ما هي طبقة الأوزون؟
هي طبقة من طبقات الغلاف الجوى، وسُميت بذلك لأنها تحتوى على غاز الأوزون وتتواجد فى طبقة الستراتوسفير .
يتكون غاز الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين مرتبطة ببعضها ويرمز إليها بالرمز الكيميائي (O3). ويتألف الأوزون من تفاعل المواد الكيميائية إلى جانب الطاقة المنبعثة من ضوء الشمس متمثلة في الأشعة فوق البنفسجية وفى طبقة الاستراتوسفير (إحدى طبقات الغلاف الجوى) يصطدم غاز الأكسجين - والذي يتكون بشكل طبيعي من جزيئات ذرتي أكسجين (O2) - بالأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس، وهذه الذرات تصبح حرة لكي تندمج مع أجسام أخرى، ويتكون غاز الأوزون عندما تتحد ذرة أكسجين واحدة (O) مع جزئي أكسجين (O2) ليكونوا (O3).
يقدر ارتفاع غاز الأوزون عن سطح الأرض بـ 30-50 كيلومتر، وسمكه يصل ما بين 2-8 كيلومتر.
ويمكن أن تتكون طبقة الأوزون في ارتفاع أقل من 30 كم ويتم ذلك عن طريق تفاعل المواد الكيميائية مثل:
الهيدروكربون وأكسيد النتريك إلى جانب ضوء الشمس بنفس الطريقة التي يتحد بها الأكسجين مع الطاقة المنبعثة من الشمس، ويكون هذا النوع من التفاعل بما يسمى "بسحابة الضباب والدخان" حيث تأتى هذه المواد الكيميائية من عادم السيارات لذلك نحن نرى هذه السحابة بأعيننا فوق سماء المدن، ومن أشهر الأمثلة على حدوث السحابة السوداء تلك التي انتشرت فى سماء "لندن" عام 1952 ونجم عنها خسائر فى الأرواح وصلت ما يقرب من أربعة آلاف شخصاً حيث ساد التعتيم على هذه المدينة لبضعة أيام لم يرى سكانها شمس النهار من كثافة هذا الضباب الدخانى. وكلما تكونت طبقة الأوزون على ارتفاع عالٍ كلما كان مفيداً، أما إذا تكونت على ارتفاعات منخفضة كلما كان ذلك خطيراً وضار بالإنسان والحيوان والنبات لأنها تسبب التسمم.
وعلى الرغم من وجود غاز الأوزون بعيداً عن الأرض فهو لا يسبب أي أذى مباشر لسكانها، على العكس تماماً بالنسبة للنباتات فيصل تأثيره إليها، حيث يمتص غاز الأوزون الطاقة الحرارية التي تنعكس من سطح الأرض وهذا يعنى أن الطاقة تظل قريبة من سطحها ولا يسمح لها بالنفاذ وهذا ما يمكن أن نسميه بظاهرة الاحتباس الحراري. أي أن غاز الأوزون هو غاز الصوبات الخضراء.
* أهمية طبقة الأوزون:
عندما تسقط دفقة من الاشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس , عير طبقة الاوزون فان طبقة الاوزون تمتصها
فتتفكك جزيئات الاوزون بسبب ذلك , وبعد ذلك تعيد الدفقة التالية من الاشعة فوق البنفسجية تشكيل الاوزون المفكك
وفق آليات بالغة التعقيد .. نتيجة لذلك , لا يصل الى سطح الارض الا كميات محدودة جدا من تلك الاشعة القاتلة السامة
للانسان والحيوان والنبات , بسبب تكرار عملية التفكيك واعادة تشكيل طبقة الاوزون
* هدم طبقة الأوزون (ثقب الأوزون):
هدم طبقة الأوزون أو تآكلها أو استنزافها أو ثقبها كلها مرادفات لما يحدث من دمار لهذا الطبقة الحامية للكرة الأرضية
وللكائنات التي تعيش على سطحها ..
كيف تتم عملية الهدم هذه؟
يتم تآكل طبقة الأوزون من خلال حدوث التفاعلات التالية:
1- تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتحطيم مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) مما يؤدى إلى انطلاق ذرة كلور نشطة.
2- تتفاعل ذرة الكلور النشطة مع جزيء من غاز الأوزون.
3- ينتج عن تفاعل ذرة الكلور مع جزيء الأوزون = جزيء أكسجين وأول أكسيد الكلورين.
4- تتفاعل ذرة أكسجين نشطة مع أول أكسيد الكلور حيث تنطلق ذرة كلور نشطة لتحطيم جزيء أوزون جديد وهكذا تتم الدورة.
لماذا تكوّن الثقب بالأوزون بالمناطق القطبية بالذات؟
تظهر المعلومات من الأقمار الصناعية انه يوجد اضمحلال في الأوزون حول الكرة الأرضية لكن بالأساس بالمناطق القطبية. سبب ذلك هو ان البرد الشديد السائد بهذه المناطق يؤدي الى تحسين عملية هدم الأوزون . لأن القطب الجنوبي أبرد من القطب الشمالي معظم الاصابة بطبقة الأوزون هي فوق القطب الجنوبي. مع قدوم الربيع يبدأ بالمنطقة القطبية تنقل كتل هواء باتجاه مركز الأرض وتركيز الأوزون المنخفض يؤثر تدريجيا على كل الغلاف الجوي.
