uzluga.ru
добавить свой файл
1
ВЫПУСК №4 30.03.2001


Статья в журнале "Химия и жизнь", №3 2001 г. Мой комментарий даётся в квадратных скобках синим цветом

Озоновые дыры с точки зрения геолога 

Кандидат геолого-минералогических наук В.Л.Сывороткин 

[Рисунки к статье не привожу сознательно, поскольку на одном ничего нельзя понять, а второй изображает не существующее в природе явление и никакой познавательной ценности не представляет.] 

Об озоновом слое, расположенном на высоте 25-30 км [в действительности – 15-55 км], научная общественность громко заговорила в середине 80-х годов [в действительности – в середине 70-х годов]. Наземные и космические станции фиксировали не только общую убыль столь необходимого нам газа, но и дыры [под дырами В.Л.Сывороткин понимает любые области с пониженным содержанием озона; в литературе под дырами понимают только антарктическую и арктическую весеннюю аномалии], иногда имеющие площадь до миллиона квадратных километров [антарктическая озоновая дыра 2000 года имела площадь 28 миллионов квадратных километров, что в три раза больше площади США.] В “Химии и жизни”, №7 за 2000 год была опубликована статья “Химия озонового слоя и жизнь на Земле”, стройно и логично доказывающая, что именно галогенуглеводороды – главные виновники разрушения озонового слоя [скромно заметим, что её автором был ваш покорный слуга]. Это общепринятая техногенная теория. Но есть и другие взгляды на эту проблему: по-моему причину этого гибельного явления нужно искать не столько в деятельности человека, выбрасывающего огромное количество фреонов в атмосферу, а гораздо глубже – в самой Земле. Ведь атмосфера – это тонкая оболочка нашей планеты, масса которой в миллион раз меньше планеты в целом. Поскольку она формировалась вместе с Землёй и тесно взаимодействует с другими оболочками, то логично рассматривать её не саму по себе, а как единое целое с самой планетой – земной корой, мантией, ядром, биосферой и гидросферой. [Так все и делают.] Поэтому решающую роль в разрушении озонового слоя могут играть вовсе не техногенные и биогенные факторы, а эндогенные.

Действительно, наша планета без помощи человека каждый год выкидывает в свою атмосферу миллионы тонн различных веществ. Но нас, в свете озоновых дыр, интересуют только некоторые из них. Выделение газов из земных недр имеет два крайних проявления: горячий вулканизм и холодный, причём возможны промежуточные стадии. (дальше идёт описание извержений Везувия и Эребуса, которые я опускаю)

 

Вулканы – пожиратели озона

 

На озоновый слой эффективно могут влиять вроздействия двух типов вулканизма: известково-щелочной и толеитовый. Известково-щелочной вулканизм проявляется в основном на окраинах Тихого океана. Из-за сжатия земной коры в этих районах появляются многочисленные очаги, в которых водород и метан, сопровождающие магму, окисляются до воды и углекислого газа. В этих областях под поверхностью образуются очень вязкие кислые породы. Они закупоривают жерла вулканов, что приводит к взрывам колоссальной силы. Во время таких извержений десятки миллионов тонн вулканической пыли и миллионы тонн газов, в том числе соединения серы, хлора, фтора, азота, попадают в стратосферу и интенсивно разрушают озоновый слой.

