Тема исследовательского проекта «Озоновые дыры: причины и последствия разрушения озонового слоя»

Слайд 1

Презентация на тему: «Озоновые дыры: причины и последствия разрушения озонового слоя» Выполнила ученица 10а класса ГАОУ «АДЫМНАР _ КАЗАНЬ» Сафиуллина Яна Руководитель: учитель физики Аганова Елена Геннадьевна

Слайд 2

Цель работы: провести исследование и анализировать материал, выяснить к чему приведут озоновые дыры в атмосфере. Задачи: 1.Подобрать и проанализировать материал. 2.Узнать,можно ли предотвратить появление озоновых дыр. 3.Практическая часть работы 4.Сделать выводы и заключение Методы исследования : наблюдение, описание, систематизация, обобщение, анализ Гипотеза №1 Антропогенная. Фреоны. Гипотеза №2 Фреоны не достигают стратосферы Гипотеза №3 Основные источники галогенов – природные, а не антропогенные. Гипотеза №4 Озоновая дыра должна находиться над источниками фреонов

Слайд 4

Что такое озон? Молекулы озона состоят из трех атомов кислорода. Молекулы озона образуют озоновый слой в стратосфере. Общее количество озона должно быть одинаково стабильным. В озоновом слое озоновые молекулы создаются следующим образом: 1. Молекулы кислорода О 2 разбиваются УФ лучами и преобразуются в простые атомы кислорода (О). 2. Атомы кислорода соединяются с другими молекулами кислорода О2 О + О 2 = О 3

Слайд 5

справка Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 г. в Южном полушарии над Антарктидой группой британских учёных. Каждый август она появлялась, к декабрю или январю прекращая своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра меньших размеров.

Слайд 6

Факторы, влияющие на озоновую систему

Слайд 7

Разрушение озонового слоя

Слайд 8

Последствия Последствия Ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от повышенного уровня излучения страдают растения и животные.

Слайд 9

Распространенные заблуждения об «озоновых дырах Гипотеза №1 Основными разрушителями озона являются фреоны В 1995 г. ученые - химики Шервуд Роуланд и Марио Молина из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии были удостоены Нобелевской премии за научную гипотезу, выдвинутую ими еще два десятилетия назад - в 1974 г. Ученые сделали открытие в области химии атмосферы в частности процессов образования и разрушения "озонового слоя". Они пришли к выводу, что под действием солнечных лучей синтетические углеводороды (ХФУ, галоны и др.) разлагаются с выделением атомарного хлора и брома, разрушающего озон в атмосфере. Фреоны ( хлорфторуглероды )- высоколетучие , химически инертные у земной поверхности вещества (синтезированы в 1930-х гг.), с 1960-х гг. стали широко применяться в качестве хладагентов (хлоры), пенообразователей аэрозолей и др. Фреоны, поднимаясь в верхние слоя атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению, образуя окись хлора, интенсивно разрушающая озон. Продолжительность пребывания фреонов в атмосфере составляет в среднем 50-200лет. В настоящее время в мире производится более 1,4 млн. т. фреонов, в том числе на страны ЕЭС приходится 40%,США-35, Японию-12 и Россию-8%.

Слайд 10

В 1930 г. инженер Т. Мидгли предложил использовать хлорфторуглеводороды в качестве нетоксических компонентов при производстве домашних холодильников. Торговое название их — фреоны ( DuPont ).). Помимо холодильной техники, фреоны широко применяются при производстве аэрозолей ( пропелленты ), вспенивающих веществ при производстве пенополиуретанов , в электронной промышленности для очистки деталей электронного оборудования. Фреоны — долгоживущие молекулы (в атмосфере могут находиться до нескольких сотен лет), не растворимы в воде, летучи. В области экватора из-за наличия мощных восходящих потоков воздуха фреоны могут попадать в стратосферу. Там под действием УФИ от фреонов отделяется атомарный хлор, который, взаимодействуя с озоном, образует молекулярный кислород и активный СЮ. Взаимодействие последнего с атомарным кислородом приводит к образованию кислорода и вновь атома хлора, который продолжает процесс разрушения озона. Расчеты показывают, что один атом хлора способен разрушить до 10 тыс. молекул озона.

