Обсуждали на моем сайте статью инженера Дубровского http://ymuhin.ru/node/855#comments и среди комментаторов яростными критиками автора оказались люди, один из которых гордо назвал себя терфизиком, окончившим МИФИ. Я сначала даже не понял, о чем речь, только потом догадался, что терфизик – это физик-теоретик. А что – правильно! Если есть просто физики, то должны быть и теоретические физики, да и «терфизик» звучит где-то даже гордо. Так вот, эти терфизики, чтобы уесть меня, задели тему озонового слоя, о которой я уже пару раз писал в своих книгах. Я начал было отвечать, но потом подумал, что лучше дать отдельную статью, благо оказалось, чем ее дополнить.Наверное, вы слышали о проблеме «озоновых дыр», из-за которых «может погибнуть всё живое на Земле»? Озвучивается эта проблема так: в атмосфере Земли есть некий озоновый слой, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения Солнца, но из-за тех сортов газа фреона, используемого в холодильных агрегатах и спреях, которые содержат хлор и бром, в этом озоновом слое появляются дыры, через которые Солнце испепелит на Земле всё живое ультрафиолетовым излучением, и будет страшный «аллес капут»:
«Ультрафиолетовая радиация разлагает хроматин клеточного ядра, препятствует размножению клеток, повреждает молекулы ДНК. Избыток ультрафиолета, связанный с сокращением озонного слоя, может вызывать рост раковых заболеваний кожи и уменьшить эффективность иммунной системы человека. Даже небольшое уменьшение суммарной толщины озонного экрана (например, для жителей высокогорья) заметно увеличит вероятность этих заболеваний, а понижение толщины в два раза было бы чревато необратимыми последствиями для земного генофонда».
А причина вопит: «В начале 70-х годов было установлено, что именно хлорфторметаны, используемые в аэрозольных упаковках и холодильных машинах, стали ощутимой составной частью атмосферы. Действенный механизм разрушения этих высокостабильных веществ в нижней атмосфере отсутствует, и они переносятся в стратосферу. Важнейшие из хлорфторметанов – фреоны CFCl, CF2Cl2 и др». Но, простите, а как эти ужасные фреоны попадают на такую высоту? Скажем, такой ужасный, «разрушающий озоновый слой» фреон, как помянутый дифтордихлорметан (CF2Cl2), имеет молекулярную массу вчетверо (!) большую, нежели основные компоненты воздуха и в среднем сам воздух. В связи с чем дифтордихлорметан будет не затекать в земные щели и низины, а подниматься «все выше и выше»?
Между тем, время от времени в печати проскакивают статьи и выступления (которые, впрочем, не оказывают никакого влияния на «высокообразованную» толпу работников СМИ), что в основе «проблемы озоновых дыр» стоит простое стремление фирм, производящих холодильное оборудование, запугать покупателей и заставить их, при ещё работающих старых холодильниках, купить новые, но кому на это обращать внимание?
Давайте вспомним, что в атмосфере Земли, состоящей (грубо) на три четверти из молекул азота и на четверть из молекул кислорода, молекула кислорода имеет вид двух соединённых между собой атомов, грубо – двух шариков, слепленных вместе. Но если молекулу кислорода подвергнуть интенсивному излучению, к примеру, электрической дугой, молнией или излучению ультрафиолетовым спектром солнечного света, то три молекулы двухатомного кислорода вступают в реакцию друг с другом и образуют две молекулы кислорода, в которых уже не по два, а по три атома. Этот трёхатомный кислород называется озоном.
Первое, что отсюда следует, что не озон защищает Землю от ультрафиолета, а обычный двухатомный кислород, а озон – побочный продукт этой защиты. Уберите из атмосферы весь озон, но пока Солнце светит, оставшийся кислород (и азот) будет защищать Землю, при этом кислород, защищая Землю от ультрафиолетового света, будет и будет образовывать озон. Грубо говоря, озон как экскременты – это не то, что мы едим, а отходы того, что мы едим.
Молекула озона, соответственно, в полтора раза больше молекулы обычного кислорода и должна лучше двухатомной молекулы поглощать ультрафиолет. Ну и что? Самолёты дают тень гораздо более плотную, нежели облака, ну и когда это у нас было пасмурно из-за самолётов? Вы скажете, что самолётов мало, а облаков много. Хорошо, а сколько того озона, чтобы о нём плакать?
Опять заглянем в энциклопедию.
