Изменение климата – одна из глобальных экологических проблем

Глобальное распределение озона изучают также с помощью приборов, установленных на искусственных спутниках Земли, например на американских серии «Нимбус» или российских серии «Метеор». Так, группа исследователей Дональда Хита из Годдардовского центра космических полетов НАСА использовала спутник «Нимбус-7». Цветные слайды, полученные ими с помощью компьютеров в 1979—1983 гг., показали наличие на

д Антарктидой озоновой «дыры», о которой заявила английская группа Джо Фармана только в 1985 г.

В России проводятся систематические наблюдения за общим содержанием озона (ОСО) сетью наземных озонометрических станций, а также путем измерений прибором ТОМС со спутника «Метеор-3».

В последнее десятилетие ушедшего века измерения содержания озона проводились с помощью российских стратосферных самолетов, ранее используемых в военных целях. В их числе М-17, созданный под руководством генерального конструктора В.М. Мясищева, и его модификация М-55, разработанная Экспериментальным машиностроительным заводом (ЭМЗ) им. В.М. Мясищева. Эти летательные аппараты представляют собой выдающиеся образцы мировой авиационной техники. Уже в 1990 г. самолетом М-17 «Экологический интернационал» проведены первые исследования состояния атмосферы с целью определения содержания в ней озона. Эта работа проводилась в рамках проекта «Глобальный резерв озона», организаторами которого были объединение «Ноосфера», ЭМЗ им. В.М. Мясищева и Московская патриархия. Самолет М-55 также получил новое назначение и название «Геофизика». В переоборудовании самолета принимали участие ученые Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета и Института космических исследований Российской академии наук (РАН). В 1994 г. комиссия по научно-техническому сотрудничеству между Российской Федерацией и Итальянской Республикой одобрила международный проект создания на базе советского высотного самолета-разведчика М-55 летающей лаборатории для проведения всестороннего мониторинга атмосферы Земли, в частности стратосферного озона. В декабре 1996 г. — январе 1997 г. состоялась первая международная научная экспедиция по изучению озонового слоя в Арктике с помощью самолета-лаборатории М-55 «Геофизика». Создание подобной летающей лаборатории — это вклад России в выполнение ее обязательств по Венской конвенции и Монреальскому протоколу.

Мониторинг озона как в верхних слоях атмосферы, так и в приземном слое в нашей стране осуществляет Росгидромет и в первую очередь его ведущие институты — Центральная аэрологическая обсерватория (ЦАО), Главная геофизическая обсерватория и Институт прикладной геофизикии имени академика Е.К. Федорова.

Проблемой озонового слоя занимаются также многие научно-исследовательские институты РАН, например Институт космических исследований, Физический институт, Институт химической физики, Институт физики Земли.

Рис. 3. Истощение озона над Антарктидой

Состояние озонового слоя в мире и над Россией. Исследования, проведенные в Антарктике с помощью американских спутников «Нимбус-7» и российских «Метеор-3», показали уменьшение общего содержания озона в районе 60—90° ю.ш. за 20 лет (1979—1999). На рис. 3 приводится содержание озона О3 (в единицах Добсона, ДЕ), 1 ДЕ = 0,01 мм толщины слоя, который получается, если сжать весь озон, содержащийся в атмосфере, до давления 101,3 КПа (760 мм рт. ст.) при температуре 0 °С. Тогда образующийся слой озона в 3 мм (нормальное значение) будет соответствовать 300 ДЕ. Все данные получены за период с середины сентября по начало октября. Из данных следует, что минимальное количество озона, почти такое же, как в 1995 г., наблюдалось в 1999 г.

Мониторинг содержания озона, проводимый в нашей стране, позволяет дать следующую характеристику озонового слоя над территорией России в последнее десятилетие XX в.

Если в 1970—1980 гг. снижение общего содержания стратосферного озона (ОСО) над Россией происходило эпизодически, то в 1990-х гг. озоновые «дыры» над обширными регионами России зимой стали носить устойчивый характер.

