ما هي خصائص طبقة الأوزون؟، يعتبر الأوزون هو أحد الغازات لتي تتواجد طبيعياً في الغلاف الجوي لكوكب الأرض.
ويلعب دوراً هاماً في بقاء الحياة على كوكبنا، فهيا نتعرف معاً خلال السطور التالية عبر موقع مقال mqaall.com ما هو الأوزون وما هي أهميته؟
ما هي خصائص طبقة الأوزون؟
- طبقة الأوزون طبقة هامة جداً من طبقات الغلاف الجوي ولها أهمية كبري في حماية الأرض من الأشعة الفوق بنفسجية.
- يتكون الغلاف الجوي من طبقات وطبقة التروبوسفير Troposphere وهي الطبقة الأقرب لسطح الكرة الأرضية ويتواجد بها الأوزون بنسبة تصل إلى 10%.
- أما باقي الأوزون وهو نسبة 90% يتواجد في طبقة الاستراتوسفير Stratosphere والتي تبعد عن سطح الأرض بحوالي 10 إلى 16كيلومنر.
- يتكون الأوزون من 3 ذرات من الأكسجين ويرمز له بالرمز O3 ويتميز بأنه ذو رائحة قوية ونفاذة وذلك حتى أن وجد بكميات قليلة.
- استطاع بعض العلماء تصنيع الأوزون معملياً وذلك في الخمسينيات بالقرن الثامن عشر.
- وعندما قام العلماء بقياس نسبة الأوزون بطبقات الغلاف الجوي وذلك بواسطة أجهزة قياس متخصصة، وجدوا أنه يتغير نسبته تبعاً للعديد من العوامل.
- من ضمن العوامل المؤثرة على الأوزون في طبقات الغلاف الجوي هي تغير مسار الرياح وكذلك تغيرات الأنشطة الشمسية. كما أن الدورة الشمسية تؤثر أيضاً في نسبة الأوزون.
ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: معلومات وأسرار عن فوائد طبقة الأوزون للحياة
نشأة طبقة الأوزون
- نشأ غاز الأوزون نتيجة لعملية البناء الضوئي التي يقوم بها الطحالب الخضراء المزرقة Blue-green algae.
- ينتج عن عملية البناء الضوئي غاز الأكسجين وتستخدم الطحالب في البناء الضوئي جزيئات الماء H2O وغاز ثاني أكسيد الكربون
- يتصاعد غاز الأكسجين زيارتكم بكميات كبيرة في طبقات الغلاف الجوي.
- وفي طبقات الغلاف الجوي يتفكك غاز الأكسجين إلى ذرتين O منفصلتين.
- وبعدها تتحد بعض الذرات المتفككة مع التي لم تتفكك مكونة غاز O3 المعروف بالأوزون.
أهمية طبقة الأوزون
- طبقة الأوزون هي الطبقة الحامية للكرة الأرضية والتي تجعل الحياة مستمرة عليها.
- الأوزون يحمي الأرض من الأشعة الفوق بنفسجية المنبعثة من الشمس والتي تكون ضارة جداً على جميع الكائنات الحية.
- فتقوم طبقة الأوزون بدور الواقي لسطح الأرض.
- الأوزون يحمي من الإصابة بسرطان الجلد والذي يتسبب فيه الأشعة الضارة.
- الأوزون يحمي العيون من بعض الأضرار التي قد تحدث نتيجة هذه الأشعة فوق البنفسجية مثل إعتام عدسة العين.
- النباتات لا يمكن أن تعيش مع الأشعة الفوق بنفسجية التي يحجبها الأوزون.
- كما أن الأشعة الفوق بنفسجية عمل على تدمير DNA للحيوانات ولولا الأوزون لماتت جميع الحيوانات.
- باختصار شديد لولا وجود طبقة الأوزون لما كانت هناك أي حياة وتتدمر جميع الكائنات الحية والنباتات على سطح الأرض.
ولا تتردد في زيارة مقالنا عن: وظيفة الأشعة فوق البنفسجية والحمراء في تكوين طبقات الأوزون
كيف يقاس نسبة الأوزون؟
- مقياس طيف دوبسون: وهو جهاز ضخم يصل وزنه إلى 40 كيلوجرام.
- تعتمد طريقة القياس فيه على دراسة الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية.
- ونظراً لوجود الغبار وبعض الرياح فقد يتسبب في وجود بعض الأخطاء في القياس.
- ولتفادي هذا الخطأ الذي يمكن أن يحدث أثناء القياس فاعتمد مقياس دوبسون على قياس زوج من الأطوال الموجية.
- جهاز مطياف بريور: وهو جهاز يقيس نسبة الأوزون بشكل دقيق ويعتبر أدق من جهاز مقياس دوبسون.
- حيث يعتمد جهاز مطياف بريور على قياس نسبة غاز ثاني أكسيد الكبريت SO2 والذي يمكن أن يتداخل مع غاز الأوزون.
- وبقياس نسبة ثاني أكسيد الكبريت نستطيع معرفة نسبة الأوزون وذلك عن طريق فصل أطوال الأمواج للأشعة الفوق بنفسجية.
- وهناك الكثير من الدول التي تعتمد على جهاز مطياف بريور بدلا من مقياس دوبسون مثل كندا.
- المرشحات الضوئية: المرشحات تعتمد في قياسها على الأطوال الموجية للأشعة الفوق بنفسجية.
- وهذه الطريقة إلى جانب أنها تقيس نسبة الأوزون فهي أيضاً تمكننا من معرفة بعض الخصائص للأشعة الفوق بنفسجية.
- وتعتبر هذه المرشحات من أسهل وأرخص طرق القياس مقارنة بالطريقتين السابقتين.
- الأقمار الصناعية: يمكن استخدام هذه الأقمار عن طريق أجهزة الاستشعار الموجودة بها والتي تستطيع قياس تركيز غاز الأوزون.
- ويتم القياس عن طريق تحديد كمية الأشعة الفوق بنفسجية.
- التي تنعكس إلى الفضاء بعد اصطدامها بالغلاف الجوي، مما يعطينا مؤشرا واضحا بنسبة الأوزون بالغلاف الجوي.
ثقب الأوزون
- ثقب الأوزون يعرف باسم Ozone hole وهو عبارة عن استنزاف شديد يحدث لطبقة الأوزون.
- هذا الاستنزاف لطبقة الأوزون يكون في منطقة القطب الجنوبي ويحدث هذا نتيجة الممارسات البشرية الخاطئة.
- هذه الممارسات ينتج عنها مواد كيميائية ضارة تحتوي على ذرات البروم والكلور.
- تتحد هذه المواد الكيميائية الضارة مع بعضها البعض خلال تفاعلات تؤدي لتدمير غاز الأوزون الموجود بالغلاف الجوي.
أضرار ثقب الأوزون
- هذه الأضرار تتجسد في وصول الأشعة فوق البنفسجية لسطح الكرة الأرضية مما يضر بجميع الكائنات الحية.
- كما يؤثر أيضاً في الدورات البيوجيوكيميائية، كما أن له أضرار أيضاً على المواد البلاستيكية.
- وكما ذكرنا من قبل فهو يؤدي للإصابة ببعض الأمراض مثل سرطان الجلد وحروق الشمس، نقص المناعة، إعتام عدسة العين.
بروتوكول مونتريال لحماية طبقة الأوزون
- استنزاف الأوزون لم يظل قاصراً علي القطب الجنوبي بل ظهر في أماكن أخري مثل القطب الشمالي.
- بدأت الدول تبحث عن حل لإيقاف استنزاف طبقة الأوزون وحمايتها بأي طريقة.
- فقام أكثر من 70 دولة في العالم على توقيع بروتوكول مونتريال وذلك عام 1986.
- ألزم هذا البروتوكول جميع الدول الموقعة بتخفيض إنتاجها للمواد التي تعتبر خطرة على غاز الأوزون.
- من المركبات الضارة وتشكل خطرا جسيما على طبقة الأوزون هي مركبات الكلوروفلوروكربون.
- وبالفعل تم تقليل إنتاج هذه المركبات بنسبة 20% عام 1993، وزاد ليصل إلى نسبة 50% في عام 1998.
- وكان لهذا الاتفاق أثره في تقليل تركيز المواد الضارة بطبقة الأوزون.
- وهناك بعض التوقعات أن طبقة الأوزون في مناطق خطوط العرض الوسطي سوف تصبح على ما يرام عام 2050.
- وسوف تتعافى طبقة الأوزون المتواجدة في المناطق القطبية عام 2065.
- ويعتبر اتفاق مونتريال اتفاقاً تاريخياً بل الأول من نوعه الذي تعامل مع حل مشكلة بيئية عالمية بعد تحديد أسبابها والعمل على تلافيها.
اقرأ أيضأ: هل ثقب الأوزون ظاهرة تعانى منها الكرة الأرضية؟
