Да, на самом деле у нас есть лишний прямо здесь, на Земле . В основном встречается в крупных городах, мы называем этот слой смогом. Это довольно вредно, потому что находится не на той высоте. На уровне моря это просто загрязнитель. Вот красивая картинка, показывающая, что у нас есть:

Вот сайт НАСА, с которого я взял: http://spaceplace.nasa.gov/greenhouse/en/

Примечание: озонового слоя не существует . То, что называется озоновым слоем, как если бы это было своего рода кристаллической оболочкой высоко в атмосфере, на самом деле представляет собой объем с повышенной плотностью озона, так что функция плотности с высотой ведет себя примерно так:

%
|                 #####
|                #     ###
|             ###         ###
| ############               ############
+------------------------------------------------------> outer space

Но плотность озона никогда и нигде не равна нулю. Согласно ответу @ Alpha3031, у вас могут быть более или менее временные условия, в которых вы получаете озон у земли от фотохимического смога, или у границы экосферы, или где-то посередине.

Таким образом, «более одного озонового слоя» будет означать функцию плотности, более или менее подобную этой:

%                      Second layer
|       First layer      ######
|          ####         #      ##
|         #    ##      #         ##
|       ##       ######            #####
| ######                                #########
+------------------------------------------------------> outer space

Вопрос 1: «Более одного озонового слоя».

Да, но это сложно

Озоновый слой на самом деле представляет собой динамическое явление, происходящее в объеме пространства, где плотность кислорода, ультрафиолетовый свет Солнца и (фото)каталитические процессы, происходящие из нескольких веществ (например, хлора из хлорфторуглеродных соединений), взаимодействуют узким диапазоном способов.

Таким образом, самая большая проблема состоит в том, чтобы иметь достаточно высокий столб атмосферы, где концентрация кислорода в самый раз . Для этого требуется неглубокий гравитационный потенциал (чем мельче, тем лучше), что означает большую, не очень плотную планету, и у этого есть свои недостатки (технология в том виде, в каком мы ее знаем, в значительной степени основана на железе и элементах тяжелее железа). Также атмосферное давление на уровне моря зависит от высоты атмосферного столба.

Как только у нас будет достаточно кислорода в воздухе для работы, мы сможем пойти двумя разными путями. Ссылаясь на графику ASCII выше, вы либо поднимаете второй «горб» достаточно далеко от существующего, либо расширяете один горб, который у вас есть, и вбиваете «клин» посередине, чтобы разделить его на два.

• два разных источника озона. Один — Солнце; другой «горб» должен быть источником с правильной длиной волны, исходящим в противоположном направлении, от поверхности, и не может явно отражаться от Солнца (ультрафиолетовое излучение на этой длине волны блокируется озоновым слоем, и этоэто то, что создает озоновый слой в первую очередь). Одной из возможностей может быть вторичная ионизация из-за коротковолнового ультрафиолетового излучения, которое не поглощается озоновым слоем (мне нужно проверить кривую пропускания озона — если она плоская на ключевой частоте и ниже, нам не повезло: не было бы «более короткой непоглощаемой длины волны»). Эти «UV-D» лучи проникнут немного глубже, попадут в какой-нибудь пополняемый компонент атмосферы — возможно, азот — который плотнее озона, и высвободит свою энергию в виде менее энергичных ультрафиолетовых лучей, которые будут преломляться, и, если эти новорожденные ультрафиолетовые лучи имеют правильную частоту , генерировать больше озона «некоторым образом вниз».

Это явление уже происходит в атмосфере с обычным озоном, который является одним из факторов, вместе с атмосферным перемешиванием, который делает озоновый слой «толстым»: на самом деле это несколько переплетающихся слоев, которые рассеиваются и накапливаются. Вам нужно будет сделать это с другим веществом, чтобы расстояние между двумя «горбами» было больше, иначе вы получите очень толстый, но единый озоновый слой.

• один механизм создания, два механизма разрушения (один из них — стандартная спонтанная рекомбинация). Озон образуется в более толстом слое благодаря более мелкому гравитационному потенциалу или большему притоку УФ-излучения от Солнца, затем этот большой горб разделяется на две части, например, каким-то газом, который оседает в атмосфере на определенной высоте (мы делаем дикие предположения об атмосферной диффузии и ветрах в верхних слоях атмосферы...). Этот газ представляет собой нечто вроде супергалогена , суперхлора или суперброма, и он катализирует реакцию уничтожения озона 2O3->3O2 с такой эффективностью, что там, где есть газ, вообще не может существовать озон, и вы получаете глубокое «клин», разделяющий два «горба». В результате, по сути, у вас теперь есть дваозоновые слои, и нужно только объяснить, как сохраняется слой каталитического газа.