* ما هي الأسباب الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون؟
1- أكاسيد النيتروجين، مثل أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين الذين ينطلقان من بعض أنواع الطائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.
2- ظاهرة الاحتباس الحراري
3- مركبات (الكلوروفلوروكربون) المستخدمة فى المكيفات وأجهزة التبريد فى أي مكان سواء فى المنازل أو السيارات، أو تلك المستخدمة فى تركيب العطور
والمبيدات الحشرية والأدوية .
4- الهالونات (Hallons) التي تستخدم فى مكافحة الحرائق ..
5- بروميد الميثيل (Methyl bromide) المستخدم كمبيد حشري لتعقيم المخزون من المحاصيل الزراعية ولتعقيم التربة الزراعية نفسها.
6- بعض المذيبات (Solvents) المستخدمة فى عمليات تنظيف الأجزاء الميكانيكية والدوائر الإلكترونية.
* الأضرار الناتجة عن تآكل طبقة الأوزون:
فلو نقص كمية الاوزون في غلافنا الجوي بمقدار 25% :
- ستدمر السلسلة الغاذئية في المحيطات
- وعلى اليابسة تكثر الحروق والطفرات واصابة العيون بالماء الزرقاء
- تنخفض المناعة عند اعداد كبيرة من بني البشر , وتكثر الاصابات بسرطانات الجلد خاصة عند اصحاب البشرة البيضاء
- تهترئ كل الاشياء خاصة الاثاث في المنازل
- يتباطأ التفاعل اليخضوري ف النباتات
- يبدأ تكون الاوزون بعد فترة عند سطح الارض بسبب تسرب الاشعة فوق البنفسجية , والاوزون عامل سام للكائنات الحية
مما سيؤدي الى انتشار عادة حمل المظلات و اسطوانات الاوكسجين
- وعدا كل ذلك سيزداد الطقس سوءا
ومن هنا نجد أهمية هذه الطبقة في استمرار الحياة على سطح اأرض , ولكن حتى لو توقفنا الان عن الحاق الضرر بهذه الطبقة , فلن نتمكن من استعادتها بشكل كامل قبل مئة سنة ..
هي طبقة من طبقات الغلاف الجوى، وسُميت بذلك لأنها تحتوى على غاز الأوزون وتتواجد فى طبقة الستراتوسفير .
يتكون غاز الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين مرتبطة ببعضها ويرمز إليها بالرمز الكيميائي (O3). ويتألف الأوزون من تفاعل المواد الكيميائية إلى جانب الطاقة المنبعثة من ضوء الشمس متمثلة في الأشعة فوق البنفسجية وفى طبقة الاستراتوسفير (إحدى طبقات الغلاف الجوى) يصطدم غاز الأكسجين - والذي يتكون بشكل طبيعي من جزيئات ذرتي أكسجين (O2) - بالأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس، وهذه الذرات تصبح حرة لكي تندمج مع أجسام أخرى، ويتكون غاز الأوزون عندما تتحد ذرة أكسجين واحدة (O) مع جزئي أكسجين (O2) ليكونوا (O3).
يقدر ارتفاع غاز الأوزون عن سطح الأرض بـ 30-50 كيلومتر، وسمكه يصل ما بين 2-8 كيلومتر.
ويمكن أن تتكون طبقة الأوزون في ارتفاع أقل من 30 كم ويتم ذلك عن طريق تفاعل المواد الكيميائية مثل:
الهيدروكربون وأكسيد النتريك إلى جانب ضوء الشمس بنفس الطريقة التي يتحد بها الأكسجين مع الطاقة المنبعثة من الشمس، ويكون هذا النوع من التفاعل بما يسمى "بسحابة الضباب والدخان" حيث تأتى هذه المواد الكيميائية من عادم السيارات لذلك نحن نرى هذه السحابة بأعيننا فوق سماء المدن، ومن أشهر الأمثلة على حدوث السحابة السوداء تلك التي انتشرت فى سماء "لندن" عام 1952 ونجم عنها خسائر فى الأرواح وصلت ما يقرب من أربعة آلاف شخصاً حيث ساد التعتيم على هذه المدينة لبضعة أيام لم يرى سكانها شمس النهار من كثافة هذا الضباب الدخانى. وكلما تكونت طبقة الأوزون على ارتفاع عالٍ كلما كان مفيداً، أما إذا تكونت على ارتفاعات منخفضة كلما كان ذلك خطيراً وضار بالإنسان والحيوان والنبات لأنها تسبب التسمم.
