Какое влияние вулканы оказывают на озоновый слой?

В течение некоторого времени было известно, что промышленная деятельность человека производит вредные газы, разрушающие слой озона в верхних слоях атмосферы. Обычно это действует как щит, защищающий поверхность Земли от наиболее разрушительных ультрафиолетовых лучей, исходящих от Солнца. Его повреждение в последние несколько лет привело к увеличению числа случаев рака кожи, особенно в регионах, находящихся под озоновой дырой.

Ученые только начинают понимать, что извержения вулканов также могут разрушать озон и создавать «мини-озоновые дыры». Ученые из Кембриджского университета в Великобритании обнаружили, что вулканические газы, выделяющиеся во время извержений, ускоряют реакции, которые приводят к разрушению озона. Исследователи обнаружили, что даже относительно небольшие извержения вулканов могут разрушать озон и создавать локальные «дыры» в стратосфере.

Раньше ученые концентрировались на климатических эффектах крошечных частиц вулканического сульфата, образовавшихся из газообразного диоксида серы, испускаемого во время извержения. Впервые, анализируя данные извержения вулкана Гекла в Исландии в 2000 году, исследователи обнаружили, что вулканические газы также могут приводить к образованию льда и частиц азотной кислоты. Это важное открытие, поскольку эти частицы «включают» вулканический хлор, ускоряя реакции, которые приводят к разрушению озона.

Крупные взрывные извержения вулканов выбрасывают водяной пар (H2O), двуокись углерода (CO2), двуокись серы (SO2), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF) и пепел (измельченная порода и пемза) в стратосферу на высоту до 16 градусов. –32 км (10–20 миль) над поверхностью Земли. Наиболее значительные воздействия от этих инъекций происходят от превращения диоксида серы в серную кислоту (H2SO4), которая быстро конденсируется в стратосфере с образованием мелких аэрозолей сульфата. Аэрозоли увеличивают альбедо Земли - отражение ею излучения Солнца обратно в космос - и, таким образом, охлаждают нижнюю атмосферу или тропосферу Земли; однако они также поглощают тепло, излучаемое Землей, тем самым нагревая стратосферу. Несколько извержений, произошедших в прошлом веке, вызвали снижение средней температуры на Земле.s поверхность до половины градуса (шкала Фаренгейта) в течение периода от одного до трех лет. Сульфатные аэрозоли также способствуют сложным химическим реакциям на своей поверхности, которые изменяют химические соединения хлора и азота в стратосфере. Этот эффект, вместе с повышенным уровнем хлора в стратосфере из-за загрязнения хлорфторуглеродами, приводит к образованию монооксида хлора (ClO), который разрушает озон (O3). По мере того, как аэрозоли растут и коагулируют, они оседают в верхних слоях тропосферы, где служат ядрами перистых облаков и дополнительно изменяют радиационный баланс Земли. Большая часть хлористого водорода (HCl) и фтороводорода (HF) растворяется в каплях воды в изверженном облаке и быстро падает на землю в виде кислотного дождя. Внесенный пепел также быстро падает из стратосферы; большая часть его удаляется в течение нескольких дней или недель.Наконец, взрывные извержения вулканов высвобождают углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, и, таким образом, являются источником углерода для биогеохимических циклов.