По мнению геофизика из Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова Н.Е.Чубаровой, вредное для людей ультрафиолетовое излучение ослабляют тропосферные газы, причем не знаменитый озон, а диоксид азота и диоксид серы - продукты человеческой деятельности.
Ультрафиолетовое излучение существенно влияет на биосферу, поэтому важно знать и контролировать его уровень у поверхности Земли. Считается, что ультрафиолет ослабляют облачность, озон и аэрозоль. Но есть и другие атмосферные факторы. Так, в последние годы ученые обнаружили, что некоторые газы тропосферы (самого близкого к земле атмосферного слоя) поглощают в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Это озон, диоксид серы (SO2), оксиды азота (N2O5 и NO2), димер молекулы кислорода (O2-O2) и некоторые соединения брома и хлора. Кроме того, в ультрафиолетовой области спектра поглощают многие органические соединения: формальдегид, ацетальдегид, бензальдегид, ацетон и некоторые другие. Но содержание этих примесей в тропосфере, к счастью, невелико, и заметно ослабить ультрафиолетовое излучение они могут главным образом вблизи источников антропогенного загрязнения или крупных катаклизмов, например, лесных пожаров или вулканических извержений.
Н.Е.Чубарова провела модельные расчеты суммарного ультрафиолетового излучения у поверхности Земли при различном газовом и аэрозольном составе тропосферы. Модель учитывала изменения отражающей способности поверхности, высоты Солнца, облачности и содержания аэрозоля в атмосфере.
Человека больше всего волнует та часть ультрафиолетового излучения, от которого краснеет кожа (от 280 до 400 нм). Зимой обжигающее действие ультрафиолета практически неощутимо. Солнце в это время стоит низко, и его лучи проходят через более толстый слой атмосферы, чем летом, а от снега и льда они многократно отражаются и рассеиваются, что усиливает эффект поглощения. Из-за разной высоты Солнца летом и зимой эффективная длина ультрафиолетовой волны различна. В холодное время года она составляет 324 нм, и скудный зимний загар ослабляет диоксид азота, поглощающий в этой части спектра. В летние месяцы пик излучения приходится на 313 нм. Тогда нашу кожу защищает диоксид серы. Как ни странно, меньше всего ультрафиолетовые волны любой длины задерживает атмосферный озон, который мы привыкли считать естественным экраном. Расчеты показали, что ни облачность, ни аэрозоль от ультрафиолета практически не защищают.
Диоксид серы попадает в атмосферу в основном благодаря сжиганию ископаемого топлива, угля и нефти. Атмосферный диоксид азота - тоже дело рук человеческих. В результате в сильно загрязненном районе при слабом ветре ультрафиолетовое излучение значительно ослабляется. Так, по данным измерений, уровень УФ-радиации в загрязненных районах Лос-Анджелеса наполовину меньше, чем в прилегающих относительно чистых районах. При этом тропосферные газы поглощают от 6 до 13% ультрафиолета. В Москве только диоксид азота ослабляет ультрафиолетовое излучение на 2-3%. В очень грязных районах этот показатель может достигать 6%, а в экстремальной ситуации, например, в сезон лесных пожаров - 11-14%. Что касается диоксида серы, основного газа летней защиты, то его в московском воздухе мало, и на его долю приходится не больше 1% поглощенного излучения.
Выходит дело, ультрафиолетовое излучение у поверхности Земли ослабляют тропосферные газы главным образом антропогенного происхождения. Сильнее всего обжигающие кожу ультрафиолетовые лучи поглощает диоксид азота в зимнее время, а сквозь озон излучение проходит легко. Так что, те, кто летом не может выехать на природу, может утешаться тем, что в городе безопаснее.
***