طبقة الاوزون

في مختلف طبقات الغلاف الجوي هناك طبقة يكون تركيز الأوزون فيها هو الأعلى على الكوكب بأسره. هذه هي طبقة الأوزون المزعومة. تقع هذه المنطقة في الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 60 كم فوق مستوى سطح البحر لها تأثيرات ضرورية للحياة على هذا الكوكب. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك معرفة المزيد عن استعادة طبقة الأوزون وهو موضوع كان محل اهتمام في العقود الأخيرة.

مع انبعاث بعض الغازات الضارة في الغلاف الجوي من قبل البشر ، لقد تعرضت هذه الطبقة للترقق مما عرض وظيفتها للحياة على الكوكب للخطر. لكن يبدو اليوم أن الوضع بدأ يتعافى. هل تريد أن تعرف ما هي وظيفة طبقة الأوزون ومدى أهميتها للإنسان؟ دراسة تدمير طبقة الأوزون من المهم للغاية فهم أهميتها.

غاز الأوزون

لكي نبدأ في فهم وظيفة طبقة الأوزون، يجب علينا أولاً أن نفهم خصائص الغاز الذي تتكون منه: الأوزون. صيغته الكيميائية هي O3، وهو الشكل المتآصل للأكسجين، أي أحد الأشكال التي يمكن العثور عليها في الطبيعة. هو الأوزون هو غاز يتحلل إلى الأكسجين العادي في ظل ظروف الضغط ودرجة الحرارة العادية. كما أنها تصدر رائحة كبريتية نفاذة ولونها أزرق ناعم. إذا تم العثور على الأوزون على سطح الأرض ستكون سامة للنباتات والحيوانات. ومع ذلك ، فهو موجود بشكل طبيعي في طبقة الأوزون وبدون هذا التركيز العالي لهذا الغاز في الستراتوسفير لن نتمكن من الخروج.

دور طبقة الأوزون

يعد الأوزون حاميًا مهمًا للحياة على سطح الأرض. ويرجع ذلك إلى وظيفتها كمرشح وقائي ضد الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. الأوزون هو المسؤول الرئيسي عن امتصاص أشعة الشمس الموجودة في الطول الموجي بين 280 و 320 نانومتر. La تكوين طبقة الأوزون وهو أمر ضروري لهذا الامتصاص.

عندما تضرب الأشعة فوق البنفسجية من الشمس طبقة الأوزون، يتحلل الجزيء إلى الأكسجين الذري والأكسجين الشائع. عندما يجتمع الأكسجين المشترك والأكسجين الذري مرة أخرى في طبقة الستراتوسفير، فإنهما يجتمعان معًا مرة أخرى لتشكيل جزيء الأوزون. تظل هذه التفاعلات مستمرة في طبقة الستراتوسفير، ويتواجد الأوزون والأكسجين في نفس الوقت. تتجلى أهمية طبقة الأوزون للحياة على الأرض في حماية البيئة.

الخصائص الكيميائية للأوزون

الأوزون هو غاز يمكن اكتشافه في العواصف الكهربائية وبالقرب من الجهد العالي أو معدات الشرارة. على سبيل المثال ، في الخلاطات ، عندما تنتج الشرر عن طريق ملامسة الفرشاة ، ينتج الأوزون. يمكن التعرف عليه بسهولة عن طريق الرائحة. هو ايضا ثقب في طبقة الأوزون وهي ظاهرة أبرزت أهميتها.

يمكن أن يتكثف هذا الغاز ويظهر كسائل أزرق غير مستقر للغاية. ومع ذلك ، إذا تجمد ، فسوف يظهر لونًا أسود أرجواني. في هاتين الحالتين ، تعتبر مادة شديدة الانفجار نظرًا لقوتها المؤكسدة الكبيرة.

