ما هي طبقة الأوزون من المعروف أن طبقة الأوزون هي السبب الرئيسي لاستمرار الحياة على سطح الأرض.
إنه يوفر لنا حاجزًا يحمينا من الإشاعات الفضائية الضارة، وبالتالي فإنه يلعب دورًا مهمًا في بقاء البشرية على كوكب الأرض.في مقالنا في مقال سنتحدث عن مكونات طبقة الأوزون.
انفتاح طبقة الأوزون
- في عام 1785، أجرى الفيزيائي الهولندي مارتينوس فان ماروم مهرجانًا للتجارب وقاد الأبحاث، بما في ذلك الإطلاق الكهربائي فوق الماء.
- في هذا الوقت، لاحظ رائحة غير مألوفة، عزاها إلى التفاعلات الكهربائية.
- واصل البحث والتجربة حتى وصل إلى النقطة التي بدأ فيها بفهم واكتشاف الأوزون ومكوناته، ووصل أخيرًا إلى سر الأوزون.
- طبقة الأوزون هي إحدى الطبقات المناخية للأرض، وتقع بشكل أساسي في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير.
- وطبقة مهمة تحمي الأرض من الكثير من الأشعة الساطعة الخطرة، فنحصل على قطعة صغيرة
- سرعان ما وجد الباحثان فابري وهنري هذا الفصل في عام 1913.
- أضاف الباحث جوردون دوبسون مزيدًا من المعلومات إلى هذا من خلال تصور أداة لقياسها وإجراء دراسة شاملة لهذا المستوى المستخدم اليوم.
- يتم تقييم هذه الطبقة بجهاز دوبسون لمدح جهود هذه الطبقة للباحث وتقرير وزن الأوزون بطول الطول.
ولا تفوت قراءة مقالنا: معلومات وأسرار عن فوائد طبقة الأوزون للحياة
مما تتكون طبقة الأوزون؟
أجزاء من طبقة الأوزون تتكون طبقة الأوزون بشكل أساسي من:
- طبقة سميكة من الأوزون، وهو غاز أزرق هو بالأصل أكسجين، لكن ضوء الشمس الساطع يغير خصائصه لأنه لا يوجد ما يحميها أو يحتويها، فيتحول إلى بنية مختلفة، ويسمى الأوزون.
المكونات الكيميائية لطبقة الأوزون
- الأوزون (O3) هو أكسجين (ملكية خاصة) مما يعني أنه يحتوي على قطعة اصطناعية مشابهة للأكسجين (O2) ولكن مع بنية جوهرة بديلة.
- يشكل الأكسجين الغازي 21٪ من البيئة، أما بالنسبة للأوزون، فهو يتكون من الأكسجين في التفاعل العكسي.
- يتكون الأوزون عندما تكسر العصابات اللامعة الرابطة التساهمية المزدوجة في جزيء الأكسجين.
- ينتج عن هذا وجود ذرتين ديناميكيتين من الأكسجين، وكل ذرة أكسجين ديناميكية تتحد مع ذرة أكسجين (O2)، مما يؤدي إلى تكوين جسيم الأوزون (O3).
- تشكل طبقة الأوزون “درعًا” دقيقًا في الغلاف الجوي العلوي حيث يوجد أعلى مستوى مركزي للأوزون.
- تمتص هذه الطبقة الإشعاع الساطع وتمنع جزء كبير منه من الوصول إلى الأرض، وهو أمر مهم للكائنات الحية على الأرض.
- يمكن أن تسبب هذه الحزم أمراضًا جلدية.
- في عام 1973، اكتشف المحلل ماريو مولينا من جامعة كاليفورنيا في إيرفين أن المواد الاصطناعية كانت تستخدم في تبريد الثلاجات، وكذلك المواد المستخدمة في رشاشات الضباب والرغوة.
- يمكن أن تدمر طبقة الأوزون في المناخات العليا.
- وهي تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية ويشار إليها بالحرفين CFC، ومن الناحية المالية تُعرف باسم “الفريون”.
- تم تأكيد تحذيرات مولينا في عام 1985، عندما لاحظت مجموعة من الباحثين البريطانيين انخفاضًا حادًا في تركيز الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية.
- هذا الانخفاض في سماكة الأوزون ليس ثقبًا حقيقيًا في طبقة الأوزون، ولكنه عيب في طبقة الأوزون فوق هذه المنطقة البيئية الهشة.
- على مدار العامين التاليين، وبعد محاولتين في القارة القطبية الجنوبية، تمكنت سوزان سولومون، أستاذة علوم الهواء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، من جمع أدلة كافية لتحديد المسؤول عن هذا الضرر الذي لحق بطبقة الأوزون: مركبات الكربون الكلورية فلورية .
ولا تتردد في زيارة مقالنا حول: وظيفة الأشعة فوق البنفسجية والحمراء في تكوين طبقة الأوزون
الخصائص الفيزيائية لهيكل الأوزون
- الأوزون هو غاز شاحب أو أزرق فاتح (أزرق في حالة السوائل)، قابل للذوبان في الماء إلى حد ما وأكثر قابلية للذوبان في المذيبات غير القطبية الخاملة.
- مثل رابع كلوريد الكربون أو مركبات الكربون الفلورية، حيث تشكل بنية زرقاء، عند 161 كلفن (−112 درجة مئوية، −170 درجة فهرنهايت) فإنها تتصلب لتكوين سائل أزرق شاحب.
- من الخطر السماح لهذا السائل بالتسخين إلى الحد الأقصى لأن كل من بخار الأوزون المركز والأوزون السائل يمكن أن ينفجر عند درجات حرارة أقل من 80 كلفن (−193.2 درجة مئوية، −315.7 درجة فهرنهايت).
- يحيط بغاز الأوزون لون أرجواني داكن قوي (في الحالة القوية).
- يمكن لعدد كبير من الناس تمييز 0.01 ميكرولتر / مول من الأوزون في الهواء لأنه يحتوي على رائحة نفاذة تشبه الكلور.
- التعرض من 0.1 إلى 1 ميكرومول / مول يسبب الصداع النصفي، واستهلاك العيون، وضيق التنفس.
- حتى التقارب المنخفض للأوزون في الهواء أمر مروع للغاية للمواد الطبيعية مثل البلاستيك والبلاستيك وأنسجة الرئة.
- للأوزون خصائص مضادة للمغناطيسية، مما يعني أن إلكتروناته ستلتصق ببعضها البعض بالتأكيد.
- ومن المثير للاهتمام أن غاز O2 مغنطيسي حديدي، مما يعني أنه يحتوي على إلكترونين غير متزاوجين.
مكان الأوزون
- يتم تتبع الأوزون بشكل طبيعي في الستراتوسفير، ويرتبط وجوده بتطور التعاون بين الأكسجين دون الذري والنووي.
- يبقى الأوزون النشط لفترة قصيرة، وعندها يتفكك في ضوء النهار إلى جزيء أكسجين.
- ثم يتراكم، وفي النهاية ننتهي بالهيكل الذي يبقى عادة على طبقة الأوزون في الستراتوسفير.
- وهايا سريعة في تكوينها وتسرع في اضمحلالها.
توزيع طبقة الأوزون
- تغطي طبقة الأوزون الكرة الأرضية بأكملها، لكنها ليست بنفس السماكة في غلاف الأرض هذا.
- الأقل حظًا منهم، لذلك تكون أشعة الشمس الساطعة أكثر وضوحًا هناك، في المنطقة الأقل سمكًا.
- يتفاوت هذا التساقط موسمياً، حيث يتناقص في الخريف ثم يزداد تدريجياً حتى يصل إلى أقصى سمك له في الربيع.
- يتأرجح توزيعه بين القطبين، حيث أنه أكثر سمكًا في القطب الشمالي، وتتغير هذه الأرقام مع اختلاف الفصول، لذلك بين مارس وأبريل يزداد بشكل أساسي في القطب الشمالي منه في الجنوب، بينما يتناقص هذا الاختلاف بشكل واضح.
- يزيد سمك الأوزون في أنتاركتيكا بين سبتمبر وأكتوبر.
دورة برور-دوبسون
- مع الأخذ في الاعتبار الأساس المنطقي لتطور طبقة الأوزون، وهي أشعة ساطعة، يجب أن تكون أكثر سمكًا عند خط الاستواء، نظرًا لحقيقة أن الشمس متعامدة معها، وأقل عند القطبين، كما تتمدد أيضًا في منتصف السنة ونقصها في الشتاء.
- هناك العديد من العوامل المعقدة التي تدخل في دوران الأوزون، وأهمها تطور الرياح في الستراتوسفير، والمعروفة بدورة بروير- دوبسون.
- تتشكل هذه الدورة من خلال الاختلاف في مستوى طبقة الأوزون من منطقة على الأرض إلى أخرى، لأنها تقع في أبعد نقطة عن خط الاستواء.
- بعد ذلك تبدأ في التناقص تدريجياً مع المسافة منه شمالاً أو جنوباً، ويتضح أن هذه الدورة تتأثر بخصوصية انفتاح الأوزون.
اقرأ أيضًا: هل ثقب الأوزون ظاهرة ابتليت بها العالم؟
لقد وصلنا إلى نهاية مقالنا حول ماهية طبقة الأوزون، ما هي مكونات طبقة الأوزون، فهي طبقة مهمة جدًا على كوكب الأرض.
خلصنا في مقالنا إلى أنه في حالة غياب طبقة الأوزون فهذا يدل على غياب الحياة على الكوكب، لذلك من الضروري فهم أهمية طبقة الأوزون والحفاظ عليها.