Слайд 11

Вывод: разрушителями озонового слоя являются фреоны . Гипотеза №2 Фреоны не достигают стратосферы Иногда утверждается, что, так как молекулы фреонов намного тяжелее азота и кислорода, то они не могут достигнуть стратосферы в значительных количествах. Однако атмосферные газы перемешиваются полностью, а не расслаиваются или сортируются по весу. Оценки требуемого времени для диффузионного расслоения газов в атмосфере требуют времён порядка тысяч лет. Если бы газы в атмосфере не перемешивались, то такие тяжёлые газы из её состава как аргон и углекислый газ образовывали бы на поверхности Земли слой в несколько десятков метров толщиной, что сделало бы поверхность Земли необитаемой. К счастью это не так. И криптон с атомарной массой 84, и гелий с атомарной массой 4, имеют одну и ту же относительную концентрацию, что около поверхности, что до 100 км высоты.. Вывод: процессы, происходящие в атмосфере, приводят к полному перемешиванию и равномерному распределению всех частиц, что позволяет даже таким тяжелым газам, как фреоны достигать высот стратосферы за счет их большой стабильности.

Слайд 12

Гипотеза №3 Основные источники галогенов – природные, а не антропогенные. Есть мнение, что природные источники галогенов, например вулканы или океаны, более значимы для процесса разрушения озона, чем произведённые человеком. Не подвергая сомнению вклад природных источников в общий баланс галогенов, необходимо отметить, что в основном они не достигают стратосферы ввиду того, что являются водорастворимыми и вымываются из атмосферы, выпадая в виде дождей на землю. Поэтому они не принимают участия в разрушении стратосферного озона. Даже редкое по своей силе извержение вулкана Пинатубо в июне 1991 года вызвало падение уровня озона не за счёт высвобождаемых галогенов, а за счёт образования большой массы сернокислых аэрозолей. К счастью, уже через три года практически вся масса вулканических аэрозолей была удалена из атмосферы. Извержения вулканов являются сравнительно краткосрочными факторами воздействия на озоновый слой, в отличие от фреонов, которые имеют времена жизни в десятки и сотни лет. Вывод: Извержения вулканов являются сравнительно краткосрочными факторами воздействия на озоновый слой, в отличие от фреонов, которые имеют времена жизни в десятки и сотни лет.

Слайд 13

Гипотеза №4 Озоновая дыра должна находиться над источниками фреонов На основе исследований Центральной аэрологической обсерватории России установлено, что в озоновом слое (на высоте 10-25 км) главную роль в сезонных и более длительных изменениях концентрации озона играют процессы переноса воздушных масс. Причем озон разрушается в основном веществами, содержащими хлор (фреоны, галоны ), реакции протекают на поверхности сильно охлажденных полярных стратосферных облаков. Это и способствует возникновению озоновых дыр, имеющих максимальные размеры именно в Антарктиде, поэтому такие облака здесь образуются значительно реже. Недавно американские ученые в лабораторных условиях воспроизвели условия формирования озоновых дыр над Антарктидой, создав химические условия ( хлорнитрит , лед, серная и азотная кислоты) стратосферной облачности (на высоте 15 - 45 км), где температура воздуха достигает от -60 до -90 градусов Цельсия. В результате химических реакций образовалось активное соединение - окись хлора, обладающая повышенной способностью разлагать молекулы озона. Непременным условием этой реакции служит наличие сильно охлажденных стратосферных облаков. Антарктическая «озоновая дыра» существует не постоянно. Она появляется в конце зимы — начале весны. Причины, по которой озоновая дыра образуются в Антарктике, связаны с особенностями местного климата. Низкие температуры антарктической зимы приводят к образованию полярного вихря. Воздух внутри этого вихря движется в основном по замкнутым траекториям вокруг Южного полюса. В это время полярная область не освещается Солнцем, и там озон не возникает. С приходом лета количество озона увеличивается и снова выходит на прежнюю норму. То есть колебания концентрации озона над Антарктикой — сезонные. Однако, если проследить усреднённую в течение года динамику изменения концентрации озона и размера озоновой дыры в течение последних десятилетий, то имеется строго определённая тенденция к падению концентрации озона. Вывод: образование озоновых дыр над Антарктидой и Арктикой в силу их географического и климатического расположения.

