حقائق عن الأوزون.. ومعلومات لا تعرفها عن طبقة الأوزون التي تحمي الحياة على الأرض

طقس العرب - تُعرف طبقة الأوزون بأهميتها في حماية الحياة على الأرض، لكن ما حقيقة هذه الطبقة؟ وما هو الأوزون المكون لها؟ 

حقائق عن الأوزون

1. الأوزون (Ozone) هو غاز أزرق شاحب يتكون من جزيئات ثلاثية الذرات، وهي ذرات أكسجين (O3). 

2. يتواجد الأوزون في شكله الغازي بتركيزات منخفضة في جميع أنحاء الغلاف الجوي للأرض، لكنه موجود بتركيز عالٍ في طبقة عليا من الغلاف الجوي (طبقة الستراتوسفير).

3. يتكون الأوزون أحيانا بالقرب من سطح الأرض نتيجة التفاعلات بين بعض الملوثات (مثل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة) وأشعة الشمس القوية والطقس الحار.

4. يعتبر غاز الأوزون القريب من سطح الأرض أحد المكونات الأساسية في الضباب الدخاني الكيميائي، وهي ظاهرة تصيب العديد من المناطق الحضرية حول العالم، خاصة خلال أشهر الصيف

5. الأوزون غاز سام للإنسان ويمكن أن يتلف الرئتين عند استنشاقه، لذلك هو ضار عندما يتواجد بالقرب من سطح الأرض.

6. تم اكتشاف الأوزون كمادة جديدة في الهواء في عام 1840، وسمي (قبل أن تُعرف طبيعته الكيميائية)، على الكلمة اليوناني (Ozein) والتي تعني "الشم" لأن الغاز له رائحة مميزة و حادة تشبه الكلور، يمكن ملاحظتها في بعض الأحيان بعد العواصف الرعدية التي يكثر فيها البرق. وقد تم تحديد تركيبة الأوزون في عام 1865.

معلومات عن طبقة الأوزون

1. طبقة الأوزون (Ozone layer) هي منطقة من الغلاف الجوي العلوي للأرض، تتواجد ضمن طبقة الستراتوسفير، على ارتفاع ما بين 15 و 35 كيلومترًا فوق سطح الأرض.

(موقع طبقة الأوزون (Ozone Layer) بالنسبة لطبقات الغلاف الجوي للأرض)

2. تحتوي طبقة الأوزون على تركيزات عالية نسبيًا من جزيئات الأوزون (O3)، أي ما يقرب من 90% من الأوزون الموجود في الغلاف الجوي للأرض هو في طبقة الستراتوسفير (Stratosphere). وهي المنطقة التي تمتد من 10 أو 18 كيلومترا إلى ما يقرب من 50 كم فوق سطح الأرض.

3. تعتبر طبقة الأوزون درع هش من الغاز يحجب تقريبا جميع الإشعاعات الشمسية ذات الأطوال الموجية التي تقل عن 290 نانومترًا وتمنعها من الوصول إلى سطح الأرض، بما في ذلك أنواع معينة من الأشعة فوق البنفسجية وأشكال أخرى من الإشعاع التي يمكن أن تؤذي أو تقتل معظم الكائنات الحية على الأرض.

4. اُكتشفت طبقة الأوزون في الغلاف الجوي من قبل الفيزيائي الفرنسي تشارلز فابري بالتعاون مع الفيزيائي هنري بويسون عام 1913، وذلك عن طريق استكشاف أن مركب الأوزون له القدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس، من خلال وضع معايير للتحليل الطيفي، واستخدام أجهزة خاصة بقياس الأطوال الموجية الخاصة بالضوء.

5. ينتج الأوزون في الستراتوسفير بشكل أساسي عن تكسر الروابط الكيميائية داخل جزيئات الأكسجين (O2) بواسطة فوتونات شمسية عالية الطاقة (التفكك الضوئي) مما يؤدي إلى إطلاق ذرات أكسجين مفردة، والتي تنضم لاحقًا إلى جزيئات الأكسجين الثنائية لتكوين الأوزون.

6. سمح ارتفاع تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي منذ حوالي ملياري سنة للأوزون بالتراكم في الغلاف الجوي للأرض، وهي عملية أدت تدريجياً إلى تكوين طبقة الأوزون في الستراتوسفير، ولعب تكوّن طبقة الأوزون دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض من خلال حجب المستويات الخطيرة من الأشعة فوق البنفسجية للشمس.

7. طبقة الأوزون أهمية كبيرة في حماية جلد الإنسان من الأشعة الضارة المسببة للسرطانات، وحماية العيون من الأضرار الصحية مثل إعتام عدسة العين. كما تحافظ طبقة الأوزون على حياة النبات واستمرارها إذ لا يمكن للنبات العيش بوجود الأشعة فوق البنفسجية، وتحمي طبقة الأوزون الحيوانات من الأشعة فوق البنفسجية التي تعمل أيضاً على تدمير الحمض النووي (DNA) للحيوان، بالإضافة إلى دور طبقة الأوزون في الحفاظ على التوازن الغذائي من خلال حماية حياة العوالق التي هي غذاء أساسي لمعظم الكائنات البحرية.
 

8. تختلف كمية الأوزون في الستراتوسفير بشكل طبيعي على مدار العام مع دورة الشمس وتعاقب الفصول، وذلك نتيجة لاختلاف العمليات الكيميائية التي تخلق وتدمر جزيئات الأوزون، بالإضافة إلى تغير الرياح وعمليات النقل الأخرى التي تحرك جزيئات الأوزون حول الكوكب.

9. على مدار عدة عقود، غيرت الأنشطة البشرية إلى حد كبير طبقة الأوزون وأدت إلى استنفاد الأوزون وانخفاض تركيزه خاصة فوق المناطق القطبية.

10. أدت بعض المواد الكيميائية التي يصنعها الإنسان مثل مركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) وغيرها من مركبات الهالوكربونات (مركبات الكربون والهالوجين)، إلى تدمر الأوزون عن طريق تجريد ذرات الأكسجين المفردة من جزيئات الأوزون.

11. أدى نضوب واستنفاد الأوزون (Ozone Depletion) إلى ما يسمى بثقب الأوزون (Ozone Hole) فوق القارة القطبية الجنوبية، وهو منطقة ترق فيها طبقة الأوزون، أي ينخفض فيها تركيز جزيئات الأوزون بشكل كبير، والذي يظهر سنويًا بشكل ملحوظ بين شهري سبتمبر ونوفمبر.

12. مع انخفاض كمية الأوزون في الستراتوسفير، يصل المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض، ولهذا تأثيرات كبيرة على النظم البيئية وصحة الإنسان، وهذا كان المحرك الرئيسي لإنشاء معاهدات دولية مثل بروتوكول مونتريال المصممة لحماية طبقة الأوزون على الأرض والتعامل مع المواد التي تستنفد طبقة الأوزون، .

13. حقق بروتوكول مونتريال نجاحًا في التخلص التدريجي من حوالي 99% من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون منذ اعتماد المعاهدة في عام 1987، مما أدى في تحسن مستويات الأوزون في الستراتوسفير، ومن المتوقع أن تؤدي التخفيضات المستمرة لهذه المواد إلى تحسن ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية بعد عام 2040.

للمزيد من المقالات وأخبار الطقس حمّل تطبيق طقس العرب من هنا