وعلى الرغم من وجود غاز الأوزون بعيداً عن الأرض فهو لا يسبب أي أذى مباشر لسكانها، على العكس تماماً بالنسبة للنباتات فيصل تأثيره إليها، حيث يمتص غاز الأوزون الطاقة الحرارية التي تنعكس من سطح الأرض وهذا يعنى أن الطاقة تظل قريبة من سطحها ولا يسمح لها بالنفاذ وهذا ما يمكن أن نسميه بظاهرة الاحتباس الحراري. أي أن غاز الأوزون هو غاز الصوبات الخضراء.
* أهمية طبقة الأوزون:
عندما تسقط دفقة من الاشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس , عير طبقة الاوزون فان طبقة الاوزون تمتصها
فتتفكك جزيئات الاوزون بسبب ذلك , وبعد ذلك تعيد الدفقة التالية من الاشعة فوق البنفسجية تشكيل الاوزون المفكك
وفق آليات بالغة التعقيد .. نتيجة لذلك , لا يصل الى سطح الارض الا كميات محدودة جدا من تلك الاشعة القاتلة السامة
للانسان والحيوان والنبات , بسبب تكرار عملية التفكيك واعادة تشكيل طبقة الاوزون
* هدم طبقة الأوزون (ثقب الأوزون):
هدم طبقة الأوزون أو تآكلها أو استنزافها أو ثقبها كلها مرادفات لما يحدث من دمار لهذا الطبقة الحامية للكرة الأرضية
وللكائنات التي تعيش على سطحها ..
كيف تتم عملية الهدم هذه؟
يتم تآكل طبقة الأوزون من خلال حدوث التفاعلات التالية:
1- تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتحطيم مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) مما يؤدى إلى انطلاق ذرة كلور نشطة.
2- تتفاعل ذرة الكلور النشطة مع جزيء من غاز الأوزون.
3- ينتج عن تفاعل ذرة الكلور مع جزيء الأوزون = جزيء أكسجين وأول أكسيد الكلورين.
4- تتفاعل ذرة أكسجين نشطة مع أول أكسيد الكلور حيث تنطلق ذرة كلور نشطة لتحطيم جزيء أوزون جديد وهكذا تتم الدورة.
لماذا تكوّن الثقب بالأوزون بالمناطق القطبية بالذات؟
تظهر المعلومات من الأقمار الصناعية انه يوجد اضمحلال في الأوزون حول الكرة الأرضية لكن بالأساس بالمناطق القطبية. سبب ذلك هو ان البرد الشديد السائد بهذه المناطق يؤدي الى تحسين عملية هدم الأوزون . لأن القطب الجنوبي أبرد من القطب الشمالي معظم الاصابة بطبقة الأوزون هي فوق القطب الجنوبي. مع قدوم الربيع يبدأ بالمنطقة القطبية تنقل كتل هواء باتجاه مركز الأرض وتركيز الأوزون المنخفض يؤثر تدريجيا على كل الغلاف الجوي.
* ما هي الأسباب الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون؟
1- أكاسيد النيتروجين، مثل أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين الذين ينطلقان من بعض أنواع الطائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.
2- ظاهرة الاحتباس الحراري
3- مركبات (الكلوروفلوروكربون) المستخدمة فى المكيفات وأجهزة التبريد فى أي مكان سواء فى المنازل أو السيارات، أو تلك المستخدمة فى تركيب العطور
والمبيدات الحشرية والأدوية .
4- الهالونات (Hallons) التي تستخدم فى مكافحة الحرائق ..
5- بروميد الميثيل (Methyl bromide) المستخدم كمبيد حشري لتعقيم المخزون من المحاصيل الزراعية ولتعقيم التربة الزراعية نفسها.
6- بعض المذيبات (Solvents) المستخدمة فى عمليات تنظيف الأجزاء الميكانيكية والدوائر الإلكترونية.
* الأضرار الناتجة عن تآكل طبقة الأوزون:
فلو نقص كمية الاوزون في غلافنا الجوي بمقدار 25% :
- ستدمر السلسلة الغاذئية في المحيطات
- وعلى اليابسة تكثر الحروق والطفرات واصابة العيون بالماء الزرقاء
- تنخفض المناعة عند اعداد كبيرة من بني البشر , وتكثر الاصابات بسرطانات الجلد خاصة عند اصحاب البشرة البيضاء
- تهترئ كل الاشياء خاصة الاثاث في المنازل
- يتباطأ التفاعل اليخضوري ف النباتات
- يبدأ تكون الاوزون بعد فترة عند سطح الارض بسبب تسرب الاشعة فوق البنفسجية , والاوزون عامل سام للكائنات الحية
مما سيؤدي الى انتشار عادة حمل المظلات و اسطوانات الاوكسجين
- وعدا كل ذلك سيزداد الطقس سوءا
ومن هنا نجد أهمية هذه الطبقة في استمرار الحياة على سطح اأرض , ولكن حتى لو توقفنا الان عن الحاق الضرر بهذه الطبقة , فلن نتمكن من استعادتها بشكل كامل قبل مئة سنة ..
عفوا