Слайд 18

Задумайтесь!!!!

Слайд 19

Восстановление озонового слоя Восстановление озонового слоя Хотя человечеством были приняты меры по ограничению выбросов хлор- и бромсодержащих фреонов путём перехода на другие вещества, например фторсодержащие фреоны, процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. Прежде всего, это обусловлено огромным объёмом уже накопленных в атмосфере фреонов, которые имеют время жизни десятки и даже сотни лет. Поэтому затягивание озоновой дыры не стоит ожидать ранее 2048 года.

Слайд 20

Земля в опасности!!!!

Слайд 23

Заключение. В наши дни люди перестали задумываться , что может произойти, если небрежно относиться к природе и к каким последствиям это может привести. Озоновые дыры один из примеров того, что может произойти с планетой, ведь если озоновый слой полностью исчезнет, это будет глобальной катастрофой. Исследовав тему возникновения озоновых дыр и предположив, что локальное падение концентрации озона может привести к катастрофам на Земле я пришла к выводу, что моя гипотеза подтвердилась. Теперь вы знаете, почему необходимы всевозможные меры по сохранению нашего «защитного зонтика», озонового слоя. Это не только спасения самих себя, но и всего живого на земле. Ведь невозможно представить жизнь без зелёных лесов, чистой воды с плещущимися в ней рыбками , мирных птиц в чистом небе, и всего того, что мы называем « Живая планета». Так пусть никогда не прекратиться на ней жизнь, и разум восторжествует над силами невежества и разрушения.

Слайд 24

Литература Д. В. Сивухин Общий курс физики в 5-ти т. Т. 1. - 2002. Д. В. Сивухин Общий курс физики в 5-ти т. Т. 2. молекулярная физика.- 2002. А. А. Детлаф , Б. М. Яворский, Л. Б. Милковская Курс физики в 3-х т. Т. 1. Высшая школа, 1977 и последующие издания. Г. А. Зисман, О. М. Тодес Курс общей физики в 2-х т. Т. 1. Молекулярная физика. С. Э. Фриш , А. В. Тиморева Курс общей физики в 3-х тт. Т. 1. Физматлит , 1962. И. П. Базаров Термодинамика.- М: Высшая школа, 1983. Р. Фейнман, Р. Лейтон , М. Сэндс Фейнмановские лекции по физике. Т.1. Современная наука о природе.. Р. Фейнман, Р. Лейтон , М. Сэндс Фейнмановские лекции по физике. Т.2. Р. Фейнман, Р. Лейтон , М. Сэндс Фейнмановские лекции по физике. Т.4. Р. Фейнман Задачи и упражнения с ответами и решениями.-М .: МИР, 1978 (и последующие издания) Ч. Киттель , У. Найт , М. Рудерман Берклеевский курс физики. Т. 1. М.: Наука, 1971 А. Н. Матвеев Молекулярная физика.- М.: Высшая школа, 1981. А. Н. Матвеев Механика и теория относительности.- М.: Высшая школа, 1985. Э. Тейлор, Дж. Уилер Физика пространства- времени.- М.: МИР, 1971. А. К. Кикоин , И. К. Кикоин Молекулярная физика.- М. Наука, 1976.