Ҫӗр чӑмӑрӗн озон сийӗ

Озон сийӗ — 20-рен пуҫласа 40 км ҫӳллӗшӗнчи (тропикра 25–30 км, вӑтам тӑрӑхра 20–25 км, полярлӑ тӑрахсенче — 15–20 км) озонпа (кислородӑн виҫӗ атомӗнчен тӑракан япала, O₃; Хӗвелӗн ультрафиолет пайӑркисем молекулӑллӑ кислород О₂ ҫине витӗм кӳнипе хатӗрленет) чи пуян стратосферӑн пайӗ. Ҫав вӑхӑтра, шӑпах кислород арканнине пула унӑн атомӗсем кайран озон пулса тӑнӑ май, хӗвел спектрӗн ультрафиолета ҫывӑх (курӑнакан ҫутта ҫывӑх) пайне ҫӑтса яракан процесс пулса иртет. Кунсӑр пуҫне озон диссоциацийӗ ультрафиолет пайӑрки витӗмӗпе унӑн чи хаяр пайне ҫӑтса ярать.

Атмосферӑри озонӑн 90 % яхӑн калӑпӑшӗ стратосферӑра, тӗпрен илсен Ҫӗр ҫийӗн 20–40 км ҫӳллӗшӗнче, вырнаҫнӑ. Стратосферӑри унӑн концентрацийӗ миллион пай ҫине 2-рен пуҫласа 8 пай таран килет. Атмосферӑри озон калӑпӑшӗ ҫав тери нумай — ӑна пӗтӗмпех тинӗс шайне вырнаҫтарса тухсан тата 0 °C температурӑллӑ атмосфера пусӑмӗ таран ҫитерсен вӑл 3 мм хулӑмӑш сий (ку вӑл 300 Добсон виҫипе пӗр килет, е тепӗр май каласан Ҫӗр ҫийӗн пӗр тӑваткал см ҫинче 300×2,69×10¹⁶ молекула вырнаҫнипе пӗр тан) йышӑннӑ пулӗччӗ. Танлаштарма, мӗнпур атмосферӑна йӗркеллӗ пусӑмпа чӑмӑртанӑ пулсан ҫак пӗтӗм сий 8 км хулӑмӑш пулӗччӗ. Озон сийӗ хӗвел пайӑркисен 200-тен 315 нм тӑршшӗ хумӗсен 97-рен пуҫласа 99 % таран ҫӑтать.

35 ҫухрӑмран ҫӳлерех вырнаҫнӑ атмосферӑра UV-c (100—280 нм) диапазонӗнче питӗ хӑрушӑ ультрафиолета пӗтӗмпех тенӗ пекех кислород (200 нм пӗчӗкреххине монокислород, малалла вара озон) тата озон (200—280 нм) пӗтереҫҫӗ. UV-b диапазона (280—315 нм), хӗвелпе пиҫнипе ӳт шыҫҫине аталантараканскере, озон пӗтӗмпех тенӗ пекех пӗтерет, Ҫӗр ҫийӗ таран темиҫе процент ҫеҫ ҫитет, ҫитменнине вӗсем ытларах енӗпе вӑрӑм хумлисен пайӗнче вырнаҫнӑ, 290 нм хум вӑрӑмӑшне илес пулсан озон сийӗ ҫӑтакан коэффициент 3,5×10⁸ танлашать. Куҫ куракан ҫутӑ патне ҫывӑх (400—700 нм) UV-a (315—400 нм) диапазона озон сийӗ пач ҫӑтмасть темелле (ӳкерчӗке пӑх)^[1]

Хӗвел пайӑркисене озон ҫӑтнине пула сывлӑш ӑшӑнать, ҫапла май температура инверсийӗ пулса иртет, урӑхла каласан, ҫӳлерех хӑпарнӑ май температура виҫи ӳссе пырать. Ҫапла вара тропосферӑпа стратосфера хушшинче тропопауза вырнаҫнӑ, атмосферӑн ҫак сийӗсем хушшинчи сывлӑша хутӑшма йывӑр.