От поверхности земли до высоты 10 км простирается тропосфера – в ней озона нет, поскольку ультрафиолетовое излучение Солнца в основном задерживается более высоким слоем атмосферы – озоносферой, простирающейся от высоты 10 км до высоты 50 км. Вот в этом слое есть озон. Сколько? Если с толщины озоносферы в 40 км собрать весь озон, то будет слой примерно в 2 мм. Давайте считать грубо, по мужицкому счёту – «лапоть туда, лапоть сюда», - поскольку даже если мы и ошибёмся на порядок (в 10 раз), то это ничего не изменит. В тропосфере находится 80% атмосферы, будем считать, что в озоносфере содержатся остальные 20% и что плотность воздуха в озоносфере равна плотности его в слое тропосферы толщиной в 2 км. По отношению к 2 км воздуха слой озона в 2 мм составляет 1 миллионную часть. Если мы будем считать, что молекулы азота, кислорода и озона имеют диаметр в 1 мм, плотненько их сложили в квадрат, то в квадрате со стороной 1 метр будет миллион молекул, и среди этого миллиона будет одна (!) молекула озона, т.е. в этом зонтике будет одна дырочка диаметром в 1 мм! Ну, и какую тень даст одна молекула озона на миллион остальных – больше, чем самолёт на фоне облаков или меньше?
Я считал очень грубо, не исключено, что точный подсчёт даст 10 молекул озона на миллион, но что это изменит? Это всё равно такой мизер, о котором глупо говорить. Пыль над городом защищает от ультрафиолетового излучения в десятки раз лучше, чем весь озон.
Или вот такой, на мой взгляд, комический момент этой страшилки: Резкое уменьшение общего содержания озона (обнаружено впервые в районе Антарктиды после 1979 г.) отмечается ежегодно в октябре, т. е. в период антарктической весны, вплоть до 1989 г. с некоторыми нарастаниями и спадами эффекта. …Размер участка с аномально низкой концентрацией озона примерно эквивалентен участку, охваченному полярной ночью».
Обратите внимание на то, что в условиях полярной ночи, когда солнечного излучения вообще нет, пропадает и озоновый слой. Почему так, объясню ниже. Но, главное, какие же сволочи эти антарктидцы, закупившие себе холодильников с хлористым фреоном больше, чем весь остальной мир, и проделавшие над собою дыру!! Весь мир в тревоге!
Несколько лет назад по «Евроньюс» показали в Великобритании огромные склады исправных холодильников, которые перепуганные британцы сдали для утилизации, чтобы не погибнуть от ультрафиолетового излучения. Во как! И вам, небось, страшно?
Так вот, за эту мою тогдашнюю работу об озоне, меня жестко высмеял один из терфизиков.
Поскольку терфизики самостоятельно могут сформулировать только то, что они умные, а остальные – дураки (уж очень тяжелы для них воспоминания, как их заставляли в МИФИ зубрить непонятное), то этот терфизик накопировал мне из Интернета разных сведений об озоне (по его мнению, очень убедительных) и мне, волей-неволей, надо бы на них как-то отреагировать.
Начнем с того, чем нас пугают. Вообще-то, мощность излучения Солнца (находящегося в зените при ясном небе) у поверхности Земли на экваторе оценивается примерно в 1350 Вт/м2 во всем диапазоне спектра. Но вот что сообщают нетерфизики, а люди, занимающиеся использованием солнечной энергии:
«Диапазоном видимого света считается участок длин волн от 380 нм (глубокий фиолетовый) до 760 нм (глубокий красный). Всё, что имеет меньшую длину волны, обладает более высокой энергией фотонов и подразделяется на ультрафиолетовый, рентгеновский и гамма-диапазоны излучения. Невзирая на высокую энергию фотонов, самих фотонов в этих диапазонах не так уж много, поэтому общий энергетический вклад этого участка спектра весьма мал. Всё, что имеет бóльшую длину волны, обладает меньшей по сравнению с видимым светом энергией фотонов и подразделяется на инфракрасный диапазон (тепловое излучение) и различные участки радиодиапазона. Из графика видно, что в инфракрасном диапазоне Солнце излучает практически столько же энергии, как и в видимом (уровни меньше, зато диапазон шире), а вот в радиочастотном диапазоне энергия излучения очень мала.
Таким образом, с энергетической точки зрения нам достаточно ограничиться видимым и инфракрасным частотными диапазонами, а также ближним ультрафиолетом (где-то до 300 нм, более коротковолновый жёсткий ультрафиолет практически полностью поглощается озоновым слоем). А львиная доля солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, сосредоточена в диапазоне длин волн от 300 до 1800 нм» http://khd2.narod.ru/gratis/solar.htm. Эти же специалисты дают и помянутый ими график мощности всего спектра солнечных лучей, взятый ими у американских исследователей.
Интенсивность падающего на Землю солнечного излучения (Н1) в зависимости от длины волны. Заштрихованные области соответствуют участкам спектра, ненаблюдаемым на уровне моря из-за их поглощения указанными компонентами атмосферы. 1 — солнечное излучение за границей атмосферы, 2 — солнечное излучение на уровне моря, 3 — излучение абсолютно черного тела при 5900 К. (Справочник по геофизике и космическому пространству. Под ред.С.Л.Валлея и МакГроу-Хилла, Нью-Йорк, 1965).