Пока не ясно, какой компонент выбросов при взрывном извержении действует на стратософерный озон сильнее всего, но это не важно. [Ну, почему же не ясно и не важно? И важно, и ясно: разрушение озона выбросами вулканов объясняется процессами гидролиза ClONO2 в сульфатных аэрозольных частицах, вследствие чего в атмосфере появляется дополнительное количество ClO, разрушающего озон цепным путём. Помимо этого, возможны процессы гибели молекул озона внутри аэрозольных частиц.] Ведь в стратосферу одновременно попадают огромные количества различных веществ. Вулканы известковощелочного типа выбрасывают также углеводороды (фреоны 11 и 12) [их правильное название - галогенуглероды], на промышленное производство которых взвалена вся вина за разрушение озонового слоя. По оценкам В.А.Исидорова (данные 80-х годов), фреоны из вулканов составляют примерно 17% общего их количества в атмосфере [Скорее всего эти оценки сильно завышены. По данным Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994 (издающаяся раз в четыре года своего рода энциклопедия и библия атмосферного озона) природный вклад стратосферных хлорсодержащих соединений сегодня намного меньше антропогенного: в целом антропогенные источники стратосферного хлора составляют 82%, а естественные остальные 18%, из которых на долю океанического CH3Cl приходится 15%, а на долю океанического и вулканического HCl - 3%. В 1985 г. и 1992 г. в стратосфере были измерены практически все известные газы, содержащие хлор. Эти измерения показали, что все антропогенные источники с учетом добавки естественных источников могут объяснить содержание всех стратосферных хлорсодержащих соединений. Наконец, следует сказать, что увеличение общего хлора в стратосфере с 1985 по 1992 годы соответствует увеличению концентрации антропогенных галоидуглеродов в течение этого периода. Из сказанного следует, что доля вулканических фреонов по-видимому не превышает 1-2%.]

Галогенуглеводороды вулканического происхождения учёные находят даже на дне океанов.

Уменьшение концентрации озона регистрировали после взрывных извержений. (следует список случаев)

Сегодня взрывные вулканические извержения – единственный никем не оспариваемый механизм разрушения озонового слоя. [Временного разрушения. Это верно. Как и то, что единственной, никем не оспариваемой из мировых и отечественных авторитетов причиной наблюдавшегося в течение последних 20 лет истощения озонового слоя является выброс антропогенных фреонов.] Правда он не объясняет, почему периодически появляются локальные аномалии – озоновые дыры, в том числе и антарктическая. [Ещё раз напомню, чтобы не путаться, что дыр существует только две – антарктическая и арктическая.]

Однако во всех схемах и теориях почему-то забывают о толеитовом вулканизме, а по моим оценкам именно он вносит основной вклад в убыль озонового слоя. Этот тип вулканизма можно наблюдать в середине океана, там, где в коре образуются разломы – рифты. Из разломов такого типа выделяются потоки восстановленных газов (водорода и метана), которые, по-моему, и играют решающую роль в разрушении озонового слоя. [Скажем здесь коротко, что ни умеренные выбросы водорода, ни выбросы любых количеств метана не приводят к истощению озонового слоя. Скорее, наоборот. Данные модельных расчётов показывают, что рост атмосферной концентрации водорода в десять раз не изменяет содержания озона, а рост в десять раз концентрации метана приводит к увеличению общего содержания озона (ОСО) на 8%. При увеличении концентрации H2 в 100 раз ОСО уменьшается на 9,4%, а при увеличении в 1000 раз – на 24%. К этому надо добавить, что концентрация радикалов ОН пропорциональна корню квадратному из мощности источника водорода. Следовательно, чтобы уменьшить ОСО (скажем) на 9,4% за счёт дополнительной эмиссии водорода, надо увеличить её в 10 000 раз. Ну, откуда же их взять?

Таким образом, в принципе, дальнейший анализ статьи В.Л.Сывороткина теряет смысл. Тем не менее я его продолжу, чтобы разобрать и другие заблуждения В.Л.Сывороткина] Сотрудники Центральной Аэрологической Обсерватории Росгидромета (ЦАО) проанализировали наблюдения всех озонометрических станций Северного полушария за полный период их работы. Оказалось, что озоновые минимумы чётче проявляются в октябре и располагаются над Исландией, Красным морем и Гавайскими осровами. А это как раз и есть центры активного толеинового вулканизма. В Исландии и на дне Красного моря обнаружили мощные водородные источники (см. “Химию и жизнь” 2000, № 10), и во всех местах наблюдали аномально высокие отношения изотопов 3Не/4Не. Это доказывает, что они зарождаются на большой глубине.

