Количество атмосферного озона

Оказывается, на количество атмосферного озона может влиять и его связь с отрицательными ионами. Они, как известно, возникают в нижней ионосфере в результате прилипания к нейтральным молекулам образованных волновым и корпускулярным излучением Солнца электронов.

Ниже 60 км ионосфера фактически состоит из отрицательных и положительных ионов (последние возникли при отрыве электронов от нейтральных молекул и атомов). Вступив в реакции с отрицательными ионами молекулярного кислорода, молекулы озона берут на себя их отрицательный заряд, превращаясь в отрицательные ионы.

Далее отрицательные ионы озона реагируют с молекулярным кислородом и озон как таковой исчезает, преобразуясь в молекулярный кислород. Этот путь исчезновения озона эффективен при условии, если в 1 кубическом сантиметре атмосферы содержится около 1−2 тыс. отрицательных ионов озона и столько же молекулярного кислорода.

В спокойных условиях в средних широтах такого количества отрицательных ионов на высотах около 60 км нет. Но зато это наблюдается в высоких широтах, особенно в условиях прихода в атмосферу потоков космических и солнечных высокоэнергичных заряженных частиц, вызывающих ионизацию в самой нижней части ионосферы.

Вопрос о возможных связях между образованием погоды и процессами на Солнце — наиболее актуальный для тех, кто ее прогнозирует (имеется в виду фактор использования этих связей для предсказания погоды).

В этом плане очень важно понимать механизмы разрушения озона в реакциях с отрицательными ионами в самой нижней части ионосферы. К сожалению, эта проблема пока окончательно не решена. Дело в том, что изучение ионосферы идет сверху вниз.

Уже получено много экспериментальной информации о тех высотах ионосферы, где содержится максимальное количество ионов и электронов (около 200−300 км), но гораздо меньше известно о ее нижней части.

Здесь ионов и электронов значительно меньше (и измерять их во много раз труднее), а исчезают они и преобразуются в сотнях ион-молекулярных реакций, многие из которых еще недостаточно хорошо изучены.

В настоящее время нижняя ионосфера — передний фронт всей солнечно-земной физики, так как именно через эту область Солнце воздействует на Землю и ее атмосферу.

В настоящее время проводятся обширные комплексные экспериментальные исследования процессов в нижней и средней атмосфере и нижней ионосфере, и надо надеяться, что вскоре будут найдены ответы на многие ключевые вопросы о природе солнечно-земных связей.

Выше говорилось главным образом об озоне, находящемся в тропосфере, стратосфере и выше. Но существует проблема озона, имеющегося непосредственно на поверхности Земли. Дело в том, что озон, если его содержится в воздухе более чем определенная (очень малая) часть от объема воздуха, становится ядовитым газом.