Об озоне позже, поскольку эти специалисты по солнечным установкам не химики и не задумываются, что они переписали об озоне у американцев. А пока уясним, что этот пресловутый ультрафиолет в общей массе солнечного света даже при своей полной мощности НИЧТОЖЕН! Народ пугают тем, чем пугаться не приходится.
Это для начала.
И вот терфизик смеется над моими комментариями его умствований: «Полнейшая ахинея, причём даже не с точки зрения физики, а просто с точки зрения элементарной логики. Причём тут теплоёмкости?» - и умно пишет о том, что, по его просвещенному мнению, требуется от газа для защиты нас от губительного ультрафиолета, - «оптическая плотность», «поглощение света». Умно написано, но это терфизик, а физики он не понимает - не понимает, как это – «поглотить свет».
Свет это не бомж у двери, его нельзя просто «не впустить», свет это энергия, а энергию любые препятствия или сами усваивают, повышая собственную температуру, причем, тем быстрее, чем меньше теплоемкость защитного барьера (вспомните, как солнышко нагревает вам кожу), либо энергию отражают.
Когда речь идет о таком светозащитном материале, как стекло или иной полупрозрачный материал, то он отражает солнечную энергию в воздух, поэтому сам не сильно греется. Но озоносфера это и есть воздух, ей некуда отразить тепло, кроме как в саму себя, озоносфера может только принять на себя всю энергию задержанного ею ультрафиолетового излучения. Но тогда ей остается только одно - нагреваться. И нагреваться со скоростью, обратно пропорциональной теплоемкости. Вот при чем тут теплоемкость.
Однако, от ультрафиолета атмосфера нагревается не так сильно, как могла бы, если бы не имела еще одного способа усвоить энергию – тратить ее на создание более сложных молекул, требующих больших затрат тепла на свое создание.
Вот теперь мы подошли к химии. Кислород может существовать, правда, очень неустойчиво, и в виде одного атома, но, повторю сказанное вначале, обычно кислород имеет вид молекулы из двух атомов, которые мы и называем собственно кислородом, и еще кислород может существовать в виде молекулы из трех атомов, которая называется озоном.
Учебник общей химии Н.Л. Глинки сообщает об этом так:
«Кислород образует двухатомные молекулы, характеризующиеся высокой прочностью: стандартная энтальпия атомизации кислорода равна 498 кДж/моль. При комнатной температуре его диссоциация на атомы ничтожна; лишь при 1500°C она становится заметной».
Что тут важно. Чтобы разложить обычную молекулу кислорода воздуха на два атома, как видите, нужно затратить очень много энергии, а для образования озона как раз и надо предварительно разложить одну молекулу кислорода на составляющие ее атомы. (И эти два одиночных атома присоединить к двум другим двухатомным молекулам кислорода, чтобы получить две молекулы трехатомного озона). Как видите, при помощи образовании озона, атмосфера (ее верхние слои) усваивает задерживаемую энергию солнца не только за счет своего нагрева, но и за счет образования более сложных молекул – молекул озона. О нем Глинка сообщает:
«Стандартная энтальпия образования озона положительна и равна 142,5 кДж/моль. Кроме того, как показывают коэффициенты уравнения, в ходе этой реакции из трех молекул газа получаются две молекулы, т. е. энтропия системы уменьшается. В итоге, стандартное изменение энергии Гиббса в рассматриваемой реакции также положительно (163 кДж/моль). Таким образом, реакция превращения кислорода в озон самопроизвольно протекать не может: для ее осуществления необходима затрата энергии. Обратная же реакция — распад озона — протекает самопроизвольно, так как в ходе этого процесса энергия Гиббса системы уменьшается. Иначе говоря, озон — неустойчивое вещество».
То есть, озоновый слой в атмосфере Земли может существовать только потому, что Солнце дает кислороду нашей атмосферы энергию для образования озона. Потухнет Солнце – исчезнет и озоновый слой, как он исчезает над Антарктидой. Но даже это не все.
Вот наш терфизик привел работу двух авторов, призванную запугать олухов (и терфизиков) ультрафиолетовым пожаром и заставить их поменять холодильник http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/znan/1990/9/9-ozon.html. Я уже дал из нее цитаты. Это брошюра общества «Знание» 1990 года «Озон: взгляд из космоса», авторов Ортенберга Ф. С. и Трифонова Ю. М. Авторы, истинные терфизики, пересказывают выводы американских исследователей и своим живописанием огромного значения для землян озонового слоя, выжимают скупую мужскую слезу у читателя. Действительно, ну как не умилиться: «Наиболее важные полосы поглощения озона лежат в диапазоне длин волн 2000 – 3000 Å (рис. 2)». (Почему они «наиболее важные», если они мизерны по мощности??). «Способность газа поглощать излучение количественно характеризуется коэффициентом поглощения k в законе, обычно называемом законом Беера – Ламберта: …В максимуме поглощения k = 135 см–1, при толщине слоя озона 0,3 см из формулы (3) следует, что отношение I(v, 0)/I(v, х) будет равно 1040! Это означает, что земной слой озона ослабит приходящее солнечное излучение на этой длине волны в 1040 раз, т. е. практически поглотит его полностью». Во как! Правда, что значит – «практически»? Вы можете себе представить, что значит «в 1040 раз»? Я не могу, я таких чисел не воспринимаю! Это запредельно, а «практически» - это всего-то 95%.
