Ozon a plamy na słońcu
Jak już wcześniej wspominałem, słoneczne promieniowanie nadfioletowe jest głównym bodźcem powstawania cząsteczek ozonu, to oczywistym staje się fakt, że zmiany aktywności słonecznej muszą mieć wpływ na jego ilość w atmosferze ziemskiej. Najsilniejszym czynnikiem powodującym zmiany w ilości promieniowania słonecznego, są zmiany liczby plam na Słońcu. Zostały one odkryte na początku XVII stulecia. Lecz dopiero w 1843 roku, niemiecki amator astronomii, aptekarz Heinrich Schwabe odkrył pewną cykliczność w występowaniu plam na Słońcu. Okazało się, że cykl trwa średnio 11 lat, a cykle aktywności słonecznej nie są takie same, są bardziej i mniej intensywne. Okazało się również, że niektóre rodzaje promieniowania słonecznego uzależnione od stanu aktywności słonecznej. Takim promieniowaniem jest właśnie promieniowanie nadfioletowe.
Liczba plam słonecznych i koncentracja ozonu (O3) w latach 1926-1975 na podstawie pomiarów i nieco już zdezaktualizowanych badań wykonanych w Szwajcarii. Pomiary O3 (Arosa) obejmują całkowitą koncentrację w atmosferze, w której wyraźnie dominuje ozon stratosferyczny. (Schonwiese 1997)
Na podstawie naukowego opracowania tego problemu w 1973 roku przez D.F.Heatha przyjmowano, że wtedy, gdy Słońce jest w fazie aktywności maksymalnej, to jego promieniowanie nadfioletowe o długości fali 0,000175 mm, jest o 244% intensywniejsze, niż wówczas, gdy jest ono w fazie aktywności minimalnej. (Dla promieniowania nadfioletowego o długości fali 0,000295 mm ta różnica jest mniejsza i wynosi 152%). W 1981 roku J.E.Frederick otrzymał dla fali o długości 0,000273 mm inny wynik, a mianowicie 102% plus, minus 30%. (A. Marks 1992)
Faktem jest to, że zmiany aktywności słonecznej powodują duże i wyraźne zmiany natężenia promieniowania nadfioletowego Słońca. Więc jeżeli zmienia się natężenie promieniowania ultrafioletowego, to powoduje to zmiany ilości ozonu w ozonosferze. W 1973 roku H.K.Paetzold podał, że ilość ozonu w ozonosferze zmienia się w trakcie cyklu aktywności słonecznej o około 3%, a N.Natarajan w 1980 roku doszedł do wniosku, że ilość ozonu zmienia się o ok. 6,5%. Zaburzenia powoduje również promieniowanie korpuskulane (cząsteczkowe) Słońca. Chodzi tutaj o cząsteczki atomowe wyrzucane przez Słońce w przestrzeń kosmiczną. Zjawisko to nazywa się „wiatrem słonecznym”. Są to przede wszystkim protony- elementarne cząstki materii, stanowiące składnik jąder atomowych. Wiatr ten dociera do Ziemi, i nie jest on obojętny. W czasie minimów aktywności słonecznej, wiatr słoneczny jest stosunkowo słaby. Jednak podczas maksimów aktywności słonecznej na Słońcu pojawiają się intensywne rozbłyski chromosferyczne powodujące wyrzucanie w przestrzeń międzyplanetarną dużej ilości protonów. Zjawisko to musi wywierać wpływ na stan ozonosfery.
Protuberancje na Słońcu- jeden z przejawów aktywności naszej gwiazdy.
W 1981 roku odkryto to za pomocą meteorologicznych sztucznych księżyców Ziemi stwierdzono, że na wysokości 42 kilometrów ponad Ziemią występuje spadek zawartości ozonu o około 15%, na wysokości 50 km nawet o około 30%, a na wysokości 70 km osiąga on 70%.(...) Zaobserwowano, że spadek ten jest silniejszy w rejonach przybiegunowych, wywołane to jest tym, że Ziemia posiada pole magnetyczne, którego natężenie jest większe koło biegunów. Obdarzone zaś ładunkiem elektrycznym cząstki wiatru słonecznego podlegają oczywiście oddziaływaniu pola magnetycznego naszej planety. Oprócz bezpośredniego oddziaływania cząstek wiatru słonecznego na ozon atmosferyczny, obserwuje się także, iż powodują one jonizację atomów gazów w atmosferze, jony z kolei atakują ozon, mamy więc do czynienia także z pośrednim oddziaływaniem wiatru słonecznego na ozon. (Marks, 1992)
Jednak sumując, bardziej niekorzystny jest okres minimalnej aktywności słonecznej, kiedy słabnie intensywność promieniowania nadfioletowego, a co za tym idzie słabnie produkcja ozonu.
Ostatnie maksimum aktywności słonecznej było w 1991 roku, a więc w obecnym 2002 roku spodziewane jest kolejne maksimum. Należy mieć nadzieję, że choć w małym stopniu poprawi ono wciąż pogarszający się stan ziemskiej ozonosfery.
komentarze
Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.