طبقة الأوزون هي طبقة رقيقة من غاز O 3 التي تغلف الأرض بشكل طبيعي وتقع في طبقة الستراتوسفير (حوالي 20-30 كم فوق سطح الأرض).
على الرغم من أن تركيز الأوزون صغير جدًا ، إلا أنه مهم جدًا كممتص للأشعة فوق البنفسجية الضارة بالكائنات الحية على الأرض.
هذه الطبقة رقيقة جدًا ، إذا حاولت ضغطها بضغط الهواء عند مستوى سطح البحر ، فإن طبقة الأوزون لا يتجاوز سمكها 3 مم. ممتع أليس كذلك؟
كيف تتكون طبقة الأوزون؟
لقد حدثت أحداث تشكل طبقة الأوزون منذ ملايين السنين. يتطلب هذا الحدث في الواقع مساعدة الأشعة فوق البنفسجية التي تضرب جزيء الأكسجين.
يسمى رد الفعل على تكوين طبقة الأوزون تفاعل تشابمان. ردود الفعل التي تحدث هي:
- O 2 + UV → O + O
- O + O 2 → O 3
- O 3 + UV → O 2 + O
- O + O 3 → O 2 + O 2
من هذا التفاعل ، يمكن ملاحظة أنه لا يتم فقد O 3 وأن هناك توازنًا بين تكوين الأوزون وانهياره.
الأشعة فوق البنفسجية
ينقسم ضوء الشمس الذي يدخل الأرض إلى ضوء مرئي (400-700 نانومتر) ، وضوء الأشعة تحت الحمراء (> 700 نانومتر) ، وضوء فوق بنفسجي (<400 نانومتر).
تنقسم الأشعة فوق البنفسجية نفسها إلى ثلاثة أنواع ، وهي UVA و UVB و UVC.
يبلغ طول موجة UVA 320-400 نانومتر ويمكنها بسهولة اختراق طبقة الأوزون الرقيقة. هذا النوع من الأشعة فوق البنفسجية ليس بهذه الخطورة ولكن لا يزال من المحتمل أن يتسبب في تلف الجلد أو الشيخوخة الذاتية أو سرطان الجلد.
وفي الوقت نفسه ، لا تستطيع الأشعة فوق البنفسجية (270-320 نانومتر) اختراق غطاء الأرض بسهولة. بحيث لا يزال بإمكان بعض الأشعة فوق البنفسجية المتوسطة اختراق سطح الأرض والوصول إليه.
الأشعة فوق البنفسجية ضارة بالجلد وهي السبب الرئيسي لحروق الشمس.
وفي الوقت نفسه ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية (150-300 نانومتر) خطيرة جدًا على الكائنات الحية ، ولكن يمكن امتصاص كل هذا الأشعة فوق البنفسجية بحيث لا يمكنها اختراق طبقة الأوزون الرقيقة.
اقرأ أيضًا: سرينيفاسا رامانوجان: تغيير الخريطة الرياضية للداخل الهنديلذلك ، لا تصيبنا كل أشعة الشمس فوق البنفسجية مباشرة. بعضها عالق في طبقة الأوزون ، والبعض الآخر يضرب بشرتنا بقوة معقولة. هذا لأن أرضنا بها طبقة أوزون.
ومع ذلك ، تحتاج حالة طبقة الأوزون الآن إلى الاهتمام ، فقد تناقصت كثيرًا بحيث أصبح التركيز أصغر.
يمكنك مراقبة حالة طبقة الأوزون على الأرض على موقع ناسا على الإنترنت.
استنفاد طبقة الأوزون
يمكن أن تتلف طبقة الأوزون بسبب العدد الكبير من الجذور الحرة في الغلاف الجوي مثل أكسيد النيتريك (NO) وأكسيد النيتريك (N 2 O) والهيدروكسيل (OH) والكلور (Cl) والبرومين (Br).
سوف تتفاعل هذه الجذور الحرة مع الأكسجين وتشكل جزيئات أكثر استقرارًا.
نتيجة لذلك ، يمكن للأوزون تكوين كمية أقل من الأكسجين من خلال الأشعة فوق البنفسجية. كل من هذه الجذور الحرة قادرة على تدمير أكثر من 100000 جزيء أوزون. خطير جدا ، صحيح؟
في عام 2009 ، أصبح أكسيد النيتروز أكبر مادة مستنفدة للأوزون سببها الأنشطة البشرية.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام المواد الكيميائية الكلوروفلوروكربونية ، التي تستخدم عادة كوسائط تبريد لغازات دفع رذاذ الهباء الجوي ، يعد أيضًا أمرًا خطيرًا. إذا تم إطلاق مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي ، فسوف تتحلل بفعل أشعة الشمس بحيث تطلق ذرات الكلور.
تستغرق مركبات الكربون الكلورية فلورية حوالي 5 سنوات للوصول إلى الغلاف الجوي ، ولكن عندما تصل إلى الغلاف الجوي ، يمكن أن تدوم مركبات الكربون الكلورية فلورية لحوالي 40 إلى 150 عامًا.
انخفضت طبقة الأوزون بنسبة 4٪ منذ عام 1970. ويمكن أن يكون لاستنفاد طبقة الأوزون تأثيرات مثل:
- زيادة سرطان الجلد
- زيادة إعتام عدسة العين
- كانت الشمس تسخن
- إتلاف بعض المحاصيل الغذائية
- يؤثر على حياة العوالق
- زيادة ثاني أكسيد الكربون
الجهود المبذولة
في عام 1987 ، تم التوقيع على بروتوكول مونتريال ، اتفاقية حماية طبقة الأوزون.
اقرأ أيضًا: لماذا السماء مظلمة في الليل؟في الواقع ، بدأ استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية بالتوقف في عام 1995 في البلدان المتقدمة. وفي الوقت نفسه ، في البلدان النامية في عام 2010. بالإضافة إلى ذلك ، توقف استخدام مبيدات بروميد الميثيل تدريجياً في عام 1995.
مرجع:
- العدوى في طبقة الأوزون - يوهانس سوريا
- طبقة الأوزون
- هل يمكن لثقب طبقة الأوزون أن يغلق من تلقاء نفسه ، حقًا؟