В 1974 г. в Канадском журнале химии была опубликована большая серия работ, посвященная химии верхней атмосферы. В частности, там были напечатаны статьи: Столярского и Цицероне [400], Вовси и Мак-Элроя [430]. В этих работах впервые был введен в рассмотрение хлорный цикл разрушения озона.[ ...]
Константы скоростей для наиболее важных реакций, включающих хлор, сейчас известны достаточно хорошо. Необходимо отметить, что катализ разрушения озона хлором приблизительно в 6 раз эффективнее катализа окисью азота, но вместе с тем превращение в «инертную» соляную кислоту также более эффективно, чем превращение в «инертную» азотную кислоту, так что оба процесса в итоге фактически сравнимы по эффективности.[ ...]
Такие количественные оценки суммарного уменьшения озона основаны на расчетах с использованием одномерных моделей с переносом — вертикальной турбулентной диффузией, описываемой параметром Кгг. Эти расчеты включают средние концентрации ряда важных атмосферных составляющих, найденные из натурных экспериментов, и наиболее точные из полученных в последнее время оценок скоростей (измеренных в лаборатории) около ста химических реакций. Если брать средние для земного шара расчеты, без учета широтных и долготных различий, то в настоящее время антропогенное разрушение озона лежит в пределах от 0,5 до 2 %, а долговременный эффект (к 2000 г.) в установившемся случае продолжающегося выброса фреонов со скоростью на уровне производства в 1972 г. может составить около 10 % от среднего количества озэна с фактором неопределенности около 2 раз Предварительные расчеты с помощью люд ел ей, учитывающих широтные вариации» дали для разрушения озона то же значение.[ ...]
Укажем на один из возможных вариантов тропосферного стока— гетерогенный фотолиз. Группа исследователей во главе с Ф. Корте ФРГ) установила, что фреоны (И и 12), адсорбированные силикагелями, разлагаются под действием солнечного ультрафиолета, при этом выделяются углекислый газ и водородный хлорид [91 ]. Адсорбционные характеристики исследованных силикагелей сходны с теми же характеристиками многих разновидностей пыли и песка, реально существующих в тропосфере.[ ...]
Амплитуды колебаний содержания озона в слое 42 ... 47 км составляют, по Энджеллу и Коршоверу [4], для 4 европейских, 3 японских, 3 индийских и 2 австралийских станций 20 ... 25%, а для станций Кагосима и Брисбен около 40 %, что практически совпадает с оценкой, полученной по ракетным данным для 50 км. Следует отметить, что тренды озона в этом слое подобны трендам в более низких слоях, а также тренду в общем содержании озона, хотя в последнем случае амплитуда егос щественно меньше. Учитывая точность метода обращения, как косвенного метода, сейчас нельзя с уверенностью утверждать, что тенденция роста изменений озона с высотой реальна, а не связана с методикой эксперимента.[ ...]
В литературе имеется указание на уменьшение озона в верхней стратосфере над австралийскими станциями вслед за извержением вулкана Агунг в марте 1963 г. (о. Бали, Индонезия, 8° ю. ш. и 115° в. д.). На рис. 22 видно, что уменьшение запаздывало в точках, удаленных по широте от места извержения, так, как будто облако пыли распространилось меридионально. Поскольку высота облака вулканической пыли вряд ли превышала 25 ... 30 км, а убывание озона, как указывалось, растет с высотой до 50 км, возможно, что указанного уменьшения озона не было и что наблюдения по методу обращения в замутненной атмосфере могут быть неточны [4].[ ...]
Окись азота эффективно образуется при температурах, превышающих 2000 К, например при ядерных взрывах и в реактивных двигателях. Последний источник может стать серьезной проблемой фотохимии стратосферы в случае появления большого флота высотных самолетов. Этой проблеме, как и проблеме фторхлорметанов, в последние годы были посвящены обширные исследования [67, 144, 163, 256, 272]. Хотя имеются значительные неопределенности и в измерениях имеющихся N0 в атмосфере, и в теории (в последнем случае порядка фактора 2), роль N0 в фотохимии озона достаточно хорошо установлена. Сейчас можно было сделать два основных вывода. Во-первых, планируемая на ближайшее время сверхзвуковая транспортная авиация благодаря малой высоте полета (17 км) и ограниченному числу (менее 50) не должна оказать существенного или отличного от естественных изменений влияния на озон. Однако большой флот сверхзвуковой авиации, действующий на больших высотах, согласно модельным прогнозам, может заметно повлиять на слой озона, так что общий уровень выбросов двигателей, возможно, следует определить международным соглашением [4]. Основные оценки суммированы в табл. 11 (результаты отчета по Программе оценок воздействия на климат (ПОВК)) и табл. 12 (отчет Национальной Академии наук США), относящихся к северному полушарию. Более высокие оценки в табл. 12 объясняются в основном использованием в моделях других коэффициентов вертикального турбулентного перемешивания, полученных, в частности, путем изучения распределения в стратосфере углерода-14.[ ...]
Несколько меньший эффект был получен в расчете С. Лиу, Р. Цицероне, Т. Донахью и У. Чемейдса [394], которые сделали вывод, что будущий рост и использование азотных удобрений, производимых промышленностью, может вызвать в течение следующих 50 лет глобальное уменьшение озона на 1 ... 2 %. Однако, спустя столетия, содержание озона может уменьшиться на 10%, если почва будет являться основным источником атмосферного N>0.[ ...]
Вернуться к оглавлению