Озон сийӗ Ҫӗр чӑмӑрӗн атмосферинче 1,85—0,85 млрд ҫул каялла йӗркеленнӗ, ун чухне фотосинтеза пула унта кирлӗ чухлӗ кислород пуҫтарӑннӑ пулнӑ^[2]. Озон сийӗ йӗркеленнӗ хыҫҫӑн ҫеҫ пурнӑҫ (ҫав шутра ӳсентӑрансем те) океансенчен тухма пултарнӑ^[3]; унсӑрӑн сӗтпе ӳстерекен евӗр вӑйлӑ аталаннӑ пурнӑҫ формисем, ҫав шутра этем те, аталанайман пулӗччӗҫ.

Озон сийне уҫакансем Франци физикӗсем Шарль Фабри тата Анри Буиссон пулнӑ. 1912 ҫулта ультрафиолет пайӑркисене спектроскопи майӗпе усӑ курса вӗсем Ҫӗр чӑмӑрӗнчен ҫӳлте вырнаҫнӑ атмосфера сийӗсенче озон пуррине ҫирӗплетме пултарнӑ.

Орбитӑра ӗҫлекен Venus Express зонд ҫинче вырнаҫнӑ ультрафиолет спектрометрӗ даннӑйсемпе тивӗҫтернӗ хыҫҫӑн астрономсем Венера атмосферинче те озон сийӗ пулнине тупса палӑртнӑ^[4]^[5].

Озон йӗркеленнин механизмне, ҫавӑн пекех озон тӑкакланнин меслетне те, 1930 ҫулта Сидни Чепмен сӗннӗ, ҫавна пула вӑл унӑн ячӗпе хисепленет.

Озона йӗркелекен реакцисем:

{\mathsf {O_{2}+h\nu \rightarrow 2O:}}

{\mathsf {O_{2}+O:\rightarrow O_{3}}}

Молекулярлӑ кислородӑн фотолизӗ стратосферӑра 175—200 нм тата 242 нм таран хум вӑрӑмӑшлӗ ультрафиолет пайӑркисен витӗмӗпе пулса иртет.

Озон фотолиз реакцийӗсенче тата атомлӑ кислородпа ҫыхӑннӑ май тӑкакланать:

{\mathsf {O_{3}+h\nu \rightarrow O_{2}+O:}}

{\mathsf {O_{3}+O:\rightarrow 2O_{2}}}

Чепмен механизмне кӗрекен реакцисемсӗр пуҫне озон ытти реакцисене пула та тӑкакланать. Вӗсене пурне те темиҫе йыша пӗрлештереҫҫӗ, вӗсенчен чи анлӑ сарӑлнисем — азотли, кислородли (Чепмен механизмӗнчи), водородли тата галогенли. Ҫак реакцисем каталитика циклӗсем евӗр пулса иртеҫҫӗ, ҫавӑнпа та вӗсене ҫавнашкал ятлӑ циклсемпе те калаҫҫӗ.

Азотлӑ цикл (NO_x):

{\mathsf {N_{2}O+O\cdot (\Delta ^{1})\rightarrow 2NO}}

{\mathsf {O_{3}+NO\rightarrow NO_{2}+O_{2}}}

{\mathsf {NO_{2}+O:\rightarrow NO+O_{2}}}

Водородлӑ цикл (HO_x):

{\mathsf {H_{2}O+O:\rightarrow 2HO\cdot }}

{\mathsf {HO\cdot +O_{3}\rightarrow HO_{2}\cdot +O_{2}}}

{\mathsf {HO_{2}\cdot +O_{3}\rightarrow HO\cdot +2O_{2}}}

Хлорлӑ цикл (ClO_x):

{\mathsf {CFCl_{3}+h\nu \rightarrow CFCl_{2}\cdot +Cl\cdot }}

{\mathsf {Cl\cdot +O_{3}\rightarrow ClO\cdot +O_{2}}}

{\mathsf {ClO\cdot +O:\rightarrow Cl\cdot +O_{2}}}

Тӗрлӗ ҫӳллӗшре озон тӑкаланӑвӗ хими йышӗсенче мӗнле тӳпе йышӑнни: ^[6]

Пусӑм, гПа	азотлӑ	кислородлӑ	водородлӑ	галогенлӑ
1,31	0,10	0,26	0,41	0,21
3,78	0,50	0,14	0,11	0,25
8,93	0,68	0,11	0,08	0,13
21,9	0,46	0,12	0,19	0,20
55,8	0,12	0,03	0,48	0,14

Стратосфера озонӗ арканнин галогенлӑ мелӗн тӳпи этемӗн ӗҫ-хӗлне пула вӑйланнӑ, ҫакна пула вара озон шӑтӑкӗсем йӗркеленме пуҫланӑ. 1994 ҫулта ПНО тӗп ассамблейи авӑнӑн 16-мӗшӗнче ҫулсерен палӑртмалли Пӗтӗм тӗнчери озон сийне сыхламалли кун тесе пӗлтернӗ.

