Озонные дыры и гибель человечества

Ни у кого из специалистов сейчас не вызывает сомнения, что озон в приземном слое образуется под действием атмосферного электричества, которое усиливается у поверхности Земли в периоды гроз и накануне их. В это время в сильном электрическом поле происходит точечный тихий разряд. Именно эти разряды приводят к образованию озона. Это подтверждают многолетние измерения в разных точках земного шара. По многолетним измерениям озона во Франции (станция Валь-Жуайе вблизи Парижа) А. Васси установила, что плотность приземного озона быстро увеличивается за 3–5 часов до начала грозы. Условия летом и зимой различаются. Летом это время меньше, оно составляет в среднем 3 часа. Зимой оно удлиняется примерно в полтора раза. Когда приближается грозовое облако, электрическое поле у поверхности Земли увеличивается, и начинаются тихие (коронные) разряды с острий (верхушек деревьев, листьев, травы, кустов и других неровностей местности и построек). Когда происходит разряд молнии, то образование озона также усиливается. Ведь при этом излучается ультрафиолет (и не только он), который вызывает образование озона. Анализировались пробы воздуха с целью определения количества озона в условиях ясной, хорошей погоды, когда электрическое поле направлено из атмосферы в Землю, то есть вертикально вниз. В это время, пока электрическое поле оставалось таким, но гроза приближалась, разряды с острий (в том числе с травы, кустов и т. д.) были незначительные, и количество озона увеличивалось не более чем на 30 %. Когда грозовые облака подходили ближе и электрическое поле атмосферы меняло знак на противоположный (становилось направленным снизу вверх), то тихие (коронные) разряды сильно активизировались. Количество озона, образованного этими разрядами, было таким, что общее количество озона увеличивалось в несколько (примерно в 3) раз. Опыты показали, что количество озона в приземном слое воздуха увеличивалось и под самим грозовым облаком после разряда молний.

Имеется еще одна возможность образования озона, которая связана с грозой, но которую мы не рассматривали. Это не образование озона в собственном смысле этого слова, а его перенос с вышележащих слоев. Известно, что около грозового облака имеют место нисходящие движения воздуха из более высоких слоев атмосферы. Эти усиленные движения воздуха и заносят в приземный слой озон сверху. Эта возможность увеличения плотности озона в приземном слое воздуха реальная, и она, несомненно, реализуется и вносит свой вклад в образование озона.

Конечно, озон образуется в приземном слое воздуха не только за счет гроз. Имеются и другие источники его образования. Но какие? Было предложено рассмотреть применительно к приземному слою и тропосфере тот же механизм образования озона, который довольно детально был разработан для стратосферы. Это принципиально возможно потому, что речь идет о веществах, которые выделяются из почвы и затем постепенно заносятся в стратосферу. Одно из таких веществ — метан СН₄, который является продуктом почвенных процессов. Другими словами, это газ, который выделяется земной поверхностью. Другим таким веществом является окись азота NO.

Раз эти вещества могут образовывать озон в стратосфере, то почему же они не могут это делать в начале своего путешествия вверх — в приземном слое воздуха и в тропосфере? Специалисты считают, что могут. Мы не будем расписывать здесь всю цепочку возможных реакций, в которых участвует метан и окись азота. Укажем только, что в конце концов при окислении одной молекулы СН₄ образуются две — четыре молекулы озона (в зависимости от цикла реакций, который реализуется).

Описанная схема образования озона — это только возможность, только один из возможных вариантов. Поэтому не надо пытаться этой схемой объяснить все свойства наблюдаемого распределения озона в приземном слое. Кстати, если бы озон в приземном слое образовывался только по этой схеме, то его не должно было бы быть ночью, поскольку для того, чтобы схема «работала», обязательно должно присутствовать солнечное излучение. Ночью, а также в полярную ночь, которая длится месяцы, этого излучения в приземном слое нет, а озон имеется. Вместе с тем реальная скорость образования озона меньше, чем было рассчитано выше на основании этой схемы.