По моим оценкам, огромные массы в виде холодных газовых струй и выбросов (холодная дегазация) ужугодно выбрасываются из недр Земли в атмосферу. Точно оценить поток водорода достаточно сложно, в литературе слишком мало данных. [Тем не менее, можно оценить нижний предел глобального источника водорода из следующих соображений. Известно, что в атмосфере Земли содержится 2 500 000 000 тонн водорода, который улетает (говорят - диссипирует) в космическое пространство “со скоростью” примерно 250 000 тонн в год, которую можно рассматривать как нижнюю границу мощности стока атмосферного водорода. Поскольку содержание водорода в атмосфере не меняется, то должен существовать постоянно действующий источник водорода той же мощности (250 000 тонн в год).] Но кое-какие данные всё же есть: из алмазной трубки “Удачная” (Якутия) выделяется 105 м3 водорода в сутки [это 3 300 тонн в год], из рифтовой зоны Восточного Тихоокеанского хребта – 3,6106 м3 водорода в сутки [это ещё 118 800 тонн в год], а в газовых струях Сунгинской долины, расположенной к югу от Байкала, водород составляет 70-90% [если это (например) ещё 127 900 тонн в год, то мы получили земной источник водорода, равный по мощности стоку водорода в космос. Неплохо, правда? Но этого недостаточно, чтобы повлиять на озон. Для этого надо выполнить ещё два условия: 1) мощность дополнительного источника должна быть хотя бы в 1000 раз больше, т.е. 250 000 000 тонн в год и 2) надо, чтобы этот источник появился в течение последних 20 лет! Ни одно из этих условий абсолютно невыполнимо. Следовательно ни о каком влиянии естественного водорода на озон нельзя говорить.] Впрочем, возможны косвенные оценки: известно, что его [водорода] количества сопоставимы с количеством метана, так как в восстановленных струях Н2 и СН4 часто идут вместе. По моим расчётам, основанным на на изотопных характеристиках углерода в атмосферном, биогенном и эндогенном метане, в результате эндогенных выбросов в атмосферу попадает 3000 млн тонн метана ежегодно. Мои оценки позже были подтверждены другими исследователями, в частности, Г.И.Войтовым. К этой цифре надо добавить 500 млн тонн, ежегодно попадающих в атмосферу в результате биогенных процессов. Поскольку водорода выделяется из Земли примерно столько же, сколько метана, то получается, что в сумме водорода и метана на четыре порядка больше, чем хлора, образующегося из техногенных фреонов (фреоны 11 и 12). [По этому поводу надо сказать, что данные о глобальной эмиссии метана в атмосферу достаточно хорошо известны – это 540  100 млн тонн в год, из которых примерно половина приходится на естественные источники и половина - на антропогенные. Таким образом В.Л.Сывороткин завышает эмиссию метана, а следовательно и водорода, почти в 6 раз. Но даже если бы его оценки в отношении водорода были правильными, и в этом случае водород не оказал бы на озон сколько-нибудь заметного влияния (см. выше).] Напрямую они с озоном не реагируют в условиях атмосферы, но из них получаются радикалы, которые вступают в эту реакцию довольно активно:

H2 + O  OH + H с последующими циклами [здесь нужно вместо О поставить O(1D)]

OH + O3  HO2 + O2,

HO2 + O  OH + O2.

Результат: O3 +O  2O2.

 

Или:

OH + O3  HO2 + O2,

HO2 + O3  OH + 2O2.

Результат:O3 + O3  3O2.

 

ÑH4 + O(1D)  OH + CH3.

А далее: OH + O3  HO2 + O2,

HO2 + O  OH + O2.

Результат: O3 + O  2O2.

