ما هي طبقة الاوزون وما دورها

تحجب طبقة الاوزون بشكل فعال جميع الإشعاعات الشمسية تقريبًا ذات الأطوال الموجية التي تقل عن 290 نانومترًا من الوصول إلى سطح الأرض، بما في ذلك أنواع معينة من الأشعة فوق البنفسجية وأشكال أخرى من الإشعاع التي يمكن أن تصيب أو تقتل معظم الكائنات الحية.

طبقة الاوزون

تم تعريف طبقة الأوزون على إنها  منطقة من الغلاف الجوي العلوي، بين 15 و 35 كيلومترًا (9 و 22 ميلًا) فوق سطح الأرض، وتحتوي على تركيزات عالية نسبيًا من جزيئات الاوزون (O3).

مكونات طبقة الاوزون

في خطوط العرض الوسطى، تحدث ذروة تركيزات الاوزون على ارتفاعات من 20 إلى 25 كم (حوالي 12 إلى 16 ميلاً).

تم العثور على تركيزات الذروة على ارتفاعات من 26 إلى 28 كم (حوالي 16 إلى 17 ميلاً) في المناطق المدارية ومن حوالي 12 إلى 20 كم (حوالي 7 إلى 12 ميلاً) باتجاه القطبين.

يقع معظم الاوزون المتبقي في طبقة التروبوسفير، وهي طبقة الغلاف الجوي التي تمتد من سطح الأرض حتى طبقة الستراتوسفير.

غالبًا ما ينتج الاوزون القريب من السطح عن التفاعلات بين بعض الملوثات (مثل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة) وأشعة الشمس القوية والطقس الحار.

إنه أحد المكونات الأساسية في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي، وهي ظاهرة تصيب العديد من المناطق الحضرية والضواحي حول العالم، خاصة خلال أشهر الصيف.

سمك طبقة الاوزون

ينتج إنتاج الاوزون في الستراتوسفير في المقام الأول عن تكسر الروابط الكيميائية داخل جزيئات الأكسجين (O2) بواسطة فوتونات شمسية عالية الطاقة.

تؤدي هذه العملية، التي تسمى التفكك الضوئي، إلى إطلاق ذرات أكسجين مفردة، والتي تنضم لاحقًا إلى جزيئات الأكسجين السليمة لتكوين الاوزون.

سمح ارتفاع تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي منذ حوالي ملياري سنة للأوزون بالتراكم في الغلاف الجوي للأرض، وهي عملية أدت تدريجياً إلى تكوين طبقة الستراتوسفير.

تختلف كمية الاوزون في الستراتوسفير بشكل طبيعي على مدار العام نتيجة للعمليات الكيميائية التي تخلق وتدمر جزيئات الاوزون ونتيجة للرياح وعمليات النقل الأخرى التي تحرك جزيئات الاوزون حول الكوكب.

اسباب تآكل طبقة الاوزون

على مدار عدة عقود، غيرت الأنشطة البشرية إلى حد كبير طبقة الاوزون.

الانخفاض العالمي في أوزون الستراتوسفير الذي لوحظ منذ السبعينيات، هو أكثر وضوحًا في المناطق القطبية، وهو مرتبط جيدًا بزيادة الكلور والبروم في الستراتوسفير.

هذه المواد الكيميائية، التي تحررها الأشعة فوق البنفسجية من مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) وغيرها من مركبات الهالوكربونات (مركبات الكربون والهالوجين) التي تحتوي عليها، تدمر الاوزون عن طريق تجريد ذرات الأكسجين المفردة من جزيئات الاوزون.

يكون النضوب واسع النطاق لدرجة أن ما يسمى بثقوب الاوزون (مناطق ذات تغطية الاوزون المنخفضة بشدة) تتشكل فوق القطبين خلال بداية مواسم الربيع الخاصة بهم.

أكبر حفرة من هذا القبيل، التي امتدت أكثر من 20.7 مليون كيلومتر مربع (8 ملايين ميل مربع) على أساس ثابت منذ عام 1992 – تظهر سنويًا فوق القارة القطبية الجنوبية بين شهري سبتمبر ونوفمبر.

اضرار طبقة الاوزون

مع انخفاض كمية اوزون الستراتوسفير، يصل المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض، ويخشى العلماء من أن هذه الزيادات قد يكون لها تأثيرات كبيرة على النظم البيئية وصحة الإنسان.

كان القلق بشأن التعرض لمستويات ضارة بيولوجيًا من الأشعة فوق البنفسجية هو المحرك الرئيسي لإنشاء معاهدات دولية مثل ميثاق مونتريال بشأن المواد التي تستنفد طبقة الاوزون وتعديلاته، المصممة لحماية طبقة الاوزون على الأرض.