Возможно, какой-то неизвестный процесс (высокоэнергетические столкновения, но с чем?) генерирует атомы унумсептия в верхних слоях атмосферы. Его реактивность по отношению к озону должна быть ужасно высокой ( дополнение : на самом деле это не так, см. Википедию), даже с периодом полураспада в миллисекунды, а небольшой период полураспада может помочь объяснить локализацию слоя — атомы Uup не не уходят далеко от места своего рождения, прежде чем альфа-распад.

Другая более многообещающая возможность, которая уже происходит, заключается в том, что у вас есть летучая молекула, в которой достаточно злой галоген связан с чем-то, что удерживает его в покое. Затем молекула диффундирует в высокие слои атмосферы, и почти те же ультрафиолетовые лучи, которые производят озон, разрушают ее, высвобождая таким образом атом галогена, который продолжает разрушать озон, прежде чем соединиться с водяным паром, водородом или чем-то еще и выпасть в осадок. Это то, что сейчас происходит с хлорфторуглеродами.

Вы также можете представить себе большой парк самолетов с каким-то вредным для озона химическим веществом в выхлопных газах (такое тоже происходит в реальности).

Вопрос 2: «Может ли несколько озоновых слоев причинить больший вред?»

Озоновые слои сами по себе не причиняют вреда . Что они делают, так это перехватывают излучение и либо поглощают его, либо отражают обратно с той же или большей длиной волны («парниковый эффект»).

В соответствующих обстоятельствах оба явления могут быть либо вредными, либо полезными: представьте себе какой-нибудь организм, которому требуется излучение на определенной длине волны, или планета, которая была бы слишком холодной, если бы часть ее теплового излучения не отражалась обратно, чтобы нагреть ее еще немного. Один и тот же слой будет вреден для первого и полезен для второго.

Вопрос 3

Если в одном озоновом слое есть дыра, будут ли другие действовать как резервный щит для вредных лучей звезды?

Не совсем. Что произойдет, так это то, что истощение одного слоя увеличит излучение на поверхности, но это будет зависеть от количества оставшегося озонового экрана. Слои не являются «лишними», каждый из них существует по определенной причине.

Кроме того, истощение одного слоя увеличит излучение в объеме воздуха, где находится второй слой, и затем может привести к утолщению второго слоя, что приведет к нулевому чистому эффекту на поверхности (насколько излучение идет). Утолщение второго слоя может иметь и другие последствия, как полезные, так и вредные.

Второй озоновый слой может образоваться, если удастся изобрести второй источник УФ-излучения.

НАСА описывает, как образуется озон, в весьма превосходной статье по химии атмосферы . Таким образом, ультрафиолетовый свет попадает на молекулу O2, образуя ионы кислорода, которые связываются с другими молекулами O2, образуя O3 или озон. Поскольку для образования озона требуется ультрафиолетовый свет, а озоновый слой Земли поглощает 97-99%, для создания второго озонового слоя потребуется второй источник ультрафиолетового излучения, который не исходит от солнца. Если бы удалось изобрести второй крупный источник УФ-излучения, то мог бы образоваться второй озоновый слой.

Из статьи:

Стратосферный озон образуется естественным образом в результате химических реакций с участием солнечного ультрафиолетового излучения (солнечного света) и молекул кислорода, которые составляют 21% атмосферы. На первом этапе солнечное ультрафиолетовое излучение расщепляет одну молекулу кислорода (O2) с образованием двух атомов кислорода (2O) (см. рис. Q2-1). На втором этапе каждый из этих высокореакционноспособных атомов соединяется с молекулой кислорода с образованием молекулы озона (O3). Эти реакции происходят постоянно, когда в стратосфере присутствует солнечное ультрафиолетовое излучение. В результате наибольшее производство озона происходит в тропической стратосфере.

Насколько нам известно об атмосфере и типах кислородных связей, нет, несколько слоев озона невозможны. Но это не должно вас останавливать. Вы можете использовать другие озоноподобные слои для той же цели. Например, попробуйте что-то вроде азотно-озонового слоя или карбокси-озонового слоя. Их еще не существует в природе, но эй, вымысел есть вымысел.

Однако если бы они были возможны и присутствовали, тогда да, повреждения одного слоя были бы покрыты слоями под ним.