Номер 77, страница 201 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.77. Какую роль играет озон в верхних слоях атмосферы?

Озон ($O_3$) в верхних слоях атмосферы, преимущественно в стратосфере на высотах от 15 до 30 км, образует так называемый озоновый слой. Этот слой играет две критически важные роли для планеты Земля.

1. Защита от ультрафиолетового излучения. Это основная и наиболее известная функция озона. Озоновый слой поглощает около 97–99% вредного коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца, которое губительно для живых организмов. В частности, озон эффективно задерживает:

• Почти 100% наиболее опасного излучения УФ-C (длина волны 100–280 нм).
• Около 95% излучения УФ-B (280–315 нм).

Без этой защиты жесткое УФ-излучение достигало бы поверхности Земли, вызывая у людей и животных рак кожи, катаракту, подавление иммунитета, а также нанося вред растениям (особенно фитопланктону в океане, который является основой многих пищевых цепей) и разрушая ДНК. Таким образом, озоновый слой является естественным щитом, делающим возможной жизнь на суше и в верхних слоях воды.

2. Формирование температурной структуры атмосферы. Процесс поглощения УФ-излучения молекулами озона ($O_3$) является экзотермическим, то есть сопровождается выделением тепла. Реакция выглядит так: молекула озона поглощает фотон УФ-света, распадается на молекулу кислорода ($O_2$) и атомарный кислород ($O$), а их последующие реакции выделяют энергию в виде тепла. Этот нагрев приводит к тому, что температура в стратосфере с высотой не падает, как в нижележащей тропосфере, а, наоборот, растет. Такое явление называется температурной инверсией. Эта инверсия делает стратосферу очень стабильной (препятствует вертикальному перемешиванию воздуха) и играет ключевую роль в формировании глобальной циркуляции атмосферы и климата Земли.

Ответ: Озон в верхних слоях атмосферы играет роль защитного экрана, поглощая большую часть опасного ультрафиолетового излучения Солнца и тем самым защищая жизнь на Земле. Кроме того, процесс поглощения УФ-излучения нагревает стратосферу, создавая температурную инверсию и влияя на климат и циркуляцию атмосферы.