Понятно, что такие огромные количества водорода и метана не могут не вызвать процессы глобального геохимического масштаба. [Могут не вызывать. Здесь уместно качественно объяснить результаты модельных расчётов, которые приводились выше и которые противоречат выводу В.Л.Сывороткина. Дело в том, что водородный цикл разрушения озона “работает” только в тропосфере, поскольку в стратосфере основное влияние на озон оказывают более эффективные азотноокисный и галоидные циклы. Но в тропосфере паров воды (дающих ОН по той же реакции, что и водород) в 100 – 10000 раз больше, чем водорода. Поэтому все ОН радикалы, разрушающие тропосферный озон по второй паре реакций, приведенных В.Л.Сывороткиным, образуются исключительно из паров воды, а не из водорода, вклад которого остаётся ничтожно малым. И только когда концентрация Н2 приближается к концентрации Н2О, эффект водорода становится заметным. Что же касается метана, то его в тропосфере почти столько же, сколько водорода, но в отличие от последнего, он в тропосфере не разрушает, а создаёт озон по цепочке реакций , которая приводит к образованию 3-4 новых молекул озона (взамен одной незаметно поглощённой вместе с ОН). В стратосфере метан действительно разрушает озон, но с такой же малой эффективностью, что и водород. В результате суммарный эффект метана приводит к росту озона. Что и демонстрируют модельные данные.] Более того, в газовых струях помимо водорода и метана есть почти вся таблица Менделеева, а значит, наверняка есть и катализаторы разложения озона. [а может быть образования? Надо с каждым элементом разбираться отдельно – сколько выбрасывается, сколько в атмосфере остаётся, как и насколько влияет. Иначе это совершенно пустой довод.]

[Промежуточный вывод: атмосферный озон нечувтсвителен к умеренным дополнительным выбросам водорода и растёт с ростом эмиссии метана.]

 

Как добираться до стратосферного озона [А зачем, собственно, туда теперь добираться? Продолжаю исключительно в целях просвещения населения.]

 

Современная метеорология утверждает, что различные газы и частички могут попасть в стратосферу только в районе экватора – там, где воздух сильно разогревается и из-за этого возникают мощные восходящие потоки, прорывающие тропопаузу (пограничный слой между тропосферой и стратосферой в 1-2 км [в действительности – 7-10 км] с постоянной температурой, где из-за этого прекращается турбулентная диффузия [всё наоборот: до тропопаузы перемешивание обусловлено конвективными потоками, а в тропопаузе и стратосфере – турбулентной диффузией.]) Значит водород и метан (равно как и фреоны) попадают в стратосферу только на экваторе, а уже оттуда распределяются по всей атмосфере. Но дело в том, что центры наиболее значимых озоновых аномалий всегда располагаются над центрами водородной дегазации. Вероятно, водород всё-таки может подняться в стратосферу над зоной дегазации? [Из сказанного выше следует, что это не аргумент.] Есть данные, что тропопауза всё же избирательно пропускает какие-то молекулы. Например, СО2 проходит через этот слой практически беспрепятственно, закись азота (N2O) и метан (CH4) лишь постепенно убывают над ним, а вот для молекул воды и озона она действительно практически непроницаема (С.П.Перов, А.Х.Хргиан, современные проблемы атмосферного озона, 1980) [В.Л.Сывороткин неправильно понял написанное в книге С.П.Перова и А.Х.Хргиана. Никакой избирательности процессов переноса к разным молекулам до высоты 100 км не существует. Разный высотный профиль разных молекул объясняется соотношением характерных времён переноса и времён жизни. Относительное содержание углекислого газа и закиси азота не меняется с высотой, поскольку их времена жизни существенно больше времён переноса. А время жизни озона в нижней стратосфере сравнимо с временем переноса, поэтому его перенос через тропосферу существенно зависит от маршрута – через разрывы в тропопаузе в районе широт 30 – 45 градусов вместе с потоками опускающегося воздуха (если такие возникнут) он будет проникать в тропосферу быстрее, чем путём турбулентной диффузии на всех других широтах. Для паров воды тропопауза является препятствием, поскольку здесь достигается минимум температуры в 220 К с соответствующей низкой упругостью пара. В любом случае, упрощая картину, можно сказать, что глобальная циркуляция в тропосфере и стратосфере определяется переносом по широте (с характерным временем порядка нескольких суток – время оборота вокруг земного шара), меридиональным переносом с образованием ячеек циркуляции, в которых воздух поднимается вверх в тропиках и опускается в высоких широтах (с характерным временем переноса от экватора к полюсам порядка месяцев) и вертикальным переносом (с характерным временем переноса от поверхности Земли до стратосферы порядка десяти лет в средних широтах и порядка суток – в тропиках). Таким образом, прежде чем достичь стратосферы, любая компонента, появившаяся на поверхности Земли в средних широтах, сумеет распределиться по тропосфере полушария, совершенно забыв о месте своего появления.] Сотрудники кафедры кинетики химфака МГУ смоделировали процесс переноса газов в стратосферу. В пределах тропосферы приняли турбулентную модель переноса, а втропопаузе – молекулярную диффузию. [Молекулярная диффузия возникает только выше 100 км. Об этом убедительно свидетельствуют данные натурных измерений и расчётов. Это атмосферный букварь.] Согласно этой модели, газы легче воздуха (водород), выделяясь из точечного источника на поверхности Земли, могут достигать стратосферы в концентрациях, отличных от фоновых, а газы, тяжелее воздуха (фреоны) выше тропопаузы не поднимаются. [Из ошибочной модели ничего, кроме ошибочных результатов, получить нельзя. Согласно данным натурных измерений относительное содержание фреонов не изменяется до высоты 20 км (нижняя стратосфера), а затем начинает уменьшаться с высотой. Это уменьшение происходит потому, что выше 20 км время разрушения фреонов солнечным УФ-излучением становится сравнимым с временем дальнейшего переноса вверх, поэтому молекулы фреонов начинают погибать быстрее, чем продвигаться вверх. Всё очень понятно и совершенно не согласуется с “химической” моделью молекулярного переноса в тропопаузе.] Реальные выбросы газов могут быть не точечными, а в виде больших газовых облаков. Тогда динамика другая – по типу всплывания газового пузыря, что позволяет проникнуть через тропопаузу эффективнее. Эту модель недавно посчитали в ЦАО, и оказалось, что если диаметр газрового пузыря у Земли достигнет 8 метров, то он уже сможет добраться до стратосферы. [Директор ЦАО А.А.Черников сообщил мне, что ЦАО никогда этими вопросами не занималась. Кроме того, из простых оценок времени перемешивания при тропосферном коэффициенте турбулентной диффузии 105 см2/с следует, что через 5 секунд такой пузырь перемешается с окружающей атмосферой, а время движения до тропопаузы не меньше часа.]

