zon, zonrteg, zonlyuk
Az zon az oxign hromatomos mdosulata (O3). Nagyon ers oxidlszer, ezrt mr kis mennyisgben is mrgez, az llnyekre kimondottan veszlyes gz. A tenger szintjben uralkod lgnyomson a lgkr teljes zontartalma alig rn el a 3 mm-es vastagsgot. A sztratoszfrban viszont tbb tz kilomteres lgrtegben oszlik el a lgkri gzok alig egymilliomod rszt kitev zon, s hathatsan vdi a fldi letet azzal, hogy elnyeli az ibolyntli sugarak bizonyos hullmhosszsg svjait. Az zonnak ktfle mdon is szerepe van az UV-sugrzs megszrsben. Az egyik vgl is kzvetett: az zonkpz folyamatokhoz extrm UV-sugrzs kell, s emiatt e tartomny energija felemsztdik az "zongyrtsban". Msrszt maga az zon elnyeli (abszorbelja) az UV-B-sugrzs dnt hnyadt. Az zon keletkezse s bomlsa lland folyamat.(Ez a bomlsi folyamat termeli azt a ht, amitl megemelkedik a hmrsklet a sztratoszfrban.)
Az zonrteg mkdse
Az oxign s zon arnya hosszabb tvon nem vltozik. A valsgban azonban ez nincs gy, mert bizonyos szennyezanyagok megbonthatjk a dinamikus egyenslyt. A lgkri zon mennyisgt az erre a clra kifejlesztett nagy pontossg, n. Dobson-spektrofotomterrel mrjk. Egy dobson annak az zonrtegnek a vastagsgt jelenti szzadmillimterekben, amely a fldfelszni mrsi pont fltt kialakulna, ha a lgoszlopban lv sszes zon hmrsklete s nyomsa a fldfelszni rtket venn fl. Ez azt jelenti, hogy ha az zontartalom pl. 300 dobson, akkor az sszes zon egy 3 millimter vastag rteget kpezne a felsznen.
Az zon a fldfelszntl egszen a legfels lgrtegekig megtallhat az egsz lgkrben. Ezrt a htkznapi szhasznlatban elterjedt "zonrteg", "zonpajzs" kifejezsek nem fedik teljesen a valsgot, hiszen hibsan azt a kpzetet kelthetik, hogy az zon csak egy jl elklnthet rtegben koncentrldik, noha a lgkri zon mintegy 80%-a valban egy viszonylag szk magassgtartomnyban - 15 s 25 km kztt - helyezkedik el. Br a felszn kzelben a lgkri zonnak csak tredk rsze tallhat, az arny manapsg megvltozni ltszik. A felszn kzeli rtegekben egyre nvekv mrtkben jelenik meg az zon. A vrosokban s krnykkn a korszer letforma egyik kellemetlen kvetkezmnye a fotokmiai szmog. Ezzel a kifejezssel azt a nem kvnatos, agresszv s az lhelyeket pusztt gzelegyet illetik, amely az emberi tevkenysg sorn kibocstott gzokbl (fknt a jrmvek kipufoggzainak nitrogn-oxidjaibl s sznhidrognjeibl) a napsugrzs hatsra jn ltre.
E fotokmiai reakcik egyik f termke az zon, amely egyben a szmog okozta szembntalmak, tdelgtelensg, valamint a fk s a gabonaflk krosodsnak f okozja is. A szmog slyossgt ppen ezrt ltalban a fldfelszni zonkoncentrci alapjn tlik meg.
Rcz Lilla 11.a
A fotokmiai szmog mg a trpusok s szubtrpusok nagy terletein is megjelenik, klnsen a szavanna rendszeres felgetse miatt; melyet, egyes vidkeket akr minden vben felgyjtanak, s ilyenkor nagy mennyisg szmogkpz anyag szabadul fel. Mivel ezeken a terleteken bsges s ers a napsugrzs, s a fotokmiai reakcik gyorsan lezajlanak, az zonkoncentrci knnyen elrheti akr a rendes rtk tszrst is. A kutatk a XIX. szzad vge ta mrik a lgkri zon mennyisgt, eleinte csak a fldfelsznrl, majd ksbb bonyolult lgi berendezsekkel a magasabb lgrtegekben is. A legrgebbi adatok szerint mintegy szz vvel ezeltt Nyugat-Eurpban a "termszetes" zonszint 10 rszecske volt egymillird molekulnknt a felszn kzelben. Ma a jellemz nyugat-eurpai rtk ennl ktszer-ngyszer nagyobb. Az utbbi idben Nyugat-Eurpban, Kaliforniban, az Egyeslt llamok keleti rszn s Ausztrliban gyakorta a termszetes szintnl tbb, mint tzszer nagyobb zonkoncentrcit mrtek.
