ما هي طبقة الأوزون وكيف تتكون؟

تطلق طبقة الأوزون على المنطقة الموجودة على ارتفاع كيلومترات فوق مستوى سطح الأرض، لكن كيف تتكون؟

3 إجابات
طالب
علوم الحاسب الآلي, Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University (Russia)

ندرك جميعًا كيف يمكن أن يؤدي ازدياد ثقب الأوزون إلى زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تدخل إلى سطح الأرض. هذا لا يمكن أن يؤدي فقط إلى نوعٍ مختلفٍ من الأمراض الشديدة مثل السرطان، ولكن يمكن أن يهدد أيضًا الحياة بأكملها على سطح الأرض؛ لكن بالنسبة لسؤال كيف تشكلت طبقة الأوزون، فلا بد أن تعلم أن الأوزون ينتج عن تفاعل الأشعة فوق البنفسجية مع جزيئات O2 أو dioxygen وفق المعادلة التالية:

 O3 + UV => O + O2

تلعب الأشعة فوق البنفسجية دورًا حاسمًا في تكوين وتدمير الأوزون. وتكون كميات الأشعة فوق البنفسجية أكبر في المناطق الاستوائية، وبالتالي ليس من المستغرب أن يحدث معظم تدمير الأوزون، وإنتاجه في طبقة الستراتوسفير الاستوائية. على الرغم من وجود مصادر الانبعاثات التي تساهم في تشكل الأوزون على مستوى الأرض عادةً في المناطق الحضرية، إلا أنه يمكن للرياح القوية أيضًا أن تنقلها إلى المناطق الريفية، مما يتسبب في وجود كمياتٍ عاليةٍ من الأوزون على مستوى الأرض.

للأسف، فإنه يمكن للأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو، أو أولئك الذين يمارسون أعمالًا معينةً في الخارج في الأيام التي تكون فيها كميات الأوزون عاليةً، أن يشعروا بضيقٍ في التنفس، وأزيزٍ، وسعال. لذلك يجب علينا تجنب الحاق الضرر بطبقة الأوزون من خلال عدة أساليب كالتخلص الصحيح من المعدات الكهربائية التالفة، واستخدام الأسمدة الطبيعية بدلًا من الكيميائية، إضافةً إلى الكثير من الطرق البيئية الأخرى.

أكمل القراءة

0
مهندسة تقنية
أتمتة صناعية, كلية الهندسة التقنية

تحمينا طبقة الأوزون من معظم أشعة الشمس الضارة، حيث أن 90% من الأوزون الجوي موجود في طبقة الستراتوسفير (إحدى طبقات الجو العليا للأرض)؛ إذ يكون ارتفاع هذه الطبقة حوالي 11 ميل فوق سطح الأرض وتمتد لتصل إلى 30 ميل. توفر طبقة الستراتوسفير بيئة طبيعية مواتية لتشكيل طبقة الأوزون والتي تحوي غاز الأوزون؛ إذ يشكّل الغاز طبقة واقية تحيط بالكرة الأرضية.

تسمى عملية تشكّل غاز الأوزون في الستراتوسفير بدورة الأوزون-الأكسجين، حيث يتشكل هذا الغاز عندما تضرب أشعة الشمس فوق البنفسجية غاز الأكسجين الجوي، وذلك وفقًا للمراحل التالية:

  1. يضرب ضوء الأشعة فوق البنفسجية قصير الموجة الصادر عن الشمس جزيء من غاز الأوكسجين، وبما أن هذا الضوء يحتوي على الكثير من الطاقة؛ فإنه يكسر الروابط بين ذرات الأوكسجين، فتتشكل ذرتين من كل جزيء.

  2. يمتص الأكسجين الضوء ذو الطول الموجي القصير، ويتبقى كمية من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ذو الطول الموجي الطويل.

  3. في المرحلة التالية، سترتبط كل من ذرتي الأكسجين اللتين تشكلتا نتيجة تكسير الروابط؛ بجزيء أكسجين، فيؤدي ذلك لتكوين جزيئين منفصلين من الأوزون O3.

  4. يمتلك ضوء الأشعة فوق البنفسجية قصير الموجة طاقة كافية لتفكيك جزيئات الأوزون، وهكذا؛ في المرحلة الثالثة يتغلغل غاز الأوزون في جزيء أكسجين واحد وذرة أكسجين، وبالتالي يكون قادر على امتصاص ضوء الأشعة فوق البنفسجية المتبقي.

إن سبب امتصاص العمليات السابقة للأشعة فوق البنفسجية هو أنها تولّد تفاعلات ناشرة للحرارة (أي تطلق الحرارة في تفاعلاتها)، وبشكل أوضح، يقوم كل من الأكسجين والأوزون بتحويل ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى حرارة. يمتص الأكسجين والأوزون حوالي 98% من ضوء الأشعة فوق البنفسجية الضار.

أكمل القراءة

0
مهندسة مدنية
الهندسة المدنية, Tishreen university

تعرف طبقة الأوزون بأنها منطقة ضمن الغلاف الجوي العلوي على ارتفاعٍ يتراوح بين 15 كم إلى 35 كم فوق سطح البحر وتدعى أحيانًا أوزونوسفير، حيث يقع ما يقارب 90% منها  ضمن طبقة الستراتوسفير التي تقع على ارتفاعٍ يتراوح بين 10-18 كم إلى 50 كم .

يُنتَج الأوزون في التروبوسفير؛ وهي الطبقة الممتدة من سطح الأرض إلى الستراتوسفير، عن طريق تفاعل بعض المركبات العضوية مثل أكاسيد النتروجين مع ضوء الشمس القوي .

كما يُنتَج الأوزون في الستراتوسفير بشكلٍ أساسيٍ، نتيجة تحطيم الروابط بين جزيئات غاز الأوكسجين (يتم تحطيم الروابط بين جزيئات غاز الاوكسجين (o2) عن طريق الفوتونات عالية الطاقة)، ينتج عن عملية تحطيم الروابط جزيئات أوكسجين منفردة تتحد مع جزيئات أوكسجين سليمة لتشكل غاز الأوزون  O3.
أدى ارتفاع تركيز الأوكسجين في الغلاف الجوي للأرض منذ ملياري سنة، إلى  تراكم طبقة الأوزون بشكلٍ تدريجيٍ، مما ساعد في تشكيل طبقة الستراتوسفير.
تتفاوت نسب الأوزون في الغلاف الجوي نتيجةً للعمليات الكيميائية التي تنتج وتدمر جزيئات الأوزون حول الكوكب، كما أنَّ الأنشطة البشرية المرتبطة بالصناعات الحديثة؛ ساهمت بشكلٍ كبيرٍ بتغيير معالم طبقة الأوزون، حيث سُجِّل منذ العام 1970، تراجعٌ ملحوظ في تراكيز الأوزون الستراتوسفيري فقد بلغت ذروة هذا التراجع في المناطق القطبية نتيجة لاستخدام بعض العناصر مثل (الكلور والبروم).

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي طبقة الأوزون وكيف تتكون؟"؟