Ozonosfer adalah lapisan atmosfer planet kita yang menghalangi bagian tersulit dari spektrum ultraviolet. Beberapa jenis sinar matahari memiliki efek merugikan pada organisme hidup. Secara berkala, ozonosfer menjadi lebih tipis, celah dengan berbagai ukuran muncul di dalamnya. Sinar berbahaya dapat dengan bebas menembus lubang-lubang yang muncul di permukaan bumi. Dimanakah letak lapisan ozon? Apa yang bisa dilakukan untuk menyelamatkannya? Artikel yang diusulkan dikhususkan untuk pembahasan masalah geografi dan ekologi Bumi ini.
Apa itu ozon?
Oksigen di Bumi ada dalam bentuk dua senyawa gas sederhana, merupakan bagian dari air dan sejumlah besar zat anorganik dan organik umum lainnya (silikat, karbonat, sulfat, protein, karbohidrat, lemak). Salah satu modifikasi alotropik unsur yang lebih terkenal adalah zat sederhana oksigen, rumusnya adalah O2. Modifikasi atom yang kedua adalah O (ozon). Rumus zat ini adalah O3. Molekul triatomik terbentuk ketika ada kelebihan energi, misalnya, sebagai akibat dari pelepasan petir di alam. Selanjutnya kita akan mengetahui apa itu lapisan ozon bumi, mengapa ketebalannya selalu berubah-ubah.
Ozon dalam kondisi normal adalah gas biru dengan aroma yang tajam dan spesifik. Berat molekul zat adalah 48 (sebagai perbandingan - Mr(udara)=29). Bau ozon mengingatkan kita pada badai petir, karena setelah fenomena alam ini, ada lebih banyak molekul O3 di udara. Konsentrasi meningkat tidak hanya di tempat lapisan ozon berada, tetapi juga dekat dengan permukaan bumi. Zat aktif secara kimia ini beracun bagi organisme hidup, tetapi dengan cepat terdisosiasi (terurai). Di laboratorium dan industri, perangkat khusus telah dibuat - ozonizers - untuk melewatkan muatan listrik melalui udara atau oksigen.
Apa itu lapisan ozon?
O3 molekul memiliki aktivitas kimia dan biologi yang tinggi. Pengikatan atom ketiga pada oksigen diatomik disertai dengan peningkatan cadangan energi dan ketidakstabilan senyawa. Ozon dengan mudah terurai menjadi oksigen molekuler dan partikel aktif, yang dengan kuat mengoksidasi zat lain dan membunuh mikroorganisme. Tetapi lebih sering, pertanyaan yang berkaitan dengan senyawa berbau menyangkut akumulasinya di atmosfer di atas Bumi. Apa itu lapisan ozon dan mengapa kerusakannya berbahaya?
Selalu ada sejumlah molekul O3 di dekat permukaan planet kita, tetapi konsentrasi senyawa meningkat seiring dengan ketinggian. Pembentukan zat ini terjadi di stratosfer karena radiasi ultraviolet Matahari, yang membawa pasokan energi yang besar.
Ozonsfer
Adawilayah ruang di atas Bumi di mana ada lebih banyak ozon daripada di permukaan. Tetapi secara umum, kulit yang terdiri dari molekul O3 tipis dan terputus-putus. Di mana lapisan ozon Bumi atau ozonosfer planet kita berada? Keragaman ketebalan layar ini telah berulang kali membingungkan para peneliti.
Ozon dalam jumlah tertentu selalu ada di atmosfer bumi, ada fluktuasi signifikan dalam konsentrasinya dengan ketinggian dan selama bertahun-tahun. Kami akan melihat masalah ini setelah kami menemukan lokasi yang tepat dari layar pelindung molekul O3.
Di mana lapisan ozon bumi?
Peningkatan nyata kandungan molekul ozon dimulai pada jarak 10 km dan bertahan hingga 50 km di atas Bumi. Tetapi jumlah materi yang ada di troposfer belum menjadi layar. Saat Anda menjauh dari permukaan bumi, kepadatan ozon meningkat. Nilai maksimum jatuh di stratosfer, wilayahnya pada ketinggian 20 hingga 25 km. Ada 10 kali lebih banyak molekul O3 di sini daripada di permukaan bumi.
Tetapi mengapa ketebalan, integritas lapisan ozon menjadi perhatian para ilmuwan dan orang biasa? Ledakan atas keadaan layar pelindung meletus pada abad yang lalu. Para peneliti telah menemukan bahwa lapisan ozon atmosfer di atas Antartika telah menjadi lebih tipis. Penyebab utama dari fenomena tersebut ditetapkan - disosiasi molekul O3. Kehancuran terjadi sebagai akibat dari efek gabungan dari sejumlah faktor, yang utama di antaranya adalah antropogenik, terkait dengan aktivitas umat manusia.
lubang ozon
Dalam 30-40 tahun terakhir, para ilmuwan telah mencatat munculnya celah pada layar pelindung di atas permukaan bumi. Komunitas ilmiah telah dikejutkan oleh laporan bahwa lapisan ozon, pelindung bumi, dengan cepat terdegradasi. Semua media pada pertengahan 1980-an mencetak laporan tentang "lubang" di Antartika. Para peneliti memperhatikan bahwa celah di lapisan ozon ini meningkat di musim semi. Alasan utama pertumbuhan kerusakan dinamai zat buatan dan sintetis - klorofluorokarbon. Kelompok yang paling umum dari senyawa ini adalah freon atau refrigeran. Lebih dari 40 zat yang termasuk dalam kelompok ini diketahui. Mereka berasal dari banyak sumber karena aplikasinya termasuk makanan, kimia, parfum dan industri lainnya.
