Экология СПРАВОЧНИК

Поскольку фотохимическая теория и в ее простейшем варианте С. Чепмена, и в форме новейших ее сложных моделей не может объяснить многие изменчивые черты распределения озона в атмосфере, очевидно, озон принимает участие в географически обусловленных процессах циркуляции атмосферы. Несомненно, что в ближайшем будущем, по X. У. Дютшу [215], изучение озона будет сводиться к исследованию зависимости между озоном и динамикой атмосферы — сложной системы с обратной связью.[ ...]

Мы уже могли заметить [127], что изменения озона всех временных и пространственных масштабов — весьма чувствительный индикатор и природы и протяженности циркуляционных систем атмосферы. Подобным индикатором станут, наверное, в будущем и изменения других малых составляющих атмосферы — окислов азота, метана, радиоизотопов и пр. Однако озон по сравнению, например, с радиоизотопами не зависит от наличия облаков и осадков и в этом смысле более устойчив. Он гораздо консервативнее также и потенциальной температуры [213], данные о которой синоптики используют для анализа циркуляции атмосферы, в частности вертикальных движений.[ ...]

На пути разработки динамики озона одни исследователи, авторы опытов усовершенствования фотохимической теории, с неохотой признают, что не все черты озона можно объяснить без учета динамических факторов. Другие исследователи пытаются объяснить все явления, выходящие за рамки фотохимической теории, макро-турбулентным перемешиванием, т. е. с помощью некоторой условной и не претендующей на ясный физический смысл параметризации циркуляции атмосферы. Третьи же стремятся все явления детально истолковать, рассматривая адвекцию тех или иных масс воздуха.[ ...]

Истина лежит, несомненно, где-то между указанными крайностями.[ ...]

Так происходит уже известное по гл. VII большое накопление озона в полярной стратосфере зимой.[ ...]

Наблюдения рассеянной атмосферной ультрафиолетовой радиации со спутника «Нимбус-4» в апреле 1970 г. непосредственно обнаружили, что выше уровня 10 мбар (около 31 км) над низкими широтами (10 ... 15° с. ш.) имеется до 62,5 Д. Е. озона, а над 80° с. ш.— всего 35 Д. Е. Накопление озона в высоких широтах, таким образом, отсутствует в верхней стратосфере и ограничивается лишь средней и нижней [252] стратосферой.[ ...]

Из стратосферы, как мы уже видели в гл. VI, озон может проникать и в тропосферу, где он разрушается.[ ...]

Таким образом, годовой ход X связан с самым крупномасштабным явлением циркуляции стратосферы — с ее сезонной сменой.[ ...]

Как заключил Г. М. Добсон по данным зондирований озона над Северной Америкой [204] и X. У. Дютш по наблюдениям мировой сети [213], в стратосфере на уровнях выше 26 км отношение смеси г3 во все сезоны довольно равномерно уменьшается к полюсам (см. рис. 45). Поэтому движения в сторону полюса должны туда переносить избыток озона. Добсон заметил, что такие движения должны происходить вдоль тех изэнтропических поверхностей 0 = const, которые снижаются к полюсу сильнее, чем уровни г3 — const. Последние, как это видно из рис. 68, на высотах более 26 км даже поднимаются в сторону полюса, обеспечивая возможность указанного переноса.[ ...]

Меридиональную скорость, необходимую для переноса озона в верхней стратосфере от экватора к высоким широтам, П. Фабиан [224] оценил в 0,4 м-с-1, а скорость хю нисходящего движения в этих широтах — в 0,1 см «с-1. При таком переносе, по оценке Л. Алдаза (см. гл. VI), продолжительность жизни молекулы озона в стратосфере 1,5 ... 2,3 года. Очевидно, так много времени нужно молекуле озона, родившейся в низких широтах, чтобы перейти из стратосферы в тропосферу, где ее ожидает сравнительно быстрое разрушение.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схематическая модель крупномасштабных потоков озона и сезонного цикла озона. По [213]

Распределение отношения смеси озона в функции шг-роты и высоты. По [204]

Интегральный горизонтальный

Средняя меридиональная скорость воздушных течений в м-с-1 в функции широты и высоты. Полдень, январь, 70° в. д. По [324]