Есть ещё несколько аргументов против того, что фреоны – основная причина гибели стратосферного озона. [Пока что не было ни одного путного.] Я думаю, что существуют неучтённые механизмы разложения фреонов в тропосфере. Немецкие исследователи доказали, что фреоны могут разрушаться в приземных условиях. Катализаторами их разложения служат частицы кварца, некоторые виды почв или аэрозоли. В этом случае мощным барьером на пути фреонов в стратосферу может быть планетарный пояс пустынь, расположенный вблизи 300 с.ш. Ведь чтобы попасть из северных широт, где они в основном производятся, на экватор, фреоны должны преодолеть пояс пустынь [Не ясно о каком поясе идёт речь.] с миллионами тонн мелкозёма и песка, пыльными бурями и смерчами, внутри которых зарождаются сильные электрические разряды. Несложные эксперименты, моделирующие поведение фреонов в экстремальных условиях пустынь, прояснили бы вопрос об их реальной устойчивости в приземных слоях. [Описанный механизм разрушения действительно существует. Его изучали не только немцы, но и группа профессора В.А.Исидорова. Однако он никак не проявляется, поскольку расчёты роста концентрации фреонов по данным об их эмиссии и временах жизни в атмосфере без учёта эффекта пустынь согласуются с данными натурных наблюдений. По-видимому, скорость разрушения фреонов песками пустынь заметно меньше общеизвестного фотодиссоционного механизма их гибели в стратосфере.]