Komposisi freon, selain karbon dan hidrogen, termasuk halogen: fluor, klor, kadang-kadang brom. Sejumlah besar zat tersebut digunakan sebagai pendingin di lemari es dan AC. Freon sendiri stabil, tetapi pada suhu tinggi dan dengan adanya bahan kimia aktif, mereka masuk ke dalam reaksi oksidasi. Produk reaksi dapat mencakup senyawa yang beracun bagi organisme hidup.
Freon dan layar ozon
Chlorofluorocarbons berinteraksi dengan molekul O3 dan menghancurkan lapisan pelindung di atas permukaan bumi. Pada awalnya, penipisan ozonosfer dianggap sebagai fluktuasi alami dalam ketebalannya, yang terjadi sepanjang waktu. Namun seiring waktu, lubang seperti "lubang" di Antartika terlihatdi seluruh belahan bumi utara. Jumlah celah seperti itu telah meningkat sejak pengamatan pertama, tetapi ukurannya lebih kecil daripada di atas benua es.
Awalnya, para ilmuwan meragukan bahwa CFC-lah yang menyebabkan proses perusakan ozon. Ini adalah zat dengan berat molekul besar. Bagaimana mereka bisa mencapai stratosfer, di mana lapisan ozon berada, jika jauh lebih berat daripada oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida? Pengamatan aliran ke atas di atmosfer selama badai petir, serta eksperimen, telah membuktikan kemungkinan penetrasi berbagai partikel dengan udara hingga ketinggian 10–20 km di atas Bumi, di mana batas troposfer dan stratosfer berada.
Berbagai perusak ozon
Pelindung ozon juga menerima nitrogen oksida yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar di mesin pesawat supersonik dan berbagai jenis pesawat ruang angkasa. Lengkapi daftar zat yang merusak atmosfer, lapisan ozon, dan emisi dari gunung berapi terestrial. Terkadang aliran gas dan debu mencapai ketinggian 10-15 kilometer dan menyebar hingga ratusan ribu kilometer.
Kabut asap di pusat-pusat industri besar dan kota-kota besar juga berkontribusi pada disosiasi molekul O3 di atmosfer. Alasan peningkatan ukuran lubang ozon juga dianggap sebagai peningkatan konsentrasi yang disebut gas rumah kaca di atmosfer, di mana lapisan ozon berada. Dengan demikian, masalah lingkungan global perubahan iklim terkait langsung dengan masalah penipisan ozon. Faktanya adalah bahwa gas rumah kaca mengandungzat yang bereaksi dengan molekul O3. Ozon terdisosiasi, atom oksigen menyebabkan unsur lain teroksidasi.
Bahaya kehilangan pelindung ozon
Apakah ada celah di ozonosfer sebelum penerbangan luar angkasa, munculnya freon, dan polutan atmosfer lainnya? Pertanyaan-pertanyaan di atas dapat diperdebatkan, tetapi satu kesimpulan menunjukkan dirinya sendiri: lapisan ozon di atmosfer harus dipelajari dan dilestarikan dari kehancuran. Planet kita tanpa lapisan molekul O3 kehilangan perlindungannya dari sinar kosmik keras dengan panjang tertentu yang diserap oleh lapisan zat aktif. Jika pelindung ozon tipis atau tidak ada, maka proses kehidupan dasar di Bumi terancam. Radiasi ultraviolet yang berlebihan meningkatkan risiko mutasi pada sel organisme hidup.
Perlindungan lapisan ozon
Kurangnya data tentang ketebalan layar pelindung selama berabad-abad dan ribuan tahun terakhir membuat prakiraan menjadi sulit. Apa yang terjadi jika ozonosfer runtuh sepenuhnya? Selama beberapa dekade, dokter telah mencatat peningkatan jumlah orang yang terkena kanker kulit. Ini adalah salah satu penyakit yang disebabkan oleh radiasi ultraviolet yang berlebihan.
Pada tahun 1987, beberapa negara bergabung dengan Protokol Montreal, yang mengatur pengurangan dan larangan total produksi klorofluorokarbon. Ini hanyalah salah satu tindakan yang akan membantu melestarikan lapisan ozon - perisai ultraviolet Bumi. Namun freon tetap diproduksi oleh industri dan masuk ke atmosfer. Namun, sesuai dengan MontrealProtokol mengarah pada pengurangan lubang ozon.
Apa yang bisa dilakukan semua orang untuk menyelamatkan ozonosfer?
Para peneliti menyarankan bahwa pemulihan lengkap layar pelindung akan memakan waktu beberapa dekade lagi. Ini jika penghancuran intensifnya berhenti, yang menimbulkan banyak keraguan. Gas rumah kaca terus memasuki atmosfer, roket dan pesawat ruang angkasa lainnya diluncurkan, dan armada pesawat di berbagai negara berkembang. Artinya, para ilmuwan belum mengembangkan cara efektif untuk melindungi pelindung ozon dari kerusakan.
Pada level sehari-hari, semua orang juga dapat berkontribusi. Ozon akan kurang terurai jika udara menjadi lebih bersih, mengandung lebih sedikit debu, jelaga, dan emisi kendaraan beracun. Untuk melindungi ozonosfer yang tipis, perlu untuk menghentikan pembakaran limbah, untuk menetapkan pembuangan yang aman di mana-mana. Transportasi harus dialihkan ke bahan bakar yang lebih ramah lingkungan, dan berbagai jenis sumber energi harus dihemat di mana-mana.