Озон сийӗн хулӑнӑшне палӑртма Добсон виҫипе (DU) усӑ кураҫҫӗ.

^ Matsumi Y., Kawasaki M. Photolysis of Atmospheric Ozone in the Ultraviolet Region(акăлч.) // Chemical Reviews : journal. — 2003. — Vol. 103, no. 12. — . — DOI:10.1021/cr0205255. — PMID 14664632.
^ Gehrels N., Claude M. Laird, Charles H. Jackman, John K.M. Cannizo, Barbara J. Mattson, Wan Chen (2003) Ozone Depletion from Nearby Supernovae. The Astrophysical Journal, 585 : 1169—1176.
^ И. К. Ларин. Химия озонового слоя и жизнь на Земле(выр.) // Химия и жизнь — XXI век. — 2000. — № 7. — .
^ Discovery of cloud top ozone on Venus (паллӑ мар). Пӑхнӑ кун: 2018 ҫулхи чӳкӗн 27-мӗшӗ. Архивланӑ 2019 ҫулхи ҫӑвӑн 31-мӗшӗ.
^ На Венере обнаружен озоновый слой , Wayback Machine çинчи 2018 ҫулхи чӳкӗн 28-мӗшӗнчи копийӗ, 27 ноября 2018
^ Andrew Dessler. The Chemistry and Physics of Stratospheric Ozone. Academic Press. 2000

Озоновый слой Земли. , Wayback Machine çинчи 2007 ҫулхи чӳкӗн 24-мӗшӗнчи копийӗ (выр.)
Химия озонового слоя. , Wayback Machine çинчи 2012 ҫулхи нарӑсӑн 16-мӗшӗнчи копийӗ

Статьясемпе обзорсем

Озон в атмосфере. Озоновый слой — ультрафиолетовый щит Земли
Озон сийӗн химийӗ тата алхимийӗ , Wayback Machine çинчи 2008 ҫулхи нарӑсӑн 14-мӗшӗнчи копийӗ (выр.)
Тӗнчере озон сийне сыхласси

Тӗнче шайӗнче тунӑ килӗшӳсем

[1] Matsumi Y., Kawasaki M. Photolysis of Atmospheric Ozone in the Ultraviolet Region(акăлч.) // Chemical Reviews : journal. — 2003. — Vol. 103, no. 12. — . — DOI:10.1021/cr0205255. — PMID 14664632.

[2] Gehrels N., Claude M. Laird, Charles H. Jackman, John K.M. Cannizo, Barbara J. Mattson, Wan Chen (2003) Ozone Depletion from Nearby Supernovae. The Astrophysical Journal, 585 : 1169—1176.

[3] И. К. Ларин. Химия озонового слоя и жизнь на Земле(выр.) // Химия и жизнь — XXI век. — 2000. — № 7. — .

[4] Discovery of cloud top ozone on Venus (паллӑ мар). Пӑхнӑ кун: 2018 ҫулхи чӳкӗн 27-мӗшӗ. Архивланӑ 2019 ҫулхи ҫӑвӑн 31-мӗшӗ.

[5] На Венере обнаружен озоновый слой , Wayback Machine çинчи 2018 ҫулхи чӳкӗн 28-мӗшӗнчи копийӗ, 27 ноября 2018

[6] Andrew Dessler. The Chemistry and Physics of Stratospheric Ozone. Academic Press. 2000

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Ҫӗр чӑмӑрӗн озон сийӗ

Озон сийне уҫни

Чепмен механизмӗ

Озон тата мӗнле пӗтет

Озон сийӗн хулӑнӑшне виҫмелли виҫе

Ҫавӑн пекех пӑхӑр

Ӑнлантарусем

Каҫӑсем

Статьясемпе обзорсем

Тӗнче шайӗнче тунӑ килӗшӳсем

Темӑпа ҫыхӑннисем

Категорисем