عندما يتحلل الأوزون إلى كلور ، فإنه قادر على أكسدة معظم المعادن ، وعلى الرغم من أن تركيزه صغير جدًا على سطح الأرض (حوالي 20 جزءًا في البليون فقط) ، إلا أنه قادر على أكسدة المعادن.

إنه أثقل وأكثر نشاطًا من الأكسجين. كما أنه أكثر أكسدة ، ولهذا السبب يتم استخدامه كمطهر ومبيد للجراثيم ، بسبب أكسدة البكتيريا أن هذا التأثير. تم استخدامه لتنقية المياه ، وتدمير المواد العضوية ، أو الهواء في المستشفيات والغواصات ، إلخ.

كيف يتم توليد الأوزون في الستراتوسفير؟

ينتج الأوزون بشكل أساسي عندما تتعرض جزيئات الأكسجين لكميات كبيرة من الطاقة. عندما يحدث هذا ، تصبح هذه الجزيئات جذور ذرية خالية من الأكسجين. هذا الغاز غير مستقر للغاية ، لذلك عندما يواجه جزيء أكسجين شائع آخر ، فإنه يرتبط بتكوين الأوزون. يحدث هذا التفاعل كل ثانيتين أو نحو ذلك.

في هذه الحالة ، يكون مصدر الطاقة الذي يخضع للأكسجين الشائع الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. الأشعة فوق البنفسجية هي ما يفصل الأكسجين الجزيئي إلى الأكسجين الذري. عندما تلتقي جزيئات الأكسجين الذرية والجزيئية وتشكل الأوزون ، يتم تدميرها بدورها بفعل الأشعة فوق البنفسجية نفسها.

طبقة الأوزون بشكل مستمر خلق وتدمير جزيئات الأوزونوالأكسجين الجزيئي والأكسجين الذري. بهذه الطريقة ، يتم إنشاء توازن ديناميكي يتم فيه تدمير وتشكيل الأوزون. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الأوزون كمرشح لا يسمح للإشعاع الضار المذكور بالمرور إلى سطح الأرض.

طبقة الأوزون

يساء فهم مصطلح "طبقة الأوزون" بشكل عام. أي أن المفهوم هو أنه على ارتفاع معين في الستراتوسفير هناك تركيز عالٍ من الأوزون يغطي الأرض ويحميها. يتم تمثيلها بشكل أو بآخر كما لو كانت السماء مغطاة بطبقة غائمة.

ولكن هذا ليس هو الحال. والحقيقة أن الأوزون ليس مركزاً في طبقة، ولا يقع على ارتفاع محدد، بل هو غاز نادر مخفف جداً في الهواء، ويظهر علاوة على ذلك من الأرض إلى ما وراء طبقة الستراتوسفير. ما نسميه "طبقة الأوزون" هي منطقة من طبقة الستراتوسفير حيث تركيز جزيئات الأوزون مرتفع نسبيًا (بضع جسيمات في المليون) وأعلى بكثير من تركيزات الأوزون الأخرى على السطح. لكن تركيز الأوزون مقارنة بتركيز الغازات الأخرى في الغلاف الجوي مثل النيتروجين ضئيل.

إذا اختفت طبقة الأوزون ، فإن أشعة الشمس فوق البنفسجية ستضرب سطح الأرض مباشرة دون أي نوع من المرشحات وستتسبب في تعقيم السطح ، إبادة كل الحياة الأرضية.

تركيز غاز الأوزون في طبقة الأوزون هو حوالي 10 أجزاء في المليون. يختلف تركيز الأوزون في الستراتوسفير باختلاف الارتفاع ، لكنه لا يزيد أبدًا عن مائة ألف من الغلاف الجوي الذي يوجد فيه. الأوزون هو غاز نادر لدرجة أنه إذا فصلناه عن باقي الهواء وجذبه إلى مستوى الأرض ، فسيكون سمكه 3 مم فقط.