Правда, авторы этой брошюры как-то «небрежно» перерисовали у американцев график, который я привел выше, в связи с чем, практически вывели кривую мощности излучения за пределами атмосферы из оси абсцисс как раз из точки в 2000 ангстрем, а мощность излучения, доходящего до Земли, из точки в 3000 ангстрем. И у них получилось, что в этом «наиболее важном диапазоне» до поверхности Земли, действительно, вообще никакое излучение не доходит. При таком искажении графика это число «в 1040 раз» как-то на что-то похоже. Однако, во-первых, даже если бы это действительно было так, то этот пресловутый диапазон (а фактически максимум распределения Гаусса в нем) лежит в области исчезающе малых мощностей солнечного излучения и тут, строго говоря, вообще не о чем говорить.
А, во-вторых, в подлинном американском графике, приведенном выше, эти кривые в области 2000-3000 ангстрем замыкаются в петлю в пределах 0,1 Вт/м2нм, и разница между излучением в космосе и на Земле получается не 1040 раз, а всего раз в 10. То есть, все эти «гениальные формулы и блестящие расчеты» яйца выеденного не стоят, поскольку никак не подтверждаются практикой. (Полагаю, что имею права употребить слово «никак», если данные эксперимента отличаются от теории в 1039 раз?).
Кроме этого, авторы, поразив нас страшной останавливающей эффективностью озона, как-то забыли сообщить, а какой же максимум поглощения ультрафиолетового излучения у простого кислорода и азота – главных компонентов атмосферы? Ну, забыли. С кем не бывает.
Однако и Ортенберг с Трифоновым не могут вот так просто гнать и гнать, что попало, поэтому пишут и то, что есть, понимая, что все равно читать их будут в основном олухи и терфизики, которые радуются или пугаются умным словам, не понимая их смысла. И эти авторы, мельком так, сообщают (выделено мною – Ю.М.): «Механизм образования и разрушения озона, описанный в предыдущем разделе, исходил из того, что инициирующим началом является поглощение ультрафиолетового излучения кислородом, а разрушение озона происходит под действием солнечного света видимой и ультрафиолетовой областей и в результате столкновений с атомами кислорода».
Оцените: весь удар солнечного ультрафиолетового излучения принимает на себя не озон, а кислород атмосферы! В результате этого энергетического удара кислород образует озон, а этот озон, кстати, разрушается все тем же ультрафиолетовым излучением.
Добавлю - мало и этого! Чем быстрее озон (очень сильный окислитель) окисляет хлор и всякие иные газы, попадающие в атмосферу и загрязняющие ее, то есть, чем быстрее разрушается озоновый слой… ТЕМ ЛЕГЧЕ кислороду образовывать новые порции озона, ТЕМ ЛЕГЧЕ атмосфере защищать Землю от ультрафиолетового излучения.
Это химия, Ватсон, - принцип Ле Шателье. Чтобы сдвинуть реакцию в сторону образования продукта, нужно убирать этот продукт из зоны реакции.
Ну и что – вам сильно стало страшно от того, что вы сгорите от ультрафиолетового излучения, если не купите новый холодильник? Не сильно?
Тогда слушайте терфизиков. Их в МИФИ заставили столько моделей, уравнений и формул выучить – о-го-го! Они умные, они вас не обманут.
Как вас не обманывают в церкви.
Ю.И. МУХИН
для butcher
Браузер почему то выкинул из предыдущего комментария моё имя и поставил "Гость". Недосмотрел, извините. Не знаю, как исправить. Может модератор поможет...
Замечательно!
Юрий Игнатьевич, отлично! Снимаю шляпу.
Хорошо Вы всяких идиотов-теоретиков ткнули носом в сосбственное невежество.
P.S. А для тех, кто желает ссылаться на Пола Ньюмана с присными, так им надо освоить бюджет, что бы создалось впечатление что они -учёные и тоже работают. Дай им деньги, так они ещё и не то создадут. А продавцы холодильников и рады. Одни лгуны нашли других лгунов. И создалось у них счастие да взаимопониманьеце. Аминь!
Вы грубо ошибаетесь,
Вы грубо ошибаетесь, предполагая что молекула озона ослабляет ультрафиолет примерно как молекула кислорода, ну или в несколько раз лучше. Согласно результатам измерений, озон ослабляет почти в миллион раз лучше, чем кислород (в пересчёте на одну молекулу).