Как мне кажется, точное пространственное соответствие мест глубинной земной дегазации (то есть водородных выбросов из глубин Земли) и наиболее устойчивых озоновых аномалий – одно из самых убедительных доказательств того, что озоновый слой разрушается восходящими потоками водорода и метана. [Помимо сказанного по этому поводу выше, отметим, что любая корреляция озоновых аномалий с другими явлениями природы безусловно представляет интерес. В этом смысле заслуживает внимания и корреляция, обнаруженная В.Л.Сывороткиным. Однако к большому моему сожалению из рисунка, который должен был бы продемонстрировать эту корреляцию, ничего нельзя понять (на рисунке на фоне контурной карты России представлены группы разноцветных кружочков с датами внутри. Причём кружочки покрывают процентов 80 всей площади. Больше ничего нет. Подпись к рисунку гласит: “Центры озоновых аномалий над территорией бывшего СССР с 1991-2000 год. Видно, что они соответствуют центрам водородно-метановой дегазации”. Получается, что единственную свою “озоновую” находку В.Л.Сывороткин подать как следует не сумел. Очень жаль.] Тогда очень просто объяснить антарктическую дыру: главные места дегазации (срединно-океанические рифты), на долю которых приходится три четверти планетарного потока восстановленных газов, сходятся вблизи Антарктиды. Соответственно, выделяющиеся из них метан и водород сливаются в атмосфере над ней и естественно приводят к появлению самой большой озоновой дыры. [Что, как мы уже убедились, невозможно. Уж скорее там могло бы быть больше озона, а не меньше. Кроме того, антарктическая озоновая дыра существует только весной, а водород и метан выделяются круглый год.] В Северном полушарии мы также видим соответствие устойчивых озоновых аномалий центрам толеитового вулканизма и выделению водорода и метана. В России газовые потоки зафиксированы над разломами Урала, Прикаспием, Памиром (см. рис.1). Водородно-метановые источники обнаружили на плато Устюрт в Восточном Прикаспии, вокруг озера Байкал, в кимберлитовых трубках Якутии, на Кольском полуострове. Более того, для большинства районов, над которыми появляются озоновые аномалии, характерна повышенная сейсмическая активность. В такие моменты количество выделяющегося водорода и метана увеличивается на 5-6 порядков по сравнению со спокойным периодом, а площадь такой повышенной дегазации может достигать 100 тыс. км2. [Площадь Земли в 5000 раз больше.] Пример – эндогенная активизация на территории Скандинавии и Беломорского региона (в Кандалакшском заливе зафиксированы семибальные землетрясения) и разрушение над ними озонового слоя.