С декабря 1992 г. по апрель 1993 г. над территорией СНГ значения ОСО были ниже климатических норм на 5—20%. Наибольшие среднемесячные отклонения в декабре составляли 10—12% севернее 50° с. ш. Понижение ОСО достигало 20% над Восточной Сибирью в январе и над севером европейской части в феврале 1993 г. В марте—апреле этого же года наиболее низкие значения ОСО отмечены на северных широтах (от 60° и выше). В период с мая по сентябрь над территорией СНГ значения ОСО были ниже нормы на 5—15%. В октябре—ноябре ОСО было близко к норме. В декабре 1993 г. над всей территорией России ОСО было пониженным. Таким образом, в период с декабря 1992 г. по сентябрь 1993 г. для средних и высоких широт территории СНГ, как и для всего Северного полушария, были характерны пониженные значения ОСО.

Зимой 1993—1994 гг. не было столь обширных и сильных отрицательных отклонений ОСО, как зимой 1992—1993 гг., однако в зимне-весенний сезон 1994—1995 гг. опять отмечены значительные отрицательные отклонения в содержании озона.

До середины 1990-х г. общее содержание озона над Скандинавией и северо-западом России в январе было обычно ниже, чем над северо-востоком Сибири и Камчаткой, на 20—25%. Однако в последние годы снижение ОСО стало наблюдаться и над другими областями России. Так, в январе 1995 г. отмечено снижение ОСО над Западно-Сибирской равниной и Среднесибирским плоскогорьем на 15—20%, в то время как над северо-западом России ОСО было ниже нормы только на 10—15%.

В 1996 г. (в период с января по апрель) над большей частью контролируемой территории России наблюдались пониженные среднемесячные значения ОСО. С мая по июль незначительные понижения отмечались только в отдельных районах. В августе значения ОСО приблизились к климатическим нормам, а в сентябре в отдельных регионах оказались несколько выше средних многолетних значений. К декабрю 1996 г. значения ОСО снова понизились. В целом за 1996 г. ОСО было несколько ниже нормы над европейской территорией России и Уралом, устойчиво ниже нормы — над Западной и Восточной Сибирью, а также над Дальним Востоком. Над Якутией озоновый слой был минимален, и жители республики подвергались сильному ультрафиолетовому облучению.

Весной 1996 г. было зарегистрировано уменьшение озонового слоя до 30% над Республикой Коми, Архангельской и Кировской областями РФ, что, по мнению некоторых специалистов, связано с воздействием выбросов при запусках искусственных спутников Земли с космодрома Плесецк, находящегося в Архангельской области.

С января по май 1997 г. значения ОСО были ниже нормы на 5—30% преимущественно над Сибирью и Дальним Востоком, в особенности над их северными районами. С июня по ноябрь среднемесячные значения ОСО над всей контролируемой территорией были близки к норме. В декабре значения ОСО также были близки к норме, исключая северо-западную часть европейской территории России (ЕТР) и Балтии, где дефицит озона превышал 20%.

Следует отметить, что уже не первый год выделяется весна с аномально низкими значениями ОСО в марте и апреле над Восточной Сибирью. Аномалия 1997 г. была самой значительной как по длительности, так и по размерам затрагиваемой территории и дефициту озона (—30%) за все время наблюдений. Эта аномалия над восточной территорией страны явилась отражением необычно низкого содержания озона в циркумполярном вихре весной 1997 г., когда в Арктике наблюдалось близкое подобие озоновой «дыры» в Антарктике. «Дыра» над Арктикой и значительной частью Восточной Сибири имела диаметр ~3 тыс. км. Таким образом, наиболее неблагоприятными с точки зрения повышения доз УФ-Б (биологически опасной) радиации в 1997 г. были Восточная Сибирь и северо-запад ЕТР.

 Скачать реферат