Конкретно, на длине волны 300 нм, дистанция ослабления в озоне равна 1.0 мм. А в кислороде 900 м. Это значит, что если заполнить сосуд чистым озоном при атмосферном давлении, то ультрафиолет в таком газе прошёл бы очень небольшую дистанцию. Уже после первого миллиметра поток лучей ослаб бы в 2.7 раза (точнее, в "е" раз). После второго миллиметра - ещё в 2.7 раза (а всего стало быть в 2.7 в квадрате), ну и так далее. А в чистом кислороде при атмосферном давлении поток ультрафиолета ослабевает в е раз только пройдя 900 метров.
Напомню, данные приведены конкретно для ультрафиолета длиной волны 300 нм (3000 ангстрем). Поглощение очень сильно (в десятки и сотни раз) зависит от длины волны.
Длина поглощения измерялась великое множество раз, с этими работами вы можете ознакомиться в любой технической библиотеке. Работ этих огромное количество, дам всего по парочке ссылок.
По озону:
Inn and Tanaka, J.Opt.Soc.Am., 43 (1953) 870
Bogumil et al., J.Photochem. Photobiol. A 157 (2003) 167
По кислороду:
Clark, Phys.Rev. 87 (1952) 271
Bogumil et al. (2003) - та же статья, что и по озону
Если теперь учесть
Если теперь учесть фактическое количество озона и кислорода, то получаем следующий результат. Озоновый слой ослабляет ультрафиолет в 18 раз (на длине 300 нм). А "кислородный слой" (т.е. весь кислород атмосферы) - всего лишь в 5.5 раз.
При этом разумеется озон и кислород помогают друг другу, так что суммарно ультрафиолет ослабляется в 98 раз. Если же озон полностью убрать, то ослабление будет всего лишь в 5.5 раз, то есть нас будет облучать в 18 раз сильнее, чем сейчас. Если сейчас за 18 минут уже можно чуть-чуть загореть, то убрав весь озон - хватит 1 минуты.
Нужно оговориться, что эти цифры даны для вертикально падающих лучей (солнце в зените). Косые лучи проходят более толстый слой воздуха, и ослабляются сильнее. Именно поэтому врачи советуют не загорать в полдень.
Теоретики такие теоретики
А как вы собираетесь «убрать весь озон», когда он солнечным излучением непрерывно генерируется? Солнце выключить? Так тогда и озоновый слой ни к чему...
Грешно смеяться над больными людьми!
Совсем убрать озон нельзя,
Совсем убрать озон нельзя, так как он непрерывно возобновляется. Процесс возобновления находится в равновесии с процессом уничтожения молекул озона (иначе весь кислород давно уже обратился бы в озон). Если скорость уничтожения озона увеличить вдвое - то равновесное количество озона станет вдвое меньше (при неизменной скорости его регенерации из обычного кислорода). А если скорость уничтожения озона увеличить в 10 раз, то и содержание озона в атмосфере станет 10% от нынешнего. Это уже почти то же самое, как если бы совсем "убрать весь озон".
Если к примеру озона станет вдвое меньше - то облучение ультрафиолетом станет в 4 раза больше (на волне 300 нм). Сейчас обгоришь, если 4 часа тяпаешь картошку в одних трусах. А с половинным содержанием озона - обгоришь уже за 1 час.
О скорости обгорания.
А ежели тяпать картошку не в одних, а в двух трусах? Или вапче без трусов? Каков характер зависимости скорости обгорания от коликчества и какчества оных предметов тувалета. Прямо плепорционательная, али ехпаненциялтельная? А урожайность сего корнеплода? "Раскрылась бездна, звезд (сиречь - тем) полна..."!
Вот как?
«А если скорость уничтожения озона увеличить в 10 раз, то и содержание озона в атмосфере станет 10% от нынешнего. Это уже почти то же самое, как если бы совсем "убрать весь озон".»
Угу. То, что при ускоренном уничтожении озона скорость его производства тоже возрастёт, в голову никому не приходила?
Грешно смеяться над больными людьми!
для joyko
В статье задан вопрос - разъясните его: как удается встретиться тяжелым молекулам-убйцам с озоном в верхних слоях атмосферы?
Я не знаю - действительно ли озон столь важен в деле поглощения ультрафиолета, но ведь совершенно очевидно, что атмосфера сама его прекрасно образует везде, где только есть этот самый ультрафиолет.
Про молекулы-убийцы я ничего
Про молекулы-убийцы я ничего не писал. По всей видимости, шумиха с фреонами была афёрой, мошенничеством. Я же всего лишь указал на грубейшую - в миллион раз - ошибку в вычислениях Мухина.
Теперь ваше замечание о регенерации озона. Атмосфера действительно сама образует озон. Делает она это со строго одинаковой скоростью. Которая зависит только от светимости Солнца, более ни от чего. А вот скорость уничтожения озона может варьироваться. И если скорость уничтожения озона увеличить в 10 раз - то его содержание в атмосфере уменьшится ровно в те же 10 раз. Заметьте, при неизменной скорости образования озона.