كان الميثاق ناجحًا، حيث تم التخلص التدريجي من حوالي 99 في المائة من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون التي تنظمها المعاهدة منذ اعتمادها في عام 1987، الامتثال للمعاهدات العالمية التي ألغت إنتاج وتسليم العديد من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون، إلى جانب تبريد الجزء العلوي من الستراتوسفير بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون، يُعتقد أنه ساهم في تقلص ثقوب الاوزون فوق القطبين وارتفاع مستويات الاوزون الستراتوسفير بشكل عام.

من المتوقع أن تؤدي التخفيضات المستمرة في تحميل الكلور إلى إحداث ثقوب أوزون أصغر فوق القارة القطبية الجنوبية بعد عام 2040، ومع ذلك، لاحظ بعض العلماء أن المكاسب في مستويات الاوزون الستراتوسفير لم تحدث إلا في الجزء العلوي من الستراتوسفير، مع انخفاض تركيزات الاوزون في طبقة الستراتوسفير السفلى بما يفوق الزيادات في الستراتوسفير العلوي.[1]

أهمية طبقة الاوزون

طبقة الاوزون لها وظيفة حيوية، إنها تمتص معظم أشعة الشمس فوق البنفسجية، التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يضر بصحتنا، تسبب الأشعة فوق البنفسجية حروق الشمس والشيخوخة المبكرة وضعف جهاز المناعة ومشاكل في العين، أكبر مصدر للقلق بشأن الأشعة فوق البنفسجية هو السرطان، يصاب كل من البشر والحيوانات بالسرطان من التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية.

توفر طبقة الاوزون المستنفدة حماية أقل من هذه الأشعة فوق البنفسجية الضارة، لكن البشر والحيوانات ليست الأشياء الوحيدة التي تتأثر بالأشعة فوق البنفسجية، تتأثر البيئة أيضًا، تمنع الأشعة فوق البنفسجية المفرطة عملية نمو النباتات، عندما يحدث هذا، تنقرض بعض الأنواع مما يقلل من الإمدادات الغذائية العالمية.

تعمل الأمم المتحدة والجماعات البيئية الأخرى على تعزيز الوعي لحماية طبقة الاوزون، في 19 ديسمبر 1994 ، أعلنت الجمعية العامة للأمم المتحدة يوم 16 سبتمبر يوما دوليا للحفاظ على طبقة الاوزون.احتفى هذا التاريخ في سبتمبر بالتوقيع على ميثاق مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الاوزون، الذي حدث في عام 1987، وكان هذا الحدث المهم، المعروف باسم ميثاق مونتريال، هائلاً لإدراك أهمية التوقف عن استخدام المواد المستنفدة للأوزون، التي تضمنت ما يقرب من 100 مادة كيميائية، ومن هنا اصبح هذا اليوم هو اليوم العالمي لحماية طبقة الاوزون [2]

بحث عن طبقة الأوزون

بحث عن طبقة الاوزون بعنوان ثقب الاوزون بحجم قياسي فوق القطب الشمالي يلتئم الآن ويغلق:

قال العلماء إن استنفاد طبقة الاوزون “غير المسبوق” في نصف الكرة الشمالي قد تعافى، لكن من غير المحتمل أن يكون ذلك بسبب تأثيرات الإغلاق العالمي لفيروس كورونا، كان حجم الحفرة حوالي ثلاثة أضعاف مساحة جرينلاند.

قالت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية التابعة للأمم المتحدة (WMO) إن ثقب الاوزون “القياسي” فوق القطب الشمالي – وهو الأكبر منذ 2011 – قد أُغلق الآن.

أعلن العلماء الذين يراقبون الثقب في خدمة كوبرنيكوس لمراقبة الغلاف الجوي (CAMS)، وهو برنامج تابع للاتحاد الأوروبي لمراقبة الأرض، عن الإغلاق الأسبوع الماضي.

على الرغم من إغلاق فيروس كورونا الذي أدى إلى انخفاض كبير في تلوث الهواء، قال نوليز إن حدوث التئام الحفرة “لا علاقة له تمامًا بـ COVID”.

كما أعلن نظام إدارة ضمان الكفاءة أن هذه الظاهرة ربما لا علاقة لها بالوباء.

قال علماء من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) إنهم توقعوا أن تلتئم الحفرة مع ارتفاع درجات الحرارة، مما أدى إلى تحطيم الدوامة القطبية القطبية والسماح للهواء المستنفد بطبقة الأوزون بالاندماج مع الهواء الغني بالأوزون من ارتفاعات منخفضة.

أدى اكتشاف ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية في عام 1985 إلى الموافقة على ميثاق مونتريال بعد ذلك بعامين، حيث وافقت 197 دولة على التخلص التدريجي من المواد الكيميائية مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية لحماية الأوزون من المزيد من الضرر وتقليل حجم الثقب.

في عام 2019، وصل إلى أدنى مستوى له منذ حوالي 30 عامًا.[3]