  Водородная продувка

  Построенная мною модель водородной продувки даёт ответ на многие вопросы и отличается от других своими прогностическими возможностями. Она выглядит следующим образом: водород и метан поднимаются в атмосферу и, достигнув высоты 20-25 км – максимума зоны концентрации озона, запускают каскад реакций [которые, как мы видели, не влияют на озоновый слой]. Полный водородный цикл, в котором задействованы водород, метан и озон, включает 40 реакций и заканчивается образованием воды. При низких температурах стратосферы она превращается в лёд и формирует специфические облака, которые впервые обнаружили под озоновыми дырами в Антарктиде и назвали полярными стратосферными. Слово “полярные” теперь стало лишним, так как позднее те же облака зафиксировали над озоновыми дырами и на других широтах, в том числе и над Гавайскими островами. Кстати, только эта теория объясняет, откуда берутся стратосферные полярные облака. [Только не подумайте, что теория фотохимического образования паров воды в стратосфере – это открытие В.Л.Сывороткина. Она давным-давно известна. Причём надо иметь в виду, что пары воды образуются из метана и водорода главным образом в тропической стратосфере, откуда они процессами глобальной циркуляции переносятся к полюсам.] Кроме этих реакций, больше воде взяться неоткуда: через тропопаузу она не проникает, поэтому влажность стратосферы составляет всего 1% от тропосферной. Часть солнечного излучения в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах [всё ИК-излучение в земной атмосфере обязано излучению земной поверхности, а не Солнца], которую раньше задерживал озоновый слой и благодаря которой разогревалась стратосфера, “проваливается” в озоновую дыру и нагревает приземный воздух (см. рис.2). Повышение температуры вызывает падение атмосферного давления, что провоцирует образование циклона. В эту область с низким давлением смещаются воздушные массы из зоны высокого давления. Все участвующие в модели процессы поддерживают друг друга. [Всё сказанное не имеет ничего общего с происходящим в природе. В действительности уменьшение озона приводит не к нагреву, а к охлаждению земной поверхности, поскольку парниковый эффект озона оказывается сильнее эффекта прироста тепла, приносимого с повышенным уровнем УФ-радиации. Поэтому все эффекты В.Л.Сывороткина должны изменить знак на обратный: циклон на антициклон, восходящие потоки на нисходящие, а водородная продувка – на водородное всасывание.] Далеко ходить за примером не надо – Эль Ниньо у побережья Южной Америки и Азорские событие. Â ðàéîíå Àçîðñêèõ îñòðîâîâ обычно находится антициклон, Но в последнее время центр этого антициклона периодически смещается в Северную Атлантику, что и называется Азорским событием. За последние 90 лет наблюдали около полутора десятков таких событий, причём подавляющая их часть приходится на последние годы. Сотрудники ЦАО установили, что северное смещение Азорского антициклона наблюдается одновременно с понижением общего содержания озона. Эти факты легко объяснить с помощью теории водородной продувки: [которая в природе не “работает”] Исландия – мощный планетарный центр дегазации. Когда происходит выброс газов и падает содержание озона и давление над Северной Атлантикой, в этом направлении, согласно нашей модели, начинает смещаться центр Азорского антициклона со всеми вытекающими последствиями, в виде прихода тёплых масс воздуха в Европу, тёплых зим, наводнений. Что касается Эль-Ниньо, то я считаю, что разогрев огромной площади воды в Тихом океане, приводящий к перемещению масс влажного воздуха в направлении, противоположном обычному, связан с озоновой дырой над Тихим океаном. По нашей модели излучение, не задержанное молекулами озона, разогревает воду и воздух над ней, что и приводит к образованию Эль-Ниньо. [Под отрицательной озоновой аномалией получается охлаждение, а не разогрев (причём – ничтожный) и причина образования эпизодов Эль-Ниньо до сих пор не известна. Зато известно, что самый мощный за столетие эпизод Эль-Ниньо в 1997-98 годах привёл к уменьшению тропосферного озона на 4-8 единиц Добсона в восточной части Тихого океана и к его росту на 10-20 Е.Д. в западной части, т.е. к суммарному росту озона, что было объяснено изменением влажности и изменением картины общей циркуляции атмосферы.]

Гипотеза водородной продувки позволяет прогнозировать образование озоновой дыры. Действительно, если известно место выхода газов на поверхность, то именно там нужно ждать озоновых аномалий. [А почему, собственно, их нужно ждать? Если эти газы вытекают уже тысячи или миллионы лет?] Три моих прогноза сбылись спустя 1-2 года после публикаций – над Уралом и рекой Индигиркой, Тикси, восточной частью Тихого океана. [Дело принимает комический оборот: можно подумать, что истечение газов начинается сразу после публикаций.]

В заключение хочу отметить, что за последние пятнадцать лет в литературе описано достаточно много причин, которые могут вызывать уменьшение концентрации озона в стратосфере. Водородная дегазация и фреоны – только две причины из тех пости тридцати, что я встретил в научной литературе.

  Причины появления озоновых дыр

  Динамические процессы в атмосфере: Азорский апнтициклон; внутренние гравитационные; турбулентная диффузия в стратосфере; диссипирующие планетарные волны; тропические циклоны. [Динамические факторы действительно оказывают влияние на распределение озона над земным шаром. Так, например, существование циркумполярных зимних вихрей в Антарктиде и Арктике явилось важным условием образования там весенних озоновых аномалий. Выше приводился пример влияния эпизодов Эль-Ниньо на тропосферный озон (кстати на стратосферный озон Эль-Ниньо по-видимому не влияет, поскольку никакого тренда озона в тропиках за последние 20 лет не обраружено). Однако это влияние является локальным и временным. Оно не объясняет глобального отрицательного тренда озона на протяжении последних 20 лет.]