Habr a felsznkzeli zonmennyisg cskkense a szennyezett terleteken hasznos lenne, a sztratoszfra zontartalmnak legkisebb cskkense is zavar, mert ennek hatsra megn a fldre jut ibolyntli sugrzs, ami slyos kvetkezmnyekkel jrhat. Az emberi brrk s szrkehlyog gyakorisgt nvelheti, tovbb krosthatja a gabont s a tengeri tpllklnc alapjt kpez mikroszkopikus nvnyeket, a fitoplanktont. 1985-ben a British Antarctic Survey kutati drmai felfedezsrl adtak hrt: az antarktiszi Halley-bl felett 1977 s 1984 kztt a tavaszi vszakban az zontartalom 40%-kal cskkent; azaz felfedeztk az "zonlyukat". Azta tbb mint egy vtized eltelt, s az zoncskkens htterben rejl kmiai folyamatok mr igen jl ismertek. Az ezeket felfedez kutatk (M. J. Molina, F. Sherwood Rowland s P. J. Crutzen) 1995-ben megkaptk a kmiai Nobel-djat.
A hossz tv adatsorokbl kitnik, hogy a lgkri zonfogys legalbb 20 ves mltra visszatekint tendencia, s ma mr az egsz Fldre kiterjed. Az ember teht e vonatkozsban mestersgesen megvltoztatta a lgkr sszettelt. Krds persze, hogy milyen mrtkben? Pontosabban fogalmazva: teljes egszben magunkat kell-e vdolni ezrt a kb. 2%-os 10 venknti cskkensrt? Nos gy tnik, hogy nem. Azoknak a kmiai-dinamikai modellszmtsoknak az eredmnyei, amelyek a sztratoszfra kmijban az emberi tevkenysg okozta vltozsokat hivatottak megbecslni, azt mutatjk, hogy x sztratoszfra kmiai sszettelbe trtn antropogn beavatkozs maximlis becslsek szerint is csak egy kb. 0,8%/10 venknti cskkenst okozna az zontartalomban, vagyis az szlelt trend kb. felt.
Az 1997-es v sorn jelents zoncskkenst figyeltek meg az szaki flgmb mrskelt s sarki szlessgeinek teljes zonkoncentrcijban. A legnagyobb zonhiny janur kzepn kezddtt s mrcius vgig tartott. Az zonkoncentrci tbb napon is 250 m atm cm alatt alakult, ez havi tlagrtkben tbb, mint 20-30 szzalkkal alacsonyabb az 1957-1979-es idszak tlagnl. Ugyanekkor sarki hideg sztratoszfrikus ramlsi rvny uralkodott ezen a terleten, amelyben a hmrsklet mintegy 12-15 C-kal az tlag alatt volt. A -78C alatti hmrskletek elsegtik a sarki sztratoszfrikus felhk keletkezst, amelyek az antropogn halogntartalm anyagok jelenltben s a nvekv napsugrzs kvetkeztben slyosan krosthatjk az zonrteget. Az Antarktisz fltti "zonlyuk" hozzvetleg az elmlt ngy v hasonl jelensgeihez hasonl mret volt, habr az idtartama rekordot dnttt.
Az zon cskkensnek van egy olyan kvetkezmnye is, amelyik nem kzvetlenl az lvilgot krostja, hanem a Fld klmjban okozhat ma mg nem lthat vltozsokat. A sztratoszfrikus zon mennyisgnek vltozsaival a sztratoszfra hmrsklete is vltozik, az pedig elidzheti a globlis fldi lgkrzs lass megvltozst. Ezek a vltozsok azonban mr kzvetlenl is rintennek bennnket.
Forrs:
· www.sulinet.hu/tlabor/kemia/szoveg/k37s.htm - 6k
· www.sulinet.hu/tananyag/97410/on/mkm/abc/klima/k3b3.htm - 13k
· Kmia tanknyv |