Ученые показали, что частицы сажи, образующиеся при сильных лесных пожарах, проникают в нижнюю часть стратосферы и разрушают активные азотные молекулы, лишая озоновый слой защиты.
В нижних слоях стратосферы, на высотах от 20 до 40 километров, есть озон. Формируется он из молекулярного кислорода, поглощающего мягкий ультрафиолет солнца. Сам озон поглощает фотоны жесткого ультрафиолета, снова превращаясь в молекулярный кислород. Так действует этот процесс. озоновый слойзащищающий поверхность планеты от губительного излучения.
В конце ХХ века учёные обнаружили истощение озонового слоя из-за фреона и других галогенсодержащих органических веществ. Учёным удалось убедить мировое сообщество в реальности этой угрозы, после чего Монреальским протоколом было запрещено производство и использование этих веществ, а озоновый слой начал быстро восстанавливаться. восстанавливатьсяВ последнее время этот процесс замедлился, а новыми причинами разрушения озонового слоя стали изменения климата.
Глобальное потепление делает обширные регионы планеты жаркими и засушливыми, что привело к усилению природных пожаров. В 2019-2020 годах в Австралии пожары охватили более 24 миллионов гектаров. подняли в воздухПримерно миллион тонн частиц дыма и сажи поднимались на высоту до 35 километров, достигая верхних границ озонового слоя. Взаимодействие этих частиц изучено авторами новой… статьи, опубликованной в журнале PNAS.
Сьюзан Соломон из Массачусетского технологического института и ее коллеги проследили влияние австралийских пожаров на состав атмосферы, используя данные спутниковых наблюдений и компьютерное моделирование. В результате было показано, что в марте 2020 года, сразу после потухшего огня, содержание диоксида азота в стратосфере достигло наименьших значений за последние десятилетия.
Изменения свидетельствуют о химических процессах, возникших из-за дыма и сажи высоко в атмосфере. В обычных условиях солнечный свет способствует превращению оксида азота (V) в оксид азота (IV), который взаимодействует с хлором и другими галогенами, препятствуя им разрушению молекул озона.
При наличии сажи этот механизм функционирует хуже. Сажа взаимодействует с окисью азота (V), преобразуя её в нитрат, и количество диоксида становится недостаточным для предотвращения разрушающего воздействия хлора.
Соломон и соавторы рассчитали, что австралийские пожары снизили концентрацию озона примерно на процент. Естественное восстановление озонового слоя происходит со скоростью одного-трех процентов за десятилетие. Австралийская катастрофа фактически отбросила процесс восстановления на несколько лет. Это не считая около 788 миллионов тонн углекислого газа, выпущенных в атмосферу… выброшены в воздух.