Космические процессы: усиление солнечной активности; галактические космические лучи и магнитное поле Земли; протонные вспышки; Тунгусское событие. [Влияние солнечной активности и галактических космических лучей на озоновый слой хорошо известно и может быть с большой точностью предсказано и учтено; мощные протонные вспышки (типа вспышки 1972 года) уменьшают количество озона, но не надолго, эффекты легко учесть; Тунгусское событие – событие единичное.]

Геологические процессы: вулканические фреоны; землетрясения; вариации магнитного поля; вариации магнитного поля Земли; глубинная водородная дегазация; взрывной вулканизм. [Вариации магнитного поля Земли происходят в ходе 11-летнего солнечного цикла и приводят к вариациям потока галактических космических лучей в земной тропосфере (главным образом); влияние этих вариаций на озоновый слой легко рассчитать и учесть. Оно очень невелико. Остальные факторы мы достаточно подробно обсудили выше.]

Естественные процессы: лесные пожары [влияние временное и локальное]; пылевые бури [влияние временное и локальное]; орографические эффекты [только в пределах 1 км по высоте, где очень мало озона]; молниевые разряды, направленные в стратосферу [редкое явление]; Эль-Ниньо [приводит к росту озона в тропосфере; см. выше]; деятельность азотпродуцирующих микроорганизмов [основной в настоящее время источник стратосферных окислов азота, отвечающих за 50% общей скорости разрушения озона в стратосфере; однако в отличие от галогенов этот фактор последние 20 лет не изменялся].

Антропогенные причины: сверхзвуковая авиация [в настоящее время её вклад мал; будущий вклад легко рассчитать]; применение азотных удобрений [в настоящее время вклад мал; будущий вклад легко рассчитать]; ядерные взрывы [в своё время их вклад был рассчитан; в настоящее время ядерных взрывов нет]; импульсный разряд и ударная волна [не ясно, о чём речь]; использование фреонов [без комментариев].

Самое важное теперь – понять, как эти многочисленные процессы взаимодействуют друг с другом, а также что мы можем изменить, а с чем придётся смириться. [Понятно, что с естественными факторами придётся смириться, а с антропогенными – бороться. Но мне лично трудно смириться с тем потоком псевдонаучных гипотез и идей, который обрушивается последнее время на головы доверчивых граждан средствами массовой информации, ничему, кроме их оглупления не способствуя. Многоуважаемым неспециалистам в области атмосферных наук нужно осознать свою ответственность перед обществом за те идеи и гипотезы, которые они распространяют через массовые издания. В статье В.Л.Сывороткина, например, говорится, что вулканы выбрасывают миллионы тонн разных вещест, но при этом умалчивается, что озона миллиарды тонн, говорится, что в выбросах вулканов содержится вся таблица Менделеева и поэтому там должны быть катализаторы гибели озона и т. д. Но ведь без расчёта на математической модели всё это абсолютно пустые звуки! Ещё более удивительным является то, что В.Л.Сывороткин получил от меня всю приведенную выше критику ДО публикации, но счёл возможным вообще на неё никак не реагировать. Хорошо. Будем общаться через "Химию и жизнь". Ничего, кроме общественного конфуза, В.Л.Сывороткина от этого общения не ждёт.]

МОРАЛЬ: геологическая гипотеза воздействия на озоновый слой эндогенных процессов, связанных с дегазацией водорода и метана из недр Земли, научно не обоснована, противоречит известным фотохимическим механизмам разрушения атмосферного озона и известным представлениям о физических процессах, протекающих в атмосфере. Признана состоятельной или на что-нибудь годной по моему мнению быть не может. Если не считать того, что критический разбор этой гипотезы позволяет лишний раз убедиться в том, насколько бесспорной и убедительной является общепризнанная теория воздействия на озоновый слой антропогенных галогенуглеродов и насколько беспомощны попытки её опровергнуть.