تدمير طبقة الأوزون

بدأت طبقة الأوزون في التدهور مرة أخرى في السبعينيات ، عندما شوهد التأثير الضار لغازات أكسيد النيتروجين عليها. تم طرد هذه الغازات بواسطة الطائرات الأسرع من الصوت.

يتفاعل أكسيد النيتروز مع الأوزون مما ينتج عنه أكسيد النيتريك والأكسجين الشائع. على الرغم من حدوث ذلك ، فإن التأثير على طبقة الأوزون ضئيل. الغازات التي تدمر طبقة الأوزون هي مركبات الكربون الكلورية فلورية (مركبات الكلوروفلوروكربون). هذه الغازات هي نتيجة استخدام المواد الكيميائية الاصطناعية.

كانت المرة الأولى التي عرف فيها استنفاد طبقة الأوزون عام 1977 في أنتاركتيكا. في عام 1985 ، كان من الممكن قياس أن الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس قد زادت 10 مرات وأن طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية قد انخفض بنسبة 40٪. ومنذ ذلك الحين بدأنا نتحدث عن هذا الأمر اجوجيرو دي أوزونو.

كان ترقق طبقة الأوزون لغزا طويلا. يبدو أن التفسيرات المرتبطة بالدورات الشمسية أو الخصائص الديناميكية للغلاف الجوي لا أساس لها من الصحة ويبدو اليوم أن السبب في ذلك هو زيادة انبعاثات الفريون (كلوروفلوروكربون أو مركبات الكربون الكلورية فلورية) ، غاز يستخدم في صناعة الهباء الجويوالبلاستيك ودوائر التبريد وتكييف الهواء.

مركبات الكربون الكلورية فلورية غازات ثابتة للغاية في الغلاف الجوي ، لأنها ليست سامة أو قابلة للاشتعال. هذا يمنحهم عمرًا طويلاً ، مما يسمح لك بتدمير جزيئات الأوزون التي تعترض طريقك لفترة طويلة.

إذا تم تدمير طبقة الأوزون ، فإن الزيادة في الأشعة فوق البنفسجية ستؤدي إلى سلسلة كارثية من التفاعلات البيولوجية مثل زيادة معدل الإصابة بالأمراض المعدية وسرطان الجلد. وعلاوة على ذلك، دعونا لا ننسى أن أهمية طبقة الأوزون للحياة على الأرض يعتبر أمرا حاسما في مواجهة تغير المناخ.

من ناحية أخرى ، ينتج عن إنتاج غازات الدفيئة (المنبعثة من سطح الأرض بفعل الإنسان بشكل أساسي) ما يسمى "الاحتباس الحراري"، سيؤدي إلى الاحتباس الحراري مع التغيرات الإقليمية في درجات الحرارة ، مما سيؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر نتيجة ، من بين عوامل أخرى ، للذوبان التدريجي للكتل الكبيرة من الجليد القطبي.

هذا مثل السمكة التي تلدغ ذيلها. كلما زادت كمية الإشعاع الشمسي الذي يؤثر على سطح الأرض ، زاد التأثير على درجات الحرارة. إذا أضفنا تأثيرات الاحتباس الحراري الناجم عن زيادة تأثير الاحتباس الحراري وارتفاع معدل حدوث الأشعة فوق البنفسجية من الشمس على الكتل الجليدية مثل القارة القطبية الجنوبية ، يمكننا أن نرى أن الأرض مغمورة في حالة يغذيها كل ذلك المحموم.

كما ترون ، طبقة الأوزون ذات أهمية حيوية للحياة على هذا الكوكب ، سواء بالنسبة للبشر أو للنباتات والحيوانات. يعتبر الحفاظ على طبقة الأوزون في حالة جيدة أولوية ، ولهذا ، يجب على الحكومات مواصلة العمل على حظر انبعاثات الغازات التي تدمر الأوزون.

المادة ذات الصلة:

استنفاد طبقة الأوزون في المناطق المأهولة بالسكان: تحليل شامل