Atmosferani tarkibi. Atmosferaningn yuqori qavatlaridagi jarayonlar. Atmosfera yuqori qismlarida ozon

Ozon o'pqoni

”Ozon o'pqoni” deganda atmosferadagi ozonning ma’lum joylarda umumiy miqdorini kamayib ketishi tushuniladi. Bu hodisa birinchi marta Antraktidada kuzatilgan bo'lib, oxirgi yillarda bu yerda har yili takrorlanib turadi. Antraktidadagi ozon o'pqoni yil fasliga bog'liq bo'lgan hodisadir va u faqatgina bahor faslida hosil bo'ladi. Masalan, 1987-yil bahorda ozonning umumiy miqdori 300 D.b dan 150—200 D.b, ayrim joylarda esa 100 D.b gacha kamayishi kuzatilgan. Hosil bo'lgan o'pqonning maydoni esa 40 mln km²ni tashkil qilgan. Oxirgi yillarda esa ozon o'pqonining maydoni kengayib bormoqda va u Avstraliya bilan Chili hududigacha yetib borgani haqida maiumotlar berilmoqda.

Ozon o'pqonining hosil bo’lishi mexanizmi 1995-yil Sh. Rouland (AQSH), M. Molina (AQSH) va P.Krutsen (FRG) olimlari tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, ularning tadqiqotlariga binoan Antarktidadagi bu hodisa tabiiy omillar bilan birgalikda atmosfera havosiga ta'sir etuvchi antropogen omillarga ham bogiiqdir. Antarktidada har yili qish faslida hosil bo'ladigan sirkum qutbli vixr, ya'ni havoning aylanma harakati hosil boiishi hisobiga atmosferaning ushbu joyida stratosfe-raning boshqa joylari bilan havo almashining vaqtincha to'xtab qoladi va bu yerga stratosferaning boshqa zonalaridan ozonning kelib tushishi to'xtatiladi. «Vixr» ichida havoning temperaturasi 70—800°C gacha pasayadi.

Stratosferada aerozol shaklidagi muz kristallari va sovutilgan suv tomchilaridan tashkil topgan mustahkam bulutlar, ya'ni aerozollar paydo bo'ladi. Bu aerozollar tarkibiga xlor oksidi dimerlari (ClO)₂, xlorli nitrozil (ClONO₂) va azotning boshqa birikmalari (HNO₃,HNO₂) kiradi. Qish faslida bu birikmalar aerozollar bilan bog'langan bo'lib, ozon bilan reaksiyaga kirishmaydi. Bahor faslida sirkumpolyarli vixr buzilib ketadi va temperatura ko'tarihshi bilan muz kristallarining sirt yuzasida quyidagi geterogen kimyoviy jarayonlar amalga oshadi:

ClONO₂ + H₂O HOCI + HNO₃ yoki

ClONO₂ + HC1 C1₂ + HNO₃.

Hosil bo'lgan Cl₂ va HOC1 molekulalari beqaror bo'lib, birinchi quyosh nurlari paydo bo'lishi bilan parchalanadi:

Cl₂ + hv 2Cl

HOCl + hv OH + C1

Shunday qilib, bahor fasli kelganda Antarktida muzliklari ustidagi stratosferada bir qator ozonning yemiruvchi moddalar paydo bo'ladi va ular ozonning parchalanish jarayonini tashkil qiladi. Qish faslida kamayib ketgan ozonning o'rni esa to'ldirilishga ulgurmaydi.

Antarktidaning ustidagi ozonni parchalanishida xlor oksidi dimerlari ham muhim rol o'ynaydi. Bu moddalar beqaror bo'lib, nurlanish ta'sirida parchalanadi:

(ClO)₂ + hv Cl+ClOO

ClOO CI +O₂

Bu jarayonlar natijasida kislorod hosil bo'ladi:

2O₃ + hv 3O₂

Bu reaksiya «dimerli sikl» deyiladi. Shunday qilib, bahor faslida geterogen reaksiyalar va dimerli sikl natijasida Antarktida ustidagi stratosferada ozonning miqdori kamayib, ozon o'pqoni hosil bo'ladi. Keyinchalik muz kristallari erib geterogen jarayonlar to'xtaydi, xloroksidi qisman sarflanib ketadi, qisman esa azot dioksidi bilan bog'lanib xlorli nitrozil birikmasini hosil qiladi. Havo sirkulatsiyalari orqali bu joyga tashqi atmosferadan ozon kelib tushadi va o'pqon bir-ikki oy davomida yopiladi hamda parchalangan ozonning o'rni to'ldiriladi.