотрим немного позднее. А сейчас приведем данные о том, как меняется приземный озон в зависимости от времени года и суток, широты и т. д.

Количество озона на высоте 7 м меняется в продолжение суток значительно больше, нежели непосредственно у поверхности Земли. Наибольшие изменения плотности озона как у поверхности Земли, так и на высоте 7 м наблюдаются в летние месяцы (май — сентябрь). В зимнюю половину года изменения озона в продолжение суток значительно меньше, чем в летнюю.

То, что количество озона в приземном слое воздуха сильно зависит от высоты, далеко не всегда оценивается должным образом даже самими исследователями. Поэтому часто они публикуют данные своих измерений без указания высоты, на которой проводились эти измерения. В то же время разница в высотах, составляющая всего несколько метров, может изменить результаты вдвое или в несколько раз. Надо все время помнить, что по мере приближения к поверхности Земли как плотность озона, так и его парциальное давление очень сильно уменьшаются. Летом это уменьшение больше, чем зимой. Это особенно касается высот, измеряемых метрами. На первых метрах (1–3 м) над поверхностью Земли, особенно сильно по мере снижения, озон убывает ночью. Этому способствует большая устойчивость атмосферы ночью по сравнению с днем. Конечно, речь идет о высоте не просто над земной поверхностью, а над уровнем моря. Земная поверхность имеет возвышенности и низины. На возвышенностях плотность озона больше, чем в низинах. Поэтому данные наземных озонометрических станций надо анализировать с учетом информации о высоте самой станции над уровнем моря. Так, в Австрии имеется озонометрическая станция на вершине горы Цугшпиц, на высоте 3100 м над уровнем моря. Ясно, что она уже не находится в пограничном слое атмосферы, хотя и расположена на земле.

Приземный озон очень тесно связан с находящейся под ним водной поверхностью Земли — морем или океаном. Количество озона над водной поверхностью зависит, в частности, от температуры воды. Так, в области теплого Гольфстрима на 60^о северной широты, вблизи Шетландских островов, плотность озона была высокая (48 мкг х м^-3), а в проливе Бельт еще выше (67 мкг х м^-3). Для сравнения укажем, что в Северной Атлантике на 60–63^о северной широты на высоте 5,5 м была измерена плотность озона, равная всегда 19 мкг х м^-3. В то же время плотность озона над водной поверхностью значительно больше, чем над близлежащей сушей (над континентальной частью Западной Европы). Измерения озона над Индийском океаном показали, что там озона больше, чем над его побережьем. Вода моря и океана является хорошим стабилизатором, термостатом. Поэтому плотность над ней практически не меняется в течение суток.

Прежде чем детально проанализировать, как меняется озон в течение суток и года, имеет смысл рассмотреть те процессы, в результате которых он меняется. Тогда мы сможем не только констатировать суточный и сезонный ход озона, но и понять, чем они обусловлены.