В 1971 г. Джонстон [133] первым назвал выбросы оксидов азота N0 и N02 реактивными двигателями высотных (сверхзвуковых) транспортных самолетов возможной серьезной причиной заметного уменьшения слоя стратосферного озона. Предполагая, что 500 таких самолетов, летающих на высоте 20 км, будут сжигать 77 Мт топлива и выбрасывать 1,8 Мт N02 (2,4-1034 молекул N0 ) в год глобально, Джонстон в расчетах на достаточно грубой одномерной фотохимической модели нашел стационарное среднегодовое глобальное уменьшение концентрации озона от 3 % на высоте 20 км до 23 % на высоте 30 км при уменьшении общего содержания озона на 13% и при почти 50 %-ном возможном снижении концентрации озона в «коридоре» полетов.[ ...]
Примечания. 1. Для современных авиационных двигателей индекс эмиссии составляет 40 г N0 на 1 кг сжигаемого топлива, для проектируемых —15 г/кг, для двигателей, ожидаемых после 2000 г., —5 г/кг.[ ...]
Из таблицы видно, что при одном и том же количестве выбрасываемого N0 в основном коридоре полетов транспортной авиации в средних широтах северного полушария полеты на уровне около 20 км дают уменьшение общего содержания озона на порядок величины больше, чем в случае полетов на высоте 15—16 км, а его максимальное уменьшение, как глобальное, так и в северном полушарии (10 и 16 %) вызывают полеты на высоте 28— 30 км между слоями максимума плотности озона (20—26 км) и максимума его отношения смеси (30—36 км). Полеты в слое 28—30 км в южном полушарии разрушают почти в пять раз меньше суммарного озона, чем в северном, а полеты на высоте около 20 км — в два раза меньше. Выбросы в приэкваториальной зоне 0—12° с. ш., как и выбросы, равномерно распределенные по северному полушарию, приводят к почти одинаковому уменьшению общего содержания озона в обоих полушариях.[ ...]
Таким образом, при ожидаемом в XXI в. росте содержания С! в стратосфере даже в условиях выполнения принятых недавно ограничений выброса ХФУ в 90-х годах и прекращения их выброса в атмосферу в XXI в. большие технико-экономические усилия по снижению индекса эмиссии N0 авиационными двигателями будут в значительной мере обесценены большим уменьшением общего содержания озона на единицу выброса N0 при повышенном содержании С1„.[ ...]
На рис. 8.3 представлены рассчитанные на двумерной радиационно-фотохимической модели сезонно-широтные изменения общего содержания озона и меридиональные распределения изменений концентраций озона в январе при выбросе 2,4-1034 молекул в год в зоне 37—49° с. ш. на уровнях 18—21 и 33—36 км. Из рисунка видно, что максимум относительного уменьшения общего содержания озона приходится на полярную зону северного полушария; меньший — в августе—октябре и больший — в марте—мае при полетах на указанных выше низких и высоких уровнях соответственно. Меридиональное распределение снижения концентрации Оз показывает, что полеты на высоте около 35 км помимо ее уменьшения (максимум на 25 % в слое 15—20 км и почти такое же на высоте 20 км) производят еще более резкое снижение концентрации 03 с максимумом до 60 % на уровне и к северу от принятого коридора полетов в средней стратосфере. Второй максимум удваивает максимум изменения общего содержания озона и смещает его на период сезонного максимума содержания озона в атмосфере.[ ...]
Необходимо также оценить локальное и региональное воздействие на озон газов в реактивной струе двигателей отдельного самолета или облака газов от суточного числа летящих по трассе. Такие оценки еще не делались, но опыт аналогичных исследований для выбросов двигателей космических ракет (см. п. 8.22) показывает, что такие локальные эффекты могут быть значительно более интенсивными, чем глобальные.[ ...]
Вернуться к оглавлению