Приведу такую аналогию. Воды Амударьи образуются на Памире точно с такой же скоростью, как и 100 лет назад. А вот потребляют эту воду в 10 раз активнее, чем век назад. В результате - Арал высох. Хотя с Памира воды стекает столько же. Так и озон. Его образуется всегда столько же. Но если резко увеличить его расход - то он того... Высохнет.
«Атмосфера действительно сама
«Атмосфера действительно сама образует озон. Делает она это со строго одинаковой скоростью. Которая зависит только от светимости Солнца, более ни от чего.»
А почему, при такой ничтожной концентрации, озона не может образовываться больше? Не получается ли так, что «подъем воды» автоматически «закрывает заслонки», а озон невозможно убрать, поскольку он сразу же образуется из кислорода?
Несколько упрощённо, молекула
Несколько упрощённо, молекула озона образуется в том случае, когда солнечный фотон попадает точно в молекулу кислорода, и разбивает её на атомы. Другие (уже имеющиеся) молекулы озона в этот процесс никак не вовлечены, и следовательно их (озонов) концентрация никак не влияет на скорость протекания этого процесса. В процесс вовлечены: а) фотоны, б) молекулы кислорода. Вот именно ихняя концентрация и определяет скорость образования озона. Но число фотонов (светимость Солнца) не изменяется, и количество кислорода в атмосфере тоже не меняется.
"Но число фотонов (светимость
"Но число фотонов (светимость Солнца) не изменяется, и количество кислорода в атмосфере тоже не меняется."
А те фотоны, что в миллион раз больше поглотились созданным озоном, они что, не уменьшают светимость Солнца? Не получается ли так, что как только мы убираем молекулу озона вероятность возникновения новой сразу же возрастает в миллион раз?
Хм, а вот в этом вашем
Хм, а вот в этом вашем замечании что-то есть. Пусть Солнце испустило 100 фотонов. Из них:
95 штук поглотились озоном
4 штуки поглотились кислородом и породили 4 молекулы озона
1 штука долетела до земли и вызвала рак
Пусть теперь озона почему-то стало вдвое меньше. Значит теперь 25 фотонов поглотились озоном, а из оставшихся 75 - кислородом поглотитись 60. До земли долетели целых 15. Но главное, теперь родилось 60 новых молекул озона (а раньше - рождалось 4). Получается, уменьшение озонового слоя вдвое - увеличивает скорость его регенерации в 15 раз. Это всё конечно на пальцах, надо считать аккуратно, но это весьма интересно...
для joyko
Плотность тропосферы в 16 раз выше чем плотность остальной атмосферы (в среднем). Так что резерв у нее с хорошим запасом.
Остается неясным механизм разрушения озонового слоя (или увеличения его разрушения в 10 раз).
Я не специалист и рыться в Инете как-то в лом, а все сходу доступные источники молчат как партизан на допросе.
1 штука фотона высвистала
1 штука фотона высвистала рака?
Прелестно, прелестно...
Рак куда как скорее возникнет из-за пития пепси-колы или от использования микроволновки...
Дубровскому П.И.
"1 штука фотона высвистала рака?"
Уже писали, что этот страх рака кожи раздут косметическими фирмами, производящими защитные кремы и лосьоны и бесстыжими "эспертами". На самом деле всё с точностью до наоборот - у младенцев под влиянием ультрафиолета вырабатывается витамин D, который препятствует развитию рахита. У японцев не принято загорать вообще, но рак у них чаще, чем у европейцев. Под естественным ультрафиолетом не в горах мгновенно заживают ранки. Солнце даёт антибактериальный эффект.
Читаю комменты и тихо радуюсь, что не поступил в МФТИ - завалил последний экзамен (устную физику, сдав письменную), провидение спасло. Это ведь про терфизиков сказано - шиза косит наши ряды. В таких ВУЗах настолько качественно расщепляют сознание, что это уже не поправить. Понятно, почему у них новая хренология пошла на УРА. И ещё хоть под конец жизни понял, что зря я думал, что если не понимал физику, то это потому, что у меня с мозгами что-то не то, это с физикой, учебниками и учОными проблема, ведь нельзя вложить в нормальные мозги неправильные представления о реальной природе и не свихнуться, поэтому я инстинктивно блокировал эти "знания". При этом с математикой, химией, сопроматом всё было понятно, как таблица умножения.
Примите моё искреннее уважение и восхищение Вашим стремлением познать природу.
Микроволновка-то чем
Микроволновка-то чем напугала? Одна тетка сказала..?
nniruk
Образование озона из кислорода это химическая реакция, а они идут до наступления равновесия. С точки зрения масс, равновесие достигается отношением, грубо говоря, концентраций (активностей) исходных веществ и продуктов реакции. Скажем, если равновесное состояние 1:1, то при 10% исходного вещества, будет 10% продуктов. В нашем случае, с точки зрения всех реагентов, исходные продукты (примитивно - для понимания) это три молекулы кислорода и энергия ультрафиолета (на самом деле, конечно, энергия это не исходный продукт, это энергия, но принцип это не меняет). Конечный продукт - две молекулы озона.
Если вы будете уменьшать концентрацию озона (продукта), а кислорода и энергии достаточно, то реакция сдвинется в сторону получения продукта - озона и будет идти до тех пор, пока снова не восстановится равновесие. Если концентрация исходных исходных веществ упадет, то уже полученный продукт (озон) начнет разлагаться с образованием исходных веществ, в данном случае - кислорода, опять таки, пока не будет достигнуто исходное соотношение между ними.
Но если атмосфера не освещена, то это означает, что в исходных веществах совсем нет ультрафиолета, значит у нас концентрация суммы исходных веществ равна нулю. Следовательно, и концентрация озона должна стать нулевой. Однако тут вступает в дело кинетика процесса. Молекул кислорода полно и нет проблем столкнуться трем молекулам, осветиться ультрафиолетом и образовать две молекулы озона. Но концентрация озона мизерна, а для того, чтобы молекуле озона разложиться, ей надо встретиться с такой же молекулой озона. Когда озон освещен ультрафиолетом, его молекулы быстры и подвижны, и в конце концов находят пару для соединения и разложения на три молекулы кислорода, но когда атмосфера холодная, то и озон мало подвижен и требуется длительное время, пока каждая его молекула не найдет себе пару и не разложится. Поэтому и дыра в Антарктиде образуется не сразу, и не всегда.
При освещении ультрафиолетом озон хорошо образуется, но и хорошо разлагается, а без этого освещения он не образуется, но и хорошо хранится (медленно разлагается)
«Если вы будете уменьшать
«Если вы будете уменьшать концентрацию озона (продукта), а кислорода и энергии достаточно, то реакция сдвинется в сторону получения продукта - озона и будет идти до тех пор, пока снова не восстановится равновесие.»
В данном случае энергии, похоже, не просто «достаточно», а становится больше на ту величину, которую мог поглотить удаленный, имеющий огромную поглотительную способность, озон. То есть энергии становится значительно (на порядки) больше.
«Когда озон освещен ультрафиолетом, его молекулы быстры и подвижны, и в конце концов находят пару для соединения и разложения на три молекулы кислорода»
А эта реакция как относится к энергии – поглощает или выделяет? Если выделяет, то значить молекулы кислорода получив импульс еще больше разгоняют растворенные в них молекулы озона, уничтожая озоновый слой.
Получается, что если поднять температуру слоя или ночью уничтожать озон вредными примесями, то равновесие может непрогнозированно сдвинуться в нежелательную сторону. По крайней мере утром.
«При освещении ультрафиолетом озон хорошо образуется, но и хорошо разлагается, а без этого освещения он не образуется, но и хорошо хранится (медленно разлагается)»
Хотелось бы понять динамику – нужный слой озона «от нуля» при постоянном Солнце за сколько времени образуется, минуты, дни, месяцы? А за сколько разлагается?
Мухину Ю.И.
=Если вы будете уменьшать концентрацию озона (продукта), а кислорода и энергии достаточно, то реакция сдвинется в сторону получения продукта - озона и будет идти до тех пор, пока снова не восстановится равновесие.= Юрий Игнатьевич, уж простите мою необразованность, но мне непонятно следующее - почему, после наступления равновесия, энергия ультрафиолета перестает воздействовать на молекулу кислорода и, вследствии этого, не образуются дополнительные атомы озона? Кто (что) установил это равновесие?
=Если концентрация исходных исходных веществ упадет, то уже полученный продукт (озон) начнет разлагаться с образованием исходных веществ, в данном случае - кислорода, опять таки, пока не будет достигнуто исходное соотношение между ними.=
Что означает Ваше - Если концентрация исходных веществ ? Исходные вещества - кислород и озон (?)
Допустим Вы имели в виду уменьшение содержания кислорода, и, в следствии этого, для поддержания равновесия (?), озон начинает разлагаться. Почему он не разлагается после наступления равновесия?
"Кто (что) установил это
"Кто (что) установил это равновесие?"
Озон поглотил все имеющиеся фотоны.
"Почему он не разлагается после наступления равновесия?"
Неустойчив и постоянно разлагается. Равновесие - динамическое.
nniruk
=Озон поглотил все имеющиеся фотоны.= Фотон - свет? Озон выключил свет?
=Неустойчив и постоянно разлагается.= То, что озон неустойчив - понятно, непонятным остается невозможность (?) повышения концентрации озона в верхних слоях атмосферы сверх "установленного" (?) уровня. Только не говорите - как все запущено! Потому, что это действительно так.
«Фотон - свет? Озон выключил
«Фотон - свет? Озон выключил свет?»
Да, но только лампочку, отвечающую за ультрафиолет.
«непонятным остается невозможность (?) повышения концентрации озона в верхних слоях атмосферы сверх "установленного" (?) уровня. Только не говорите - как все запущено! Потому, что это действительно так.»
Я тоже не специалист, не терфизик и, похоже, не физик-практик-инженер. Думаю, что источником озона является ультрафиолет плюс кислород, но когда первое «выключается» высокой оптической плотностью (непроницаемостью) образовавшегося озона, процесс его образования прекращается (замедляется). Отрицательная обратная связь - принцип действия сливного бачка.
Главная же интрига, по моему мнению, состоит в том, как сочетается динамика образования озона с динамикой его разрушения. Если ничтожная концентрация антиозоновых газов (фреона, например) за ночь разрушит ничтожную концентрацию озона, - сможет ли она восстановиться до безопасного уровня, хотя бы до обеда?
nniruk
Не позорьтесь со своими страхами.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%EB%FC%F2%F0%E0%F4%E8%EE%EB%E5%F2%EE%E2%EE%E5_%E8%E7%EB%F3%F7%E5%ED%E8%E5
«Не позорьтесь со своими
«Не позорьтесь со своими страхами.»
В рекомендуемой вами Вике не нашел ничего для себя утешительного, поэтому придется продолжить позориться.
Хорошо бы получить ответы на следующее:
Как отличается динамика пропускной способности ультрафиолета у атмосферы изначально чистой, без озона (не образовавшегося пока) от нормальной, в которой к утру осталась некоторое количество вчерашнего не распавшегося озона? За какое время образуется обычный озоновый слой?
Какая динамика разрушения озонового слоя? Какие нужны условия для того, чтобы к утру его не осталось?
«Чем быстрее озон (очень сильный окислитель) окисляет хлор и всякие иные газы, попадающие в атмосферу и загрязняющие ее, то есть, чем быстрее разрушается озоновый слой… ТЕМ ЛЕГЧЕ кислороду образовывать новые порции озона, ТЕМ ЛЕГЧЕ атмосфере защищать Землю от ультрафиолетового излучения.»
Отсюда следует, что озон все же играет какую-то роль.
Как соотносятся скорости разрушения со скоростью образования? Почему все же образуются озоновые дыры или они есть строго над полюсами и не сдвигаются относительно них?
nniruk: В рекомендуемой вами
nniruk: В рекомендуемой вами Вике не нашел ничего для себя утешительного, поэтому придется продолжить позориться.
Так дураки и собственной тени боятся.
Хорошо бы получить ответы на следующее:
Как отличается динамика пропускной способности ультрафиолета у атмосферы изначально чистой, без озона (не образовавшегося пока) от нормальной, в которой к утру осталась некоторое количество вчерашнего не распавшегося озона? За какое время образуется обычный озоновый слой?
Какая динамика разрушения озонового слоя? Какие нужны условия для того, чтобы к утру его не осталось?
А чего не хочешь получить ответы у тех, кто перепугал тебя разрушением озонового слоя?
" А чего не хочешь получить
" А чего не хочешь получить ответы у тех, кто перепугал тебя разрушением озонового слоя?"
Я жил спокойно до обсуждаемой статьи. "Напугала" меня именно она, поскольку показала, что слой есть, что он важен для поглощения УФИ, что он может разрушиться, что есть факторы этого разрушения, а факторов и параметров устойчивости динамического равновесия не показала.
Я жил спокойно до обсуждаемой
Я жил спокойно до обсуждаемой статьи. "Напугала" меня именно она, поскольку показала, что слой есть, что он важен для поглощения УФИ, что он может разрушиться,
Так "напугала" или напугала? Если "напугала", то чего дергаешься, если напугала - так ведь статья наоборот снимает страхи - озоновый слой есть и будет, пока есть кислород в атмосфере, поскольку образование озона - непрерывный процесс.
nniruk
=Думаю, что источником озона является ультрафиолет плюс кислород, но когда первое «выключается» высокой оптической плотностью (непроницаемостью) образовавшегося озона, процесс его образования прекращается (замедляется).= Правильно ли я Вас понял? Суть не в концентрации озона в атмосфере (в ее верхних слоях), а в толщине озонового слоя. Как только озоновый слой становится тоньше, в следствии постоянного распада озона, и ульрафиолет начинает его "пробивать" насквозь, он, ульрафиолет, начинает "создавать" озон. И когда "прирост" озона станет выше "естественной убыли", начинает увеличиваться толщина озонового слоя. С увеличением толщины озонового слоя ультрафиолет не может пробить его, и прекращает "производство" озона.
Тогда возникает вопрос - почему же тогда некая доля ультрафиолета все же достигает поверхности земли?
Отправить комментарий