オゾン層

別の 大気の層  地球全体でオゾン濃度が最も高い層があります。 これがいわゆるオゾン層です。 海抜約60kmの成層圏に位置するこのエリア それは地球上の生命に必要な効果を持っています。

人間が特定の有害ガスを大気中に放出すると、 この層は薄くなり、地球上の生命の機能を危険にさらしました。 しかし、今日は回復しているようです。 オゾン層がどのような機能を持っているのか、そしてそれが人間にとってどれほど重要なのか知りたいですか？

オゾンガス

オゾン層がどのような機能を持っているかを知るためには、まずそれを構成するガス、つまりオゾンガスの特性を知る必要があります。 その化学式はO3であり、それは酸素のアロトロピック形態、つまり、自然界で見られるモダリティのXNUMXつです。

オゾンは、常温常圧で一般的な酸素に分解するガスです。 同様に、それは浸透性の硫黄臭を放ち、その色は柔らかな青みがかっています。 オゾンが地表にあったら それは植物や動物に有毒です。 しかし、それはオゾン層に自然に存在し、成層圏にこのガスが高濃度で存在しなければ、外に出ることができません。

オゾン層の役割

オゾンは地表の生命の重要な保護者です。 これは、太陽からの紫外線に対する保護フィルターとしての機能によるものです。オゾンは、主に太陽の光線を吸収する役割を果たします。 280〜320nmの波長。

太陽からの紫外線がオゾンに当たると、分子は原子状酸素と一般的な酸素に分解されます。 共通酸素と原子酸素が成層圏で再び出会うと、それらは再び結合してオゾン分子を形成します。 これらの反応は成層圏で一定であり、オゾンと酸素が同時に共存します。

オゾンの化学的特性

オゾンは、暴風雨や高電圧または火花装置の近くで検出できるガスです。 例えば、ミキサーでは、ブラシの接触によって火花が発生すると、オゾンが発生します。 匂いで簡単にわかります。

このガスは凝縮して、非常に不安定な青い液体として現れる可能性があります。 ただし、フリーズすると黒紫色になります。 これらのXNUMXつの状態では、その大きな酸化力を考えると、それは非常に爆発性の物質です。

オゾンが塩素に分解すると、ほとんどの金属を酸化することができ、地表での濃度は非常に低いですが（約20 ppb）、金属を酸化することができます。

それは酸素よりも重く、より活発です。 それはまたより酸化的であり、それがそれが使用される理由です 消毒剤および殺菌剤として、 これが影響するバクテリアの酸化による。 水を浄化したり、有機物を破壊したり、病院や潜水艦などの空気を破壊したりするために使用されてきました。

成層圏ではオゾンはどのように生成されますか？

オゾンは、主に酸素分子が大量のエネルギーにさらされたときに生成されます。 これが起こると、これらの分子は原子状酸素フリーラジカルになります。 このガスは非常に不安定であるため、別の一般的な酸素分子に遭遇すると、結合してオゾンを形成します。 この反応はXNUMX秒ごとに発生します。

この場合、共通の酸素を受けるエネルギー源は 太陽からの紫外線放射。 紫外線は、分子状酸素を原子状酸素に解離させるものです。 原子と分子の酸素分子が出会ってオゾンを形成すると、紫外線自体の作用によって順番に破壊されます。

オゾン層は継続的に オゾン分子の作成と破壊、分子酸素および原子酸素。 このようにして、オゾンが破壊されて形成される動的平衡が生成されます。 これは、オゾンがこの有害な放射線を地球の表面に通過させないフィルターとして機能する方法です。

オゾン層

「オゾン層」という用語自体は、一般的に誤解されています。 つまり、成層圏の特定の高さでの概念です 地球を覆い保護する高濃度のオゾンがあります。 多かれ少なかれ、空が曇った層で覆われているかのように表されます。

しかし、そうではありません。 真実は、オゾンは地層に集中しておらず、特定の高さに位置しているのではなく、空気中で高度に希釈され、さらに地面から成層圏を越えて現れる希少なガスであるということです。 。 私たちが「オゾン層」と呼ぶものは、オゾン分子の濃度が存在する成層圏の領域です 比較的高い （XNUMX万あたり数粒子）そして表面の他のオゾン濃度よりもはるかに高い。 しかし、窒素などの大気中の他のガスの濃度と比較して、オゾンの濃度はごくわずかです。

オゾン層が消えると、太陽の紫外線がフィルターを使わずに地表に直接当たって、表面が殺菌されてしまいます。 すべての地上の生命を全滅させます。 

オゾン層中のオゾンガスの濃度は 約10パーツパーミリオンの。 成層圏オゾンの濃度は高度によって異なりますが、それが検出される大気の3万分のXNUMXを超えることはありません。 オゾンは非常に希少なガスなので、一瞬で他の空気から切り離して地面に引き寄せると、厚さはわずかXNUMXmmになります。

オゾン層破壊

オゾン層は、窒素酸化物ガスがオゾン層に及ぼす有害な作用が見られた70年代に劣化し始めました。 これらのガスは超音速面によって放出されました。

亜酸化窒素はオゾンと反応し、一酸化窒素と一般的な酸素を生成します。 これは起こりますが、オゾン層への作用は最小限です。 オゾン層を実際に損傷するガスはCFCです （クロロフルオロカーボン）。 これらのガスは、合成化学物質の使用の結果です。

オゾン層の枯渇が初めて知られたのは1977年の南極大陸でした。 1985年には、太陽からの有害な紫外線放射が10倍に増加し、南極大陸上のオゾン層が増加したことを測定することができました。 40％減少しました。 そこからオゾンホールの話が始まりました。

オゾン層の薄化は長い間謎でした。 太陽の周期や大気の動的特性に関する説明は根拠がないようであり、今日ではフレオン（クロロフルオロカーボンまたはCFC）の排出量の増加によるものであることが証明されているようです。 エアロゾル産業で使用されるガス、プラスチック、冷凍および空調回路。

CFCは、毒性も可燃性もないため、大気中で非常に安定したガスです。 これは彼らに長寿命を与え、あなたが長い間邪魔をしているオゾン分子を破壊することを可能にします。

オゾン層が破壊された場合、UV放射の増加は、次のような壊滅的な一連の生物学的反応を引き起こします。 感染症や皮膚がんの頻度の増加。

一方、いわゆる人を生成する温室ガス（主に人間の作用によって地表から放出される）の生成 "温室効果"、 それは、気温の地域的な変化を伴う地球温暖化をもたらし、それは、他の要因の中でもとりわけ、大量の極地の氷の漸進的な融解の結果として、海面の上昇につながるであろう。

これは尻尾を噛む魚のようなものです。 地表に影響を与える太陽放射の量が多いほど、温度への影響は大きくなります。 温室効果の増加と南極大陸などの氷塊への太陽からの紫外線の発生率の増加によって引き起こされる地球温暖化の影響を加えると、地球は次の状態に沈んでいることがわかります。 そのすべてによって燃料を供給された過熱。

ご覧のとおり、オゾン層は、人間だけでなく、植物や動物にとっても、地球上の生命にとって極めて重要です。 オゾン層を良好な状態に保つことは優先事項であり、そのために政府はオゾンを破壊するガスの排出の禁止に引き続き取り組む必要があります。