Озонные дыры и гибель человечества

Что дают измерения фоновых концентраций, которые содержатся в атмосфере? Прежде всего надо отметить, что имеется очень большой разброс данных, то есть результаты измерений очень сильно отличаются в разное время. Сильная изменчивость содержания фреонов также затрудняет анализ получаемых данных. Трудно отличить, где различие в данных вызвано реальным колебанием в концентрации фреонов в разные моменты времени, а где это обусловлено самим процессом измерений.

Можно говорить о тенденции увеличения количества фреонов в атмосфере. Уверенно регистрируются поступления фреонов в данную местность (на данную станцию) с воздушными массами из тех районов, где их больше поступает в атмосферу. Так, если к месту измерения поступают воздушные массы из густонаселенных районов и индустриальных населенных пунктов, то регистрируется большее количество фреонов. Например, в Ирландии на станции Адригола, где измеряется фоновая концентрация фреонов, часто регистрируется следующая картина. Если воздушные массы поступают из Западной Европы, то концентрация фреона Ф-11 в среднем на треть выше, нежели в том случае, когда воздушные массы поступают на станцию из Атлантики. Нет худа без добра. В таких случаях можно по концентрации фреонов делать заключение о том, откуда приходят в данную местность воздушные массы. Так делается, например, в Англии. Здесь по величине концентрации фреона Ф-11 (по ее повышению) делают заключение, что воздушные массы пришли сюда из Западной Европы.

Сильная изменчивость концентрации фреонов наблюдалась и на других станциях. Так, в течение второй половины 1973 года концентрация фреона Ф-11 менялась на 79 % на станции Мыс Барроу (Аляска), на все 134 % за этот же период на мысе Мататула (Самоа), на 78 % на Гавайских островах (станция Мауна-Лоа).

В тех местах, где фреоны непосредственно выбрасываются в атмосферу, то есть в промышленных центрах и крупных городах, концентрация фреонов значительно превышает фоновую. В крупных городах Европы это превышение может быть 50-кратным (это касается фреонов Ф-11 и Ф-12).

Конечно, концентрация фреонов в районах их источников меняется очень сильно ото дня ко дню. Это зависит от характера атмосферной циркуляции. Так, подход холодных воздушных масс действует положительно на концентрацию фреона: прохождение холодного фронта способно уменьшить в данном месте концентрацию фреонов в два раза.

ВЫСОТНЫЕ САМОЛЕТЫ И ОЗОН

Высокая температура достигается в камерах сгорания турбореактивных двигателей высотных самолетов. Окислы азота образуются из азота и кислорода, которые там находятся. Скорость образования окислов азота тем больше, чем выше температура, то есть чем больше мощность двигателя.

Важна не только мощность двигателя самолета, но и высота, на которой он летает и выпускает разрушающие озон окислы азота. Так, в тех двигателях, которые установлены на таких самолетах, как «Боинг-707», «Боинг-727», ДС-8, ДС-9, «Трайдент», «Каравелла», ВАС-111, на 1 кг израсходованного топлива образуется от 4 до 5,5 г окиси азота NO. Самолеты с более мощными двигателями выделяют больше окиси азота (в расчете на 1 кг топлива). Так, широкофюзеляжные самолеты типа «Локхид-1011», ДС-10, А-300 в своих двигателях образуют по 10–11 г окиси азота на 1 кг топлива. Двигатели «Олимпус-593», которые установлены на самолетах «Конкорд», побивают все рекорды. У них выделяется 18 г окиси азота на 1 кг топлива. По этой причине полеты этого сверхзвукового англо-французского самолета в США были ограничены.

Специалисты считают, что выделение окиси азота в турбореактивных двигателях может быть уменьшено в несколько раз (до 2 г/кг). Общее количество окиси азота, которое выбрасывается в атмосферу в год, оценивается в 1 миллиард тонн. Примерно треть этого количества выбрасывается самолетами выше среднего уровня тропопаузы (11 км).

Ранее был опубликован прогноз выделения окиси азота на разных высотах и расходуемого самолетами топлива на 1990 год. Мы не располагаем сейчас данными о мировом распределении, которое на самом деле имеет место. Поэтому приводим таблицу с данными этого прогноза. Они дадут читателю представление о масштабе этих выбросов.

Что касается самолетов, то наиболее вредными для озона являются выбросы военных самолетов, количество которых исчисляется десятками тысяч. Они летают преимущественно на высотах озонного слоя.