دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
با لایه اوزون بیشتر آشنا شویم!
لایه اوزون یا اُزونسپهر قسمتی از استراتوسفر است که حاوی گاز طبیعی اوزون O3 است. اوزون توانایی جالب توجهی در جذب برخی از فرکانس های اشعه فرابنفش دارد.
لایه اوزون زیاد چگال نیست. اگر آن را در تروپوسفر متراکم شود ضخامت آن تنها در حد چند میلیمتر میشود. اوزون در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها بوسیله نور فرابنفش بوجود میآید.
اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب میشود و اوزون را بوجود میآورند. مولکول اوزون ناپایدار است و هنگامی که نور فرابنفش به آن برخورد میکند به یک مولکول اکسیژن و یک اکسیژن اتمی شکسته میشود. به این فرآیند مداوم واکنش زنجیرهای اوزون اکسیژن نامیده میشود. بدین ترتیب لایه اوزون در استراتوسفر بوجود میآید.
فواید لایه اوزون
خورشید تنها ستاره منظومه شمسى مىباشد که زمین به دور آن مىچرخند و از انرژى آن استفاده مىکند. پرتوهاى فرابنفش خورشید داراى طول موج کوتاه و دارای انرژى زیادی هستند که براى تمام موجودات زنده خطرناک مىباشند و یکی از اثرات آن بر انسان سرطان پوست یا آفتاب سوختگى است. خوشبختانه زمین در برابر این پرتوى خطرناک، محافظى بنام لایه اوزون دارد که از ورود پرتوهاى خطرناک به سطح زمین جلوگیرى مىکند.
هنگامى که پرتوهاى فوق بنفش به مولکولهای اوزون برخورد مىکنند، پرتوهاى فوق بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مىدهند و به پرتوهاى فرو سرخ تبدیل مىشوند، و از طرفی دیگر بر اثر این برخورد، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن تبدیل مىشود و با تابش مجدد نور خورشید، مولکول اوزون دوباره پدیدار مىشود.
مولکول هاى اوزون هرچند که براى ما مفید هستند اما وجود آنها در لایه تروپوسفر (لایهاى که ما در آن زندگى مىکنیم) بسیار خطرناک مىباشند. نیتروژنهاى پراکسید خارج شده از اگزوز موتورهاى دیزلى بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایى) با مولکولهاى اکسیژن واکنش مىدهند و مولکولهاى اوزون را پدیدار مىکنند. چون در مولکولهاى اوزون اتمهاى اکسیژن فعال (رادیکالى) وجود دارد، تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسى مىشود.
اثرات لایه اوزون بر آب و هوا
گرمایش زمین افزایش نظاممند گرمای زمین است که عمدتاً ناشی از گازهای گلخانهای است. ازون یک گاز گلخانهای است و در آب وهوای کرهٔ زمین نقش دارد. افزایش گازهای گلخانهای مانند کربن دیاکسید ممکناست بر چگونگی بهبود لایهٔ ازون در سالهای آینده اثر بگذارد.موادی که غلظت ازون را کاهش میدهند، گازهای گلخانهای هستند. از آنجا که اچسیافسیها نیز گازهای گلخانهای هستند، میتوانند میزان مواد کاهشدهندهٔ اوزون را افزایشدهند.
در حالی که بسیاری از نقاط جهان گرم شدهاست، بخشهایی از نیمکرهٔ جنوبی سرسختانه سرد ماندهاند و دلیل آن شکاف لایهٔ ازون در آن بخشها است. زیرا ازون یک گاز گلخانهای است.پژوهشهای تازه نشان میدهد که تلاشهای انجامشده توسط دانشمندان و طرفداران محیط زیست برای پوشش بیشتر ازون میتواند موجب گرمشدن سراسر نیمکرهٔ جنوبی بشود. گرمایش زمین در درجهٔ نخست از وجود مقدار زیادی کربن در اتمسفر است که در هنگام استفاده از زغال سنگ، گاز، نفت و سوخت برای تولید برق و حرکتکردن خودروها ایجاد میشوند، بهوجود میآید.
این گازها مانند یک روکش سراسر سیاره پراکنده میشوند و گرمای خورشید را میگیرند. سیافسیها نیز که دارای کربن هستند، موجب کاهش ازون میشوند؛ بنابراین، کاهش ازون و گرمایش زمین به یکدیگر مرتبط هستند. سیافسیها ممکن است تا مدت زمان طولانی در هواکره باقی بمانند و گرمایش زمین را تحت تأثیر قرار دهند. بنا به گزارش آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا، ازون تا سال ۲۰۵۰ به سطح معمولی و طبیعی خود باز خواهد گشت. در حالی که این گزارش خوبی است، اما بر میزان گرمایش زمین خواهد افزود. ازون به این خاطر که یک گاز گلخانهای است، میتواند در بهدام انداختن گرما در استراتوسفر کمک کند و درجهٔ گرمای زمین را تحت تأثیر قرار دهد. کاهش ازون به سرمایش زمین کمک میکند و آبوهوا را به میزان قابلتوجهی تغییر میدهد.
مهمترین عوامل تخریب لایه اوزون
۱) سی اف سی ها (کلروفلوروکربنها)
در صنایع سرماساز (یخچال و فریزرهای خانگی و صنعتی، آب سردکنها و…) تهویه مطبوع و کولر خودروها و صنایع اسفنجسازی به عنوان عامل پف دهنده و اسپریها استفاده میشوند. در حال حاضر دو جایگزین آزمایشی برای cfcها به نام هیدروفلوروکربنها (HFC) و هیدروکلروفلوروکربن (HCFC) در نظر گرفته شدهاند که در حال حاضر تحت بررسی میباشند.
۲) هالونها
هالونها مواد اطفاء حریق میباشند که در کپسولهای دستی آتشنشانی و سیستمهای ثابت در مکانهای حساس استفاده میشوند. هالونها که حاوی برم هستند، برای تخریب لایه ازن نه تنها دست کمی از گازهای کلردار ندارند بلکه از کلر به مراتب مؤثرتر بوده و سالها در جو زمین باقی میمانند.
۳) حلالها
عمدتاً تحت عنوان پاککننده و چربیزدا در صنایع مختلف فلزی، الکترونیک (برای پاک کردن بردهای الکترونیک) و صنایع خشکشویی کاربرد دارند که از جمله میتوان به متیل کلروفرم (تریکلرواتان) و تتراکلرید کربن اشاره نمود.
۴) متیل بروماید
در بخش کشاورزی از این ماده به عنوان آفتکش و ضدعفونی کننده استفاده میشود.
۵) گازهای گلخانهای
افزایش مقدار گازهای گلخانهای در جو یعنی هرچه نازکتر شدن لایه اوزون بهطورکلی بیشترین حجم گازهای گلخانهای را بخار آب، دیاکسید نیتروژن، دیاکسیدکربن و متان تشکیل میدهد.
۶) گرمایش جهانی
دانشمندان هشدار دادهاند پدیده گرم شدن زمین میتواند تلاشها برای ترمیم حفره اوزون را که قرار است تا سال ۲۰۵۰ انجام گیرد، حدود ۳۰سال به تعویق میاندازد.
ضرورت حفاظت از لایه اوزون
اگر لایه اوزون از بین برود، زندگی از کره زمین نابود می شود. با از بین رفتن این لایه حیاتی نسل بشری، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض می شود. در حال حاضر که این لایه آسیب دیده است، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین میرسد شدت یافته و این مسئله باعث ایجاد سرطان های پوست، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و همچنین ایجاد آب مروارید شده است. علاوه بر آن به علت آسیب دیدن لایه اوزون کل نظام زیست محیطی (اکوسیستم) در سراسر پهنه گیتی دچار ناهماهنگی و عدم توازن جدی و فزاینده شده است.
کارهای حفاظتی در برابر لایه اوزون
کارهای حفاظتی در برابر تابش فرابنفش خورشید، که مردم بایستی انجام دهند عبارتند از:
- استفاده از عینکهای آفتابی ضد اشعه B-UV به خصوص برای کسانی که به جهت شغلی مجبورند مدت زیادی را در تماس با تابش خورشید باشند.
- استفاده از کلاههای لبه دار بزرگ جهت محافظت از پوست صورت و گردن در برابر تابش
- استفاده از پوشش کامل به خصوص دستها در برابر تابش
- بیشترین شدت تابش UV-B در اواسط روزهای (۱۱ صبح الی ۱۴) فصل تابستان به سطح زمین میرسد، لذا بهتر است در این ساعات کمتر در معرض